相关试卷

1、某物理兴趣小组设计了一个电流天平，如图甲所示：“E”形磁铁的两侧为 $S$ 极，中心为 $N$ 极，磁极之间的磁场是沿半径向外的辐向磁场，磁场只分布在图乙左右各 $α = 60^{\circ}$ 的范围内，距离中心 $r$ 处的磁感应强度大小为 $B = \frac{C}{r}$ （ $C$ 为已知常数）；一半径为 $r$ 的圆形线圈 $P$ ，套在一个绝缘框架上，与上方的秤盘连为一体，线圈两端 $C 、 D$ 与外电路连接，秤盘与 $N$ 之间连接一轻质弹簧。当把待测重物放在秤盘上时，秤盘和线圈一起向下运动，弹簧被压缩，随后通过 $C D$ 两端对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流便可确定重物的质量。已知线圈匝数为 $n$ ，电阻为 $R$ ，弹簧劲度系数为 $k$ ，秤盘框架和线圈的总质量为 $M$ ，空气阻力忽略不计，分析以下问题：
（1）外电路对线圈供电时，电流要从 $C$ 端还是 $D$ 端流入? 若供电的电流强度为 $I$ ，每一匝线圈受到安培力的长度为多少？待测物体的质量 $m$ 是多大？
（2）图丙是一备用线圈 $P^{'}$ ，材料、匝数与线圈 $P$ 完全相同，但半径 $r^{'}$ 比线圈 $P$ 的半径 $r$ 要大，当使用备用线圈测量物体质量时，通过计算说明测量值会发生怎样的变化？（“偏大”、“偏小”还是“不变”）
（3）如果把供电电源撤去、重物取走，将 $P$ 线圈 $C 、 D$ 两端短接，待秤盘静止后，再将质量为 $m_{0}$ 的重物轻轻置于秤盘上，秤盘会做阻尼振动，振动图像如图丁所示， $m_{0} 、 A_{0}$ 为已知，求：
①从把 $m_{0}$ 的重物轻轻放秤盘上到最终秤盘停止运动，线圈中产生的焦耳热；（已知弹簧的弹性势能 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}, k$ 为弹簧的劲度系数， $x$ 为弹簧的形变量。）
② $t_{1} - t_{2}$ 时间内安培力的冲量大小。 $(t_{1}$ 时刻 $x = 0, t_{2}$ 时刻 $x = A_{0})$

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2、某离子筛选装置如图所示： $x$ 负半轴上存在 $M 、 N$ 两平行金属板，离子源 $P$ 置于 $M$ 板附近（大小可忽略）， $N$ 板中间开有小孔； $y$ 轴右侧存在两个磁感应强度大小均为 $B$ 的有界匀强磁场区域， $0 < x \leq d$ 区域 $I$ 磁场方向垂直纸面向里， $d < x \leq 2 d$ 区域 $I$ 磁场方向垂直纸面向外，其中 $O Q$ 为区域 $I$ 磁场的上边界， $Q$ 点坐标为 $(d, \sqrt{3} d)$ ；在 $x > 2 d$ 某处平行于 $y$ 轴放置一离子收集板，用于回收不满足比荷要求的离子；在第二象限区域内某位置设置有一离子收集器（未画出，尺寸很小可看作一个点），比荷符合要求的离子全部汇聚于该收集器中，工作时 $M 、 N$ 连接电压大小为 $U$ 的电极，使离子源内部比荷介于 $[\frac{18 U}{25 B^{2} d^{2}}, \frac{6 U}{B^{2} d^{2}}]$ 之间的正离子，从 $P$ 无初速度地飘出经电场加速，穿出 $N$ 板后从原点 $O$ 进入区域 $I$ 。求：
（1）比荷为 $\frac{U}{B^{2} d^{2}}$ 的离子从 $O$ 点进入区域 $I$ 时的速度大小；
（2）能进入右侧收集板的离子比荷最大值；
（3）为回收该离子源中全部不符合要求的离子，收集板至少多长；
（4）为让符合比荷要求的离子全部汇聚于收集器，可在 $O Q$ 左上方无场区域设置一个磁感应强度大小也为 $B$ 的矩形匀强磁场，求该磁场的最小面积和收集器的位置坐标满足的方程。

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3、某游戏装置如图所示，倾斜轨道下端固定一弹射装置，上端与一段圆弧管道 $B C D$ 平滑连接，高处水平光滑平台上一木板紧靠管道出口 $D$ ，且与管道内壁平齐，平台左端地面上有一卡扣装置Q，木板经过时瞬间被卡住，停止运动。游戏时，滑块P每次都在A点弹射离开，通过调节弹射装置可以为滑块从A点弹出提供不同的初动能，滑块最终能停留在木板上则游戏挑战成功。已知斜轨道倾角 $θ = 37^{\circ}$ ， AB距离 $s = 1.0 m$ ，圆管道半径 $R = 0.5 m$ ，且比圆管口径大得多。木板质量 $M = 0.1 kg$ ，滑块与木板间摩擦因数 $μ = 0.5$ ，其余均光滑，滑块P质量 $m =$ $0.1 kg$ ，可看做质点，水平平台足够长， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。
（1）若滑块弹射后恰好能到 $D$ 点，求在 $D$ 点时对轨道压力的大小；
（2）假设木板足够长，某次滑块从A点弹出速度为 $6 m / s$ ，求木板能够获得的最大速度；
（3）假设木板的长度 $L = 0.75 m$ ，若要游戏成功，求滑块从A点弹射的初动能范围。

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4、如图所示，某柱形绝热汽缸竖直放置，底部有一加热装置（电热丝体积忽略不计），内置轻质光滑的绝热活塞密封一定质量的理想气体，汽缸内截面积 $S = 40 {cm}^{2}$ 。活塞上静止放置一质量为 $m = 2 kg$ 的物块，活塞距汽缸底部 $h = 60 cm$ （图中 $A$ 位置），此状态下封闭气体温度为 $300 K$ 。已知外界大气压强 $p_{0} = 1.01 \times 10^{5} Pa$ 。现开启加热装置，活塞缓慢上升：

(1)、上升过程中，缸内气体分子的平均动能（选填“变大”、“变小”或“不变”），缸壁单位时间单位面积受到的撞击次数（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

(2)、若活塞缓慢上升了 $20 cm$ 到 $B$ 位置，求 $B$ 状态下的气体温度；

(3)、若（2）问中，气体吸收热量 $120 J$ ，求气体内能的变化量。

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5、在做“用单摆测量重力加速度”的实验中：

(1)、测量单摆周期时，为减小误差，利用了累积放大的物理思想。下列实验中，有利用到相同思想的是_________。

A、研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒定律 B、探究气体等温变化的规律 C、用“油膜法”估测油酸分子的大小

(2)、测定单摆周期时，某同学在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”，若同方向经过平衡位置时记为“2”，在数到“30”时停止秒表，读出这段时间 $t$ ，算出周期 $T = \frac{t}{30}$ ，其他操作步骤均正确。多次改变摆长时，他均按此方法记录多组数据，并绘制了 $T^{2} - L$ 图像，则他绘制的图形是________.

A、 B、 C、

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6、如图甲是用红光做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。

(1)、观察到如图乙所示的干涉条纹，使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐，移动测量头进行测量，下列说法正确的是________。（多选）

A、该干涉条纹虽然倾斜，但不影响波长测量的结果 B、若去掉滤光片，将观察不到干涉条纹 C、若去掉单缝，用红色激光直接照射双缝，可以看到干涉条纹 D、若需得到竖直的条纹，只需要逆时针转动测量头即可

(2)、在写实验报告时，要求将目镜中所观察到的现象描绘出来，甲同学和乙同学分别画了移动目镜时所观察到的初、末两个视场区如图丙所示，你觉得同学的图样存在造假。

(3)、已知该装置中，双缝间距为 $0.3 mm$ ，双缝到毛玻璃屏的距离为 $1.2 m$ ，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁（i）所示，读数为mm；当分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图丁（ii）所示，根据以上数据，测得该光的波长约为 $m$ （保留两位有效数字）。

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7、如图甲所示是“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。

(1)、最适合本实验用于提供拉力的重物是下列哪一个________。

A、 B、 C、

(2)、在通过调整长木板的倾角来补偿阻力时，正确的操作是________。

A、小车后面安装纸带，前面挂重物 B、小车后面安装纸带，前面不挂重物 C、小车后面不安装纸带，前面挂重物 D、小车后面不安装纸带，前面不挂重物

(3)、经正确操作后获得一条如图乙所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的 $x$ 轴，各计数点的位置坐标分别为 $0 、 x_{1} 、 \dots 、 x_{6}$ 。已知打点计时器的打点周期为 $T$ ，小车加速度的表达式是__________。

A、 $a = \frac{x_{6} - 2 x_{3}}{{(15 T)}^{2}}$ B、 $a = \frac{x_{6} - 2 x_{3}}{{(3 T)}^{2}}$ C、 $a = \frac{x_{5} + x_{4} - (x_{3} + x_{2})}{{(10 T)}^{2}}$

(4)、某同学发现，木板水平放置，挂上槽码托拉动小车运动后，刚好能使打出的纸带点迹分布均匀，所以他就用槽码托的重力 $m_{0} g$ 来补偿小车所受的阻力，用槽码的总重力 $m g$ 表示小车受到的合力。在满足小车质量远大于槽码质量的条件下，用这种补偿阻力的方法：
①能否用来探究小车质量一定时（保持题干中补偿阻力时的小车质量），加速度与力的关系？（选填“能”或者“不能”）；
②能否用来探究小车拉力一定时，加速度与质量的关系？（选填“能”或者“不能”）。

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8、如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为 $m$ 的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下书写印迹，图中相邻竖直虚线的间隔均为 $x_{0}$ （未标出），印迹上 $P 、 Q$ 两点的纵坐标为 $y_{0}$ 和 $- y_{0}$ 。不计一切阻力，则（）

A、该弹簧振子的振动周期为 $\frac{4 x_{0}}{v}$ B、在激光笔留下 $P Q$ 段印迹的过程中，弹簧对它做功为 $- 2 m g y_{0}$ C、在激光笔留下 $P Q$ 段印迹的过程中，弹簧对它的冲量为0 D、在激光笔留下 $P Q$ 段印迹的过程中，振动系统的重力势能和弹性势能之和先减小后增大

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9、关于下列插图的说法正确的是（）

A、甲图中细管材料 $E$ 制作防水衣的防水效果比 $F$ 好 B、乙图中方解石是各向异性的晶体，它能把光分解成两束光沿不同方向折射，形成双折射现象 C、丙图中观看3D电影时佩戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片 D、丁图的绝热容器中， $N$ 为真空， $M$ 内封闭一定量的气体，抽掉隔板 $K$ ，容器内气体平均分子动能减小

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10、如图甲所示，一抽成真空的圆柱形薄筒，中心轴处有一细长直的紫光线光源 $M N$ 。沿柱面位置放置一个弧长为a、长度为 $b$ 的光膜片，如图乙，光照到光膜片上形成的压强为p。为了简化问题，假设线光源只沿径向均匀射出紫光，光照到光膜片上，一部分被吸收，其余被完全反射，吸收率为 $ρ$ 。已知普朗克常量为 $h$ ，紫光频率为 $γ$ ，光速为 $c$ ，则单位时间内照到光膜片上的光子数为（　　）

A、 $\frac{p a b c}{h γ (2 - ρ)}$ B、 $\frac{p a b c ρ}{h γ}$ C、 $\frac{p a b c}{2 h γ}$ D、 $\frac{p a b c}{ρ h γ}$

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11、水面上有两个频率、振幅、振动方向均相同的振源 $S_{1} 、 S_{2}$ ，先后开始振动形成两列水波在空间叠加。 $S_{1}$ 先振动，形成的水波如图所示， $a 、 b 、 c 、 d 、 e$ 是 $S_{1} S_{2}$ 连线上的点， $e$ 点是 $S_{1} S_{2}$ 的中点， $a 、$ $c 、 e$ 此时均处在波峰处， $b$ 点和 $d$ 点分别是 $a c$ 和 $c e$ 的中点。当 $S_{2}$ 振动一段时间后，观察到 $e$ 处水面始终平静。已知两振源的频率为 $f$ ，波速为 $v$ ，下列说法中正确的是（）

A、 $c$ 点是振动加强点， $b$ 点是振动减弱点 B、振动加强区的质点一直处于最大位移处 C、 $d$ 点到两振源之间的距离差为 $\frac{v}{f}$ D、 $d$ 点到两振源之间的距离差为 $\frac{v}{2 f}$

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12、如图甲所示的光电管是基于光电效应的一种光电转换器件，光电管可将光信号转换成电信号，在自动控制电路中有广泛应用，其基本工作原理如图乙所示，当金属极 $k$ 上发生光电效应时，电路导通。下列说法正确的是（）

A、只要照射到金属极 $k$ 上的光足够强，电路就能导通 B、照射光频率越大，逸出的光电子动能一定越大 C、电路导通情况下，通过电阻的电流方向是从下向上 D、电路导通情况下，光照越强，电阻 $R$ 上的电流越大

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13、如图所示， $A O^{'} B$ 为半圆形透明玻璃砖的横截面，半圆弧光屏 $P Q$ 的圆心与玻璃砖圆心 $O$ 重合。某单色光以 $α = 30^{\circ}$ 的入射角沿半径方向射向 $O$ 点，在圆弧 $P Q$ 上形成 $M 、 N$ 两个光点，折射角为 $β$ 。已知弧 $M N$ 的长度为 $\frac{π}{2} R$ ，圆弧 $P Q$ 半径为 $R$ 。下列说法正确的是（）

A、玻璃砖对该单色光的折射率为 $\frac{\sqrt{6}}{2}$ B、保持入射角不变，增大玻璃砖的折射率， $M 、 N$ 两个光点间的距离变小 C、若逐渐增大入射角， $N$ 点越来越亮， $M$ 点比 $N$ 点先到达 $D$ 点 D、若折射率为 $n = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ ，改变入射角， $M 、 N$ 两光点所夹弧的长度的最小值为 $\frac{1}{3} π R$

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14、“蜻蜓点水”是常见的自然现象，某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片，照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹每次点水的时间忽略不计。则关于蜻蜓的飞行方向及飞行速度 $v$ 与水波传播速度 $v_{水}$ 的大小关系正确的是（）

A、向左， $v > v_{水}$ B、向左， $v < v_{水}$ C、向右， $v > v_{水}$ D、向右， $v < v_{水}$

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15、福岛核事故泄漏到海洋的污染物含有多种放射性物质，主要有三种：碘131、铂134和137，它们的半衰期分别为8天、2年和30年，其中铂137的衰变方程为： $_{55}^{137} Cs \to _{56}^{137} Ba + X$ ，下列说法正确的是（）

A、 $X$ 是电子，铂137每发生一次衰变，核外电子便少一个 B、从长时间来看，碘131的放射性危害小于铯137的放射性危害 C、要使铂137衰变能够顺利进行，放射性物质的体积必须要超过其临界体积 D、钡137的比结合能小于铯137的比结合能

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16、氢原子光谱巴耳末系中的四条可见光如图甲所示， $H_{δ}$ 是氢原子从能级6跃迁到能级2产生的， $H_{α}$ 是从能级3跃迁到能级2产生的。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图乙和丙所示的干涉条纹。下列说法正确的是（　　）

A、图乙中的干涉条纹对应的是 $H_{δ}$ B、 $H_{δ}$ 的波长大于 $H_{α}$ 的波长 C、 $H_{δ}$ 的光子动量小于 $H_{α}$ 的光子动量 D、 $H_{β}$ 是氢原子从能级5跃迁到能级2产生的可见光

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17、如图所示，振动桩锤是桩基础施工的重要设备之一。桩锤工作时引起桩身周围土体振动，使桩身和土体间的粘合度降低，从而减小沉桩阻力。下列说法正确的是（　　）

A、针对不同土体，最有利于沉桩的桩锤振动频率都相同 B、针对同种土体，桩锤的振动频率越大，桩身周围土体的振动幅度越大 C、桩锤稳定工作后，桩身周围无论哪种土体，其振动频率都与桩锤的振动频率相同 D、为保障打桩机机身稳定，桩锤的振动频率应尽量接近机身的固有频率

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18、极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。如图所示，若某极地卫星从北纬 $30^{\circ}$ 的A地正上方按图示方向第一次运行至南纬 $60^{\circ}$ 的 $B$ 地（图中未画出）正上方，所用时间为 $3 h$ 。下列说法正确的是（　　）

A、该卫星每隔 $12 h$ 经过 $A$ 地的正上方一次 B、该卫星的角速度比同步卫星的角速度小 C、该卫星的线速度比同步卫星的线速度小 D、该卫星和同步卫星的轨道半径之比为 $\frac{1}{\sqrt[3]{4}}$

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19、如图所示是羽毛球从 $O$ 点被击出后的飞行轨迹图，图中 $A 、 B$ 为该轨迹上等高的两点， $P$ 为该轨迹的最高点，则对该羽毛球下列说法正确的是（　　）

A、在 $A 、 B$ 两点的速度相同 B、在 $A P$ 上升阶段，羽毛球加速度的竖直分量大于重力加速度的值 C、 $A P$ 段重力的冲量大于 $P B$ 段重力的冲量 D、在 $P$ 点的动量为0

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20、如图所示，杭州亚运会上利用机器狗来驮运铁饼，机器狗水平背部有个凹槽，铁饼放入凹槽后就可以被机器狗平稳移送到相应地方，下列说法正确的是（）

A、机器狗对铁饼的弹力是由铁饼的形变产生的 B、水平匀速前进时，铁饼对机器狗的压力大于机器狗对它的支持力 C、水平加速前进时，机器狗对铁饼的作用力大于铁饼重力 D、机器狗遇到一障碍物轻轻跃起，在空中运动阶段，铁饼处于超重状态

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