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相关试卷

1、小利同学在初中物理学习中，知道了“物体的动能与质量、速度有关”，她现用如图甲所示的实验装置探究物体动能的表达式。先测出物块和遮光片的总质量 $m = 0.45 kg$ ，用力传感器测出物块在水平长木板上运动时的摩擦力f，将物块压缩弹簧后释放，测出物块脱离弹簧后经过光电门的时间t，遮光片的宽度d，以及测出物块停下时到光电门的距离x。
利用以上测得的数据算出物块经过光电门时的速度v及 $v^{2}$ 、 $v^{3}$ ……，以及克服摩擦力做功 $W = f x$ 。根据克服摩擦力做的功W将物块的动能转化为内能，将数据记录描在 $W - v^{2}$ 坐标系中，刚好是一条过原点的倾斜直线，如图乙所示。

(1)、她根据图线得到斜率 $k =$ （保留两位有效数字）。

(2)、在误差范围内发现斜率k与质量m之间的关系 $k =$ m，从而初步得出动能的表达式。

(3)、她要想知道这个结论是否具有普遍性，还应。

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2、如图所示，在竖直方向上有两个相邻且互不影响的有界匀强磁场I、II，两磁场的磁感应强度大小相等，方向分别垂直纸面向外和垂直纸面向里，磁场宽度均为 $L = 1.0 m$ 。有一边长 $L = 1.0 m$ 的正方形闭合线框abcd，从磁场外距离磁场 $h = 0.2 m$ 处由静止开始下落后垂直进入磁场，当线框ab边刚进入磁场I区域时恰好做匀速运动，进入磁场II区域的某位置后线框又开始做匀速运动。已知线框的质量 $m = 0.2 kg$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。以下说法正确的是（）

A、线框ab边刚进入磁场II时加速度大小为 $10 m / s^{2}$ B、线框ab边刚穿出磁场II时的速度大小为 $0.5 m / s$ C、线框ab边在磁场I和II中运动的总时间为2.35s D、线框ab边在磁场I和II中运动的过程中，线框产生的内能为3.6J

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3、三个带电小球的电荷量和质量分别为 $(+ q, m)$ 、 $(+ 2 q, m)$ 、 $(- q, 2 m)$ ， $q > 0$ 。它们先后以相同的速度在同一点沿水平方向射入同一匀强电场中，电场沿竖直方向。下列关于描述这三个带电小球的运动轨迹图中，可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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4、如图所示，质量均为m的A、B两物体用一轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，A紧靠光滑的墙。现用外力推B将弹簧压缩某一长度并处于静止状态，然后撤去外力，在弹簧恢复原长时B物体的速度为v。弹簧始终处于弹性限度内，则在撤去外力以后的运动过程中，下列说法正确的是（）

A、物体A、B和轻弹簧组成的系统机械能守恒 B、弹簧再次被压缩到最短时具有的弹性势能为 $\frac{1}{2} m v^{2}$ C、墙壁对A物体的弹力做的功为 $\frac{1}{2} m v^{2}$ D、墙壁对A物体的弹力产生的冲量大小为 $m v$

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5、如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 $n_{1} : n_{2} = 3 : 1$ ，定值电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 和 $R_{3}$ 的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I。则当S闭合时，电流表的示数为（）

A、 $\frac{4}{3} I$ B、 $2 I$ C、 $4 I$ D、 $5 I$

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6、静置于水平地面上质量为m的物体，受一竖直向上的恒力F作用，从静止开始向上运动。经时间t后撤去F，又经时间t物体刚好落回地面。不计空气阻力，重力加速度为g，则恒力F等于（　　）

A、 $\frac{4}{3} m g$ B、 $\frac{5}{3} m g$ C、 $2 m g$ D、 $3 m g$

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7、在2022年北京冬奥会上，中国运动员谷爱凌在自由式滑雪空中技巧项目中勇夺金牌，为国增光。她从助滑坡滑下，从圆弧形跳台上起跳，在空中完成空翻、旋转等动作后在着落坡着陆，假设在着落坡上下滑时做初速度不为零的匀加速直线运动，在AB、BC连续两段相等位移x内运动的时间分别为 $T_{1}$ 和 $T_{2}$ ，如图所示。则在ABC段滑行时的加速度大小为（　　）

A、 $\frac{2 x (T_{1} - T_{2})}{T_{1} T_{2} (T_{1} + T_{2})}$ B、 $\frac{x (T_{2}^{2} + 2 T_{1} T_{2} - T_{1}^{2})}{T_{1} T_{2} (T_{1} + T_{2})}$ C、 $\frac{2 x}{T_{1} + T_{2}}$ D、 $\frac{2 x}{(T_{1} + T_{2}) T_{1}}$

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8、2022年4月“神舟十三”号乘组人员将回到地球家园，3位航天员出色的完成了出舱任务以及其他太空实验，为我国空间站关键技术验证做出杰出贡献。已知空间站离地面的高度约为400km，地球半径为6400km，则（）

A、空间站绕地球运动的周期约为80分钟 B、空间站的运行速度大于第一宇宙速度 C、空间站的向心加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度 D、如果空间站外的物体脱落，将沿指向地心的直线落向地面

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9、核潜艇是以核反应堆为动力来源，若反应堆的一个核反应方程式为 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} Ba +_{36}^{89} Kr + x Y$ ，则（）

A、 $x = 1$ ， Y为 $Li$ 元素 B、 $x = 3$ ， Y为 $_{0}^{1} n$ C、 $_{56}^{144} Ba$ 有56个质子，144个中子 D、 $_{56}^{144} Ba$ 核比 $_{92}^{235} U$ 核的比结合能小

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10、用图所示的装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下：
a. 安装好实验器材。接通电源后，在重物牵引下让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b. 选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点 $O (t = 0)$ ，然后每隔0.1s选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F……所示。
c. 通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ 、 $v_{4}$ 、 $v_{5}$ ……
d. 以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点。
结合上述实验步骤，请完成下列问题：
（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有和（填选项前的字母）。
A. 电压合适的50Hz交流电源 B. 电压可调的直流电源
C. 秒表 D. 刻度尺 E. 天平（含砝码）
（2）在图中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，测量的数据中BD间的距离为17.40cm，请在图中标出计数点C对应的坐标点，并画出 $v - t$ 图像。
（3）观察 $v - t$ 图像，可以判断小车的速度随时间变化（填“均匀”或“不均匀”）；根据图14，打下O点时小车的速度大小为m/s（结果保留2位有效数字）。
（4）某同学用了另外一种方式判断小车的运动情况：在图的纸带上，先分别测量出从O点到A、B、C、D、E、F点的距离，再用每段距离除以其所对应的时间，最后他将这个比值作为纵坐标，除以的对应的时间作为横坐标并做出图像，结果他发现这些坐标的连线仍然是一条直线。请通过推导确定能否利用该图像判断小车的运动情况，并说明直线的斜率和其与纵轴的截距分别代表什么物理量。

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11、如图甲所示，手机的加速度传感器可以在x、y、z三个方向测量手机的加速度，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动。实验时，将xOy平面置于竖直状态，y轴正方向竖直向下，实验情景如图乙所示，利用手机的加速度传感器测量手机从静止开始下落过程中加速度随时间变化的规律。在某次实验过程中，沿x轴、z轴方向的加速度 $a_{x}$ 、 $a_{z}$ 始终几乎为0，沿y轴方向的加速度 $a_{y}$ 随时间t变化的图像如图丙所示， $t = 0$ 时，手机处于静止状态，图像显示的 $a_{y}$ 值为0。根据图丙中的信息，下列说法正确的是（）

A、c状态手机的速度第一次达到最大值 B、e状态手机的速度第一次达到最大值 C、e状态之后，手机始终受到橡皮筋的拉力 D、手机运动的全过程中受到的最大拉力大小约为重力大小的2.65倍

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12、甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
（1）如图 $a$ ，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有。
A．闭合开关
B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C. 开关闭合时将 $A$ 线圈从 $B$ 线圈中拔出
D. 开关闭合时将 $A$ 线圈倒置再重新插入 $B$ 线圈中
（2）为确切判断 $B$ 线圈中的感应电流方向，应在实验前先查明灵敏电流计的关系。
（3）如图 $b$ ，乙同学将条形磁铁从 $B$ 线圈上方由静止释放，使其笔直落入 $B$ 线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。
（4）丙同学设计了如图 $c$ 所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯（选填“C”或“D”）短暂亮起。

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13、如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的水平金属棒，一端固定在竖直导电转轴OO＇上，随轴以角速度ω匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A、棒产生的电动势为 $\frac{1}{2} B ω l^{2}$ B、微粒的电荷量与质量之比为 $\frac{g d}{B ω r^{2}}$ C、电阻消耗的电功率为 $\frac{（ B ω r^{2} ）^{2}}{4 R}$ D、电容器所带的电荷量为 $B C ω r^{2}$

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14、某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车，如图所示，叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开，叶片旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，下列说法正确的是（　　）

A、风力小车的原理是将风能转化为小车的动能 B、t时间内叶片排开的空气质量为ρSv C、叶片匀速旋转时，空气对小车的推力为 $ρ S v^{2}$ D、叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为 $\frac{1}{2} ρ S v^{2}$

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15、科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图，当地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是（）

A、蜘蛛往电势高处运动 B、电场力对蛛丝做负功 C、蛛丝的电势能增大 D、蛛丝带的是正电荷

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16、小明绘制了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，羽毛球到达P点时速度大小为v，则（　　）

A、羽毛球在A点的机械能等于在B点的机械能 B、整个飞行过程中，羽毛球在P点时的速度最小 C、整个飞行过程中，羽毛球速度最小的位置在P点左侧 D、若在P点将羽毛球以大小为v的速度水平向左抛出，羽毛球将掉落在原出发点的右侧

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17、如图甲所示，两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。T=0s时，一质量m=1kg、阻值r=0.5 $Ω$ 的金属杆，在水平外力的作用下由静止开始向右运动，5s末到达MN，MN右侧为一匀强磁场，磁感应强度B=1T，方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后，保持外力的功率不变，金属杆进入磁场，8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。若导轨电阻忽略不计，杆和导轨始终垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数 $μ$ =0.5，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。试计算：
（1）进入磁场前，金属杆所受的外力F；
（2）金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率；
（3）电阻的阻值R；
（4）若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J，试求这段时间内电阻R上产生的热量。

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18、每年的双11、双12，我国各大电商平台争相开展促销活动，发达的快递物流网络为这段时间的购物狂欢提供了必要的保障。一些大型的物流分拣中心都采用传送带来分拣快递。如图所示，一足够长的水平传送带以速度 $v = 6m/s$ 顺时针匀速转动，把一质量为 $M = 1 kg$ 的木板 $B$ 轻轻放在传送带上，传送带足够长，同时把一个质量为 $m = 1 kg$ 的铁块 $A$ 轻放在木板 $B$ 上， $A$ 与 $B$ 之间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ， $B$ 与传送带之间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.4$ ，重力加速度 $g$ 取 ${10m/s}^{2}$ ，整个运动过程中铁块 $A$ 未从木板 $B$ 上掉下，求：
（1）刚将A、B放上传送带时，两个物体的加速度大小；
（2）从刚放上到A、B均相对于传送带静止所需要的时间；
（3）从刚放上到A、B均相对于传送带静止，传送带电动机需要多消耗的电能。

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19、如图，水平固定不动的绝热气缸内，用不导热的轻质活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞横截面积为S，汽缸底部有一电热丝，其阻值为 $R$ ，一轻绳左端连接活塞，另一端跨过定滑轮后与质量为 $m$ 的空小桶相连。开始时小桶静止，外界大气压强为 $p_{0}$ ，活塞距离气缸底部的距离为 $L_{0}$ ，不计一切摩擦阻力，重力加速度大小为 $g$ 。
（i）若将电热丝通以大小为 $I$ 的恒定电流缓慢加热气体，经时间 $t$ 后，活塞缓慢向右移动的距离为 $L_{1}$ ，求该过程气体内能的增量；
（ii）若将小桶内缓慢加入细沙，同时控制电热丝的加热功率，保持气缸内气体温度不变，当加入质量为 $m$ 的细沙时，求该过程活塞向右缓慢移动的距离 $L_{2}$ 。

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20、物理兴趣小组的同学利用铜片和锌片平行插入柠檬中制作了一个水果电池，经查阅资料了解到该水果电池的电动势小于1V，内阻约为2kΩ，为了尽可能准确地测量该水果电池的电动势和内阻，要求电表读数要超过量程的三分之一。实验室能提供的器材规格如下：
电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）；电流表A（0~0.6A，内阻约为0.05Ω）；
微安表G（0~300μA，内阻为100Ω）；电阻箱R（0~9999Ω）；
滑动变阻器R₀（0~50Ω）；开关一个，导线若干。
同学们设计图（a）、图（b）、图（c）所示的三种实验方案并规范进行了实验操作。

(1)、用图（a）所示方案：闭合开关，电压表测得的电压（填“小于”、“等于”或“大于”）水果电池的电动势。

(2)、用图（b）所示方案：闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表、电流表示数（填“有”或“无”）明显的偏转。

(3)、用图（c）所示方案：闭合开关，调节电阻箱阻值，记录下微安表和电阻箱示数如下表：
电阻箱阻值R
100Ω
500Ω
900Ω
1300Ω
1700Ω
2100Ω
2500Ω
微安表读数I
220μA
204μA
172μA
148μA
132μA
119μA
110μA
利用计算机软件描绘出 $\frac{1}{I} - R$ 图像如图（d）中实线甲所示，其拟合出的函数关系式为 $\frac{1}{I} = 2.00 R + 4126$ ，则根据此函数关系式可计算出该柠檬电池的电动势为V，内阻为Ω。

(4)、某同学又将铜片和锌片平行插入同一柠檬中的另一位置，用图（c）所示方案重复实验操作，发现得到的函数图象如图（d）中虚线乙所示，造成实验差异的主要原因可能为（　　）

A、柠檬不同区域酸碱度不同导致电池电动势升高 B、铜片和锌片的间距不变但插入深度变深导致水果电池内阻减小 C、铜片和锌片的插入深度不变但间距变大导致水果电池内阻变大

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