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相关试卷

1、如图所示，竖直面内半径为R的 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道与水平轨道平滑相连，水平轨道上放置一劲度系数为k的轻弹簧，右端固定，左端M点放置质量为3m的物块B（物块B与弹簧不粘连），开始时弹簧处于原长状态。现将质量为m的物块A从圆弧轨道的最高点由静止释放，物块A经N点进入水平轨道与物块B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后系统的总动能为碰撞前瞬间总动能的 $\frac{7}{12}$ 。已知弹簧振子做简谐运动的周期公式为 $T = 2 π \sqrt{\frac{m_{0}}{k}}$ （其中 $m_{0}$ 为振子质量，k为弹簧劲度系数），重力加速度为g，不计一切摩擦。
（1）求物块A经N点时的速度大小 $v_{0}$ ；
（2）求物块A、B发生第一次碰撞后瞬间各自的速度 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ ；
（3）若在物块A、B发生第二次碰撞时，物块A没有滑上圆弧轨道，求M、N两点间距离的最小值。

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2、如图甲所示，两根间距 $L = 1 m$ 、足够长的光滑平行金属导轨竖直固定放置，顶端接有阻值 $R = 9 Ω$ 的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图乙所示的匀强磁场， $t = 0$ 时磁场方向垂直导轨平面向里。在 $t = 0$ 到 $t = 2 s$ 时间内，金属棒水平静止在距导轨顶端 $L = 1 m$ 处的卡槽内； $t = 2 s$ 时，撤去卡槽由静止释放金属棒，经1.4s金属棒已达到稳定状态。已知整个过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒的质量 $m = 1 kg$ ，电阻 $r = 1 Ω$ ，长度也为L，导轨的电阻不计，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）在 $t = 0$ 时刻，卡槽对金属棒的作用力大小及方向；
（2）稳定后金属棒的速度v为多大？
（3）金属棒由静止释放后1.4s内电阻R产生的焦耳热 $Q_{R}$ 为多少？

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3、氧气瓶是医院、家庭护理、个人保健及各种缺氧环境补充用氧较理想的供氧设备。如图所示，现有一氧气瓶，在温度为17℃的室内气压计显示瓶内氧气的压强为 $p_{1} = 8.7 \times 10^{6} Pa$ ；当氧气瓶被搬到温度为 $- 13 ℃$ 的室外时，瓶内氧气的压强变为 $p_{2}$ 。已知热力学温度与摄氏温度的关系 $T = t + 273 K$ 。
（1）若氧气瓶不漏气，求 $p_{2}$ 的值；
（2）若 $p_{2} = 6.5 \times 10^{6} Pa$ ，则泄漏的气体与泄漏前气体质量之比。

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4、某实验小组要测量某透明液体的折射率，他们找到一个底面直径为d、高为 $\frac{d}{2}$ 的圆柱形薄玻璃槽，然后给槽内加满某种液体，O为液面的中心，光屏紧贴玻璃槽右侧面竖直放置。

（1）开始时，用一红色激光笔从槽底A点沿 $A O$ 方向射出一细光束，光束与液面呈60°角，恰好在光屏上的B点接收到光束，用刻度尺测出B点到槽边缘D点的距离为 $\frac{d}{2}$ ，则该种液体对红光的折射率 $n =$ 。
（2）若在（1）中改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑往B点（填“正上方”，“正下方”，或“不”）移动。
（3）如果将红色激光笔移动到槽边缘C点，光束仍对准O点射出时，能否在液面上方接收到光束？请说明理由：。

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5、某高校科研小组在研究缓冲装置对苹果跌落所受冲击影响的实验，研究过程中苹果掉落到缓冲层——珍珠棉上的运动过程示意图如图a～e所示，分别为苹果由H处跌落、开始进入变形阶段、变形阶段结束进入恢复阶段、恢复阶段结束、苹果弹起至 $H_{1}$ 处。已知苹果的质量为m， $v_{0}$ 是苹果刚接触缓冲层时的速度大小； $v_{1}$ 是变形阶段速度极大值， $v_{2}$ 是恢复阶段结束苹果离开缓冲层时的速度大小，重力加速度为g，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　）

A、当苹果在变形阶段速度为 $v_{1}$ 时，所受缓冲层的作用力为mg B、苹果在整个下降过程中，加速度先不变，然后减小再增大 C、整个过程中珍珠棉对苹果的冲量大小为 $m v_{2} + m v_{0}$ D、在恢复阶段苹果一直处于超重状态

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6、如图所示是明代宋应星所著《天工开物》中记载的我国古代的一种农业机械——水碾，当水冲击下部水轮时，转动的轮子会带动上部的碾来碾米。假设水流沿水平方向垂直冲击叶片，每秒冲击叶片的水量为10kg，水速从6m/s减小为1m/s，水流动能的减少量全部用来对叶轮做功，下列说法正确的是（　　）

A、水碾每秒从水流中获得的能量为180J B、水流对该叶片的平均作用力的大小为50N C、每秒钟水流对叶轮做功175J D、水流减少的动能全部被用来碾米

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7、如图甲所示，把小灯泡与教学用发电机相连接，匀速转动手柄带动线圈在两磁极之间转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（　　）

A、线圈转动的快慢程度不会影响小灯泡的亮度 B、线圈转动产生的电动势e有效值为 $6 \sqrt{2} V$ C、手柄匀速转动的角速度为 $100 π rad/s$ D、 $t = 0$ 时刻，线圈位于中性面

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8、19世纪末，汤姆孙的学生阿斯顿设计了质谱仪，其用途非常广泛。如图所示为某种质谱仪的工作原理图，质子 $_{1}^{1} H$ 从入口处由静止开始被加速电压为 $U_{0}$ 的电场加速，经磁感应强度大小为 $B_{0}$ 的匀强磁场偏转后恰好从出口离开磁场。若要使 $α$ 粒子 $_{2}^{4} He$ 也从该入口处由静止开始被电场加速，经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，下列操作可行的是（　　）

A、保持匀强磁场的磁感应强度 $B_{0}$ 不变，调节加速电场电压为 $\frac{1}{2} U_{0}$ B、保持匀强磁场的磁感应强度 $B_{0}$ 不变，调节加速电场电压为 $\sqrt{2} U_{0}$ C、保持加速电场电压 $U_{0}$ 不变，调节匀强磁场的磁感应强度为 $2 B_{0}$ D、保持加速电场电压 $U_{0}$ 不变，调节匀强磁场的磁感应强度为 $\frac{1}{2} B_{0}$

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9、一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，某时刻的波形图如图所示。已知平衡位置位于 $x = 2 m$ 处的质点P的振动方程为 $y = 10 \cos 5 π t cm$ ，下列说法正确的是（　　）

A、这列波的波速为5m/s B、若该波沿x轴正方向传播，图示波形对应的时刻可能是 $t = 0.3 s$ C、在 $t = 0.15 s$ 时刻，质点P正在沿y轴正方向运动 D、若该波在传播过程中遇到3.5m的障碍物，则其不能发生明显的衍射现象

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10、如图所示，我国时速600公里的高速磁悬浮试验样车近期在青岛下线。在某次制动测试过程中，试验样车做匀减速直线运动直到速度为零，以样车运动方向为正方向，用t、x、v分别表示样车运动的时间、位移和速度。此过程中关于样车的运动，下列图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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11、太阳内部所发生的核聚变反应称为 $p - p$ 循环，其核反应方程为① $_{1}^{1} H + {}_{1}^{1}H \overset{}{\to} {}_{1}^{2}H + X$ ；② $_{1}^{1} H + {}_{1}^{2}H \overset{}{\to} {}_{2}^{3}H e$ ；③ $_{2}^{3} He + Y \overset{}{\to} {}_{2}^{4}H e + 2 {}_{1}^{1}H$ 。下列说法正确的是（　　）

A、粒子X是中子 B、粒子Y是 $α$ 粒子 C、反应①中，X是原子核中的中子转变为质子时释放的产物 D、 $_{2}^{3} He$ 的比结合能大于 ${}_{1}^{2}H$ 的比结合能

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12、某兴趣小组设计了一款游戏。如图所示，一轻质绝缘弹簧左端固定在竖直墙壁上，游戏开始时将一质量为 $m_{A} = 5 kg$ 、电荷量为 $q = + 1 C$ 的滑块A压缩到固定点O，然后由静止释放，经过距离 $s = 0.4 m$ 与静止于匀强电场左边界处质量为 $m_{B} = 1 kg$ 的不带电的绝缘滑块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，电场宽度为 $L = 4 m$ ，电场强度 $E = 12.5 N / C$ ，方向水平向右，可看作质点的两滑块A、B与绝缘水平面间的动摩擦因数均为0.25，弹簧释放瞬间的弹性势能为 $E_{p} = 27.5 J$ ，碰撞时滑块A与弹簧已分离，滑块A的电荷量在碰撞过程中保持不变。
（1）求两滑块A、B碰撞前瞬间滑块A的速度大小；
（2）请通过计算推断滑块A、B是否会发生第二次碰撞？若会，求出两次碰撞的时间间隔；若不会，求最后滑块A、B之间的距离为多少？

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13、如图甲所示为某款车轮带有闪烁灯的儿童自行车，其车轮闪烁灯的电路结构如图乙所示，在车轮与轴承之间均匀分布着三根金属条，每根金属条上串联有一个阻值为 $R_{0} = 0.32 Ω$ 的小灯泡，金属条与车轮金属边框构成闭合回路，金属条的长度 $l = 0.4 m$ 。车架上分布有强磁铁，可以在车轮 $\frac{1}{3}$ 圆面的范围内形成匀强磁场，磁感应强度大小为 $B = 0.6 T$ ，方向如图乙所示，自行车前、后齿轮半径分别为 $r_{1} = 0.2 m 、 r_{2} = 0.1 m$ ，如图丙所示，不计车轮厚度和其他电阻影响。求：
（1）磁场中金属条两端的电压为 $0.16 V$ 时，车轮转动的角速度 $ω$ ；
（2）若人以 $n = \frac{300}{π} r / min$ 的转速蹬脚蹬，3个小灯泡发光的总功率。

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14、如图所示，在圆柱形茶杯中装入热力学温度为T的热水，用杯盖将茶杯杯口封闭，待冷却至环境温度后，手提杯盖可以将整个茶杯提起。已知环境的热力学温度为 $T_{0}$ ，大气压强为 $p_{0}$ ，茶杯底面与杯盖面积均为S，重力加速度为g，杯盖与茶杯杯口之间密封完好，不漏气，杯内封闭气体可视为理想气体。
（1）求冷却过程中，杯内封闭气体的内能如何变化？
（2）用手向上提杯盖，为使茶杯不脱落，求茶杯与水总质量的最大值。

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15、某小组设计了测量盐水电阻率的实验，所用器材有：
电源E（电动势为 $15V$ ，内阻不计）；
电压表（量程为 $9V$ ，内阻很大）；
定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $4.5 Ω$ ）；
滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为 $10 Ω$ ，额定电流为 $2A$ ）；
滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $100 Ω$ ，额定电流为 $0 .8A$ ）；
单刀单掷开关 $S_{1}$ 和单刀双掷开关 $S_{2}$ ；
侧壁带有刻度线的圆柱体玻璃管，两个与玻璃管密封完好的电极，导线若干。
（1）根据如图甲所示电路图连接实物，其中玻璃管内封闭的盐水电阻约为几欧，滑动变阻器R应选择（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”），闭合开关之前，滑动变阻器R的滑片应置于（填“a”或“b”）端。
（2）①用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，读数如图乙所示，则 $d =$ $cm$ ，由玻璃管侧壁的刻度尺测出溶液的高度 $h = 5 cm$ 。
②闭合开关 $S_{1}$ ，开关 $S_{2}$ 接（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为 $U_{1} = 8.0 V$ ，然后将开关 $S_{2}$ 接（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为 $U_{2} = 3.2 V$ ，则电阻 $R_{0}$ 两端的电压为V。
③断开开关 $S_{1}$ 。
（3）根据测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为 $Ω \cdot m$ 。（结果保留两位有效数字）

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16、某同学利用防水激光笔、长方体透明水槽、圆规和刻度尺等测定水的折射率，实验过程如下：
（1）将水槽平放在水平桌面上，防水激光笔固定在水槽中的S处。
（2）①如图甲所示，用激光笔靠近水槽前侧面发出一细束激光，在激光传播光路上选取两个点O和A，并用记号笔在水槽前侧面上记下O、A两点的位置。
②保持激光笔位置和发射激光束的方向不变，在水槽中慢慢注入清水，使水面恰好到达O点处，在水面上方的激光传播光路上选取B点，用记号笔在前侧面上记录B点的位置。
③如图乙所示，用直尺在水槽前侧面上过O点作竖直线 $O O^{'}$ ，分别连接 $O A$ 和 $O B$ 得到加水前后激光的出射光线。
④以O点为圆心，用圆规在水槽前侧面上作辅助圆，分别交 $O A$ 和 $O B$ 于 $C$ 点和 $D$ 点，再分别过 $C$ 点和 $D$ 点作竖直线 $O O^{'}$ 的垂线，垂足分别为E点和F点。
⑤分别用刻度尺测量线段 $C E$ 的长度 $d_{1}$ 和 $D F$ 的长度 $d_{2}$ ，其中 $d_{2} = 3.20 cm$ ， $d_{1}$ 的读数如图丙所示，则 $d_{1} =$ $cm$ 。
（3）利用所测的物理量，水的折射率可表示为 $n =$ ，由测得的数据计算水的折射率 $n =$ （结果保留三位有效数字）。
（4）为了减小实验测量误差，下列实验操作正确的是（填正确答案标号）。
A.选取A点和B点时应该尽量靠近O点
B.应该尽量使激光束处于竖直面内
C.激光在水面处的入射角越大越好
D.辅助圆的半径应该尽量大些

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17、静电植绒产品具有立体感强、耐磨、阻燃、隔音、保暖等特点。如图所示为植绒流程示意图，正电金属板与负电金属网间有 $60kV$ 的电压，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，绒毛在电场力的作用下飞到需要植绒的布匹表面上。忽略绒毛的重力、空气阻力、绒毛之间的相互作用力和边缘效应。正电金属板与负电金属网之间可视为匀强电场，下列说法正确的是（　　）

A、绒毛运动经过处各点的电势逐渐降低 B、绒毛在飞向布匹的过程中，电势能不断增大 C、若仅增大正电金属板与负电金属网之间的电压，绒毛到达布匹时的速率将增大 D、若仅增大正电金属板与负电金属网之间的距离，绒毛到达布匹表面时间将增大

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18、磁聚焦法是一种控制带电粒子在磁场中运动的常用方法，如图所示，同种带电粒子以相同速率v沿不同方向飞入匀强磁场中的A点，只要保证带电粒子的速度方向与磁场方向的夹角 $θ$ 很小，就可以实现带电粒子在 $A^{'}$ 点的聚焦。对带电粒子在磁场中聚焦的运动，下列说法正确的是（　　）

A、带电粒子所受洛伦兹力的方向与磁场的方向不垂直 B、带电粒子所受洛伦兹力不做功 C、带电粒子到达 $A^{'}$ 点时的速度将大于v D、带电粒子在垂直磁场方向做匀速圆周运动

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19、“蹦极”是一种深受年轻人喜欢的极限运动，将一根自然长度等于O、M两点间距离的弹性细绳一端系在蹦极者身上，另一端固定在跳台边缘。人从跳台上由静止下落，到P点时速度达到最大，N点是下落的最低点，不计空气阻力，弹性绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，下列说法正确的是（　　）

A、人由M点到P点的过程中，弹力的冲量大于重力的冲量 B、人由P点到N点的过程中，弹力的冲量大于重力的冲量 C、人由O点到N点的过程中，弹力的冲量与重力的冲量等大 D、P点一定位于 $M N$ 的中点

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20、如图所示为某名运动员保持固定姿势欲骑车飞跃宽度 $d = 2 m$ 的壕沟AB。已知两沟沿的高度差 $h = 0.4 m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、运动员离开A点时的速度大于 $5 m / s$ 就能安全越过壕沟 B、运动员离开A点时的速度越大，在空中运动的时间越长 C、运动员在空中飞行的过程中，重力的功率逐渐增大 D、运动员在空中飞行的过程中，动量变化量的方向斜向右下方

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