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相关试卷

1、如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为 $R = 0.1 m$ 的半圆形轨道CD ，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在最低点C点平滑连接。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，C的左侧有水平向右 $E = 2 \times 1 0^{4} N / C$ 的匀强电场。将一个带电量 $q = 3 \times 1 0^{- 6} C$ ，质量为 $m = 4 \times 1 0^{- 2} k g$ 的绝缘小球放在弹簧的右侧后，用力水平向左推小球而压缩弹簧至A处使弹簧具有弹性势能 $E_{p} = 0.1 J$ ，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后进入CD管道，刚好能到最高点D处。在小球运动到C点前弹簧已恢复原长，水平轨道左侧AC段长为 $L = 0.2 m$ 。 $g = 10 m / s^{2}$ ，小球运动的全过程中所带电荷不变，试求：

(1)、小球运动到轨道最低处C点时对轨道的压力的大小；

(2)、水平轨道的动摩擦因数 $μ$ 。

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2、某同学用如图所示的实验装置验证系统机械能守恒定律。实验操作步骤如下：
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m；
②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块；
③测量遮光条中点与光电门光源之间距离L及遮光条宽度d ，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间t；
④重复以上实验多次。
根据上述实验操作过程，回答下列问题：

(1)、下列关于该实验的说法正确的是____；

A、本实验可以不用测量M和m B、实验中不需要保证m远小于M C、滑块运动过程中速度大小始终与钩码相等 D、本实验的研究对象为滑块

(2)、某同学测量得滑块和遮光条的质量 $M = 300.0 g$ 、钩码的质量 $m = 100.0 g$ 、遮光条宽度 $d = 0.48 c m$ ，某次实验中滑块静止时遮光条中点与光电门光源之间距离 $L = 86.00 c m$ ，遮光条遮光时间 $t = 3.00 m s$ ，当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。遮光条通过光电门时 $v =$ m/s，测量过程中系统重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，滑块和钩码增加的动能总和为 $Δ E_{k} =$ J。（结果均保留三位有效数字）

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3、某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以转换成丝线偏离竖直方向的角度以便显示出来。他们进行了以下操作。

步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。

(1)、图甲中实验涉及的方法有____（填正确选项前的字母，多选）；

A、理想实验法 B、转换法 C、微小量放大法 D、控制变量法

(2)、图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而（填“增大”“减小”或“不变”）。

(3)、如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、均匀带电Q的小球B，P点到B球球心的距离为l ，移动另一个均匀带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B球在同一水平线上，B球处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为 $θ = 30 °$ 。由于手柄并非完全绝缘，A球的电荷量缓慢非均匀减小，并使A球在竖直平面内以B球球心为圆心，两球心之间距离为半径缓慢逆时针旋转，恰使B球静止于原处。静电力常量为k ，重力加速度大小为g。满足B球原处静止条件下，A球电荷量的最小值为，此时A、B球连线与细线的夹角大小为。

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4、某种儿童游戏机的简化示意图如图所示，光滑矩形游戏面板ABCD与水平面所成夹角 $θ = 37 °$ ，宽AB为0.75m，长BC为0.84m，斜面上端固定一个半径 $R = 0.24 m$ 的四分之一粗糙圆弧轨道，分别与AB、BC相切于E、F点，弹珠枪位于A点，沿着AB边以初速度 $v_{0} = 4 m / s$ 发射质量为0.04kg的弹珠，弹珠从E点进入圆弧轨道后恰好可以经过F点。已知重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，下列说法中正确的是（）

A、弹珠在F点的速度大小为1.2m/s B、弹珠经F点后恰好过D点 C、弹珠在E点受到圆轨道弹力的大小为1.32N D、弹珠在通过圆弧轨道过程中克服摩擦力做的功为0.2J

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5、如图，两个带等量负电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于点O对称。a、b、c、d四点位于以O点为圆心的圆周上，a、b连线平行于x轴，c ， d是圆与y轴的交点。下列说法正确的是（）

A、a、b两点的电势相同 B、a、b两点的场强相同 C、若两电荷在图中圆上任一点的电场强度大小分别是 $E_{1}$ 、 $E_{2}$ ，则 $\frac{1}{E_{1}} + \frac{1}{E_{2}}$ 为定值 D、负检验电荷仅在电场力作用下以一定初速度 $v_{0}$ 从c点运动到d点，电势能先减小后增大

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6、如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B质量均为 $m = 1 k g$ ，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，当A的位移为 $h = 1 m$ 时，两滑轮还未齐平，下列说法正确的是（）

A、重物A的加速度大小为 $2 m / s^{2}$ B、重物B的加速度大小为 $2 m / s^{2}$ C、此时A的速度大小为4m/s D、重物B受到的绳子拉力为6N

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7、发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量 $m = 2 \times 1 0^{3} k g$ ，汽车沿平直的公路从静止开始启动，汽车启动后的速度记为v ，牵引力大小记为F ， $v - \frac{1}{F}$ 图像如图所示， $v_{m}$ 表示最大速度，ab平行于v轴，bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，bc段汽车运动的时间为20s。下列说法正确的是（）

A、汽车所受阻力为 $4 \times 1 0^{3} N$ B、汽车从a到b的加速度大小为 $5 m / s^{2}$ C、汽车能够获得的最大速度为25m/s D、汽车从b到c过程中运动的位移为350m

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8、如图所示，A、B两点各放有带电荷量为Q的正点电荷，A、B两点相距为2L。在A、B两点连线的中垂面上C点处，有一质量为m、带电荷量为 $- q$ 的粒子刚好可以绕O点做匀速圆周运动，C距A、B中点O的距离为L ，粒子重力忽略不计，静电力常量为k。则下列说法正确的是（）

A、C处的电场强度为 $\frac{k Q}{2 L^{2}}$ B、粒子在C处绕O做匀速圆周运动的速率为 $\sqrt{\frac{k Q q}{m L}}$ C、若C点距O点距离增大时，粒子在中垂面上仍绕O点做匀速圆周运动，则粒子的加速度 $a_{n}$ 增大 D、若C点距O点距离增大时，粒子在中垂面上仍绕O点做匀速圆周运动，则粒子的加速度 $a_{n}$ 减小

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9、未来宇航员登上某行星上进行科学探索。他在该行星表面的北极点由静止释放一个质量为m的物体，由于该星球大气阻力作用，其加速度a随下落位移x变化的关系如图所示（释放瞬间物体所受的气体阻力为0）。已知该星球为质量均匀分布的球体，且半径为 $R = 4 \times 1 0^{3} k m$ ，引力常量为 $G = 6.67 \times 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / k g^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、该行星的第一宇宙速度为4km/s B、该行星的第一宇宙速度为7.9km/s C、该行星的平均密度为 $5.5 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ D、在北极点释放的该物体的最大速度为 $6 \sqrt{2} m / s$

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10、跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，跳台与水平面间高度差为 $h = 80 m$ ，倾斜赛道与水平方向的夹角 $θ = 37 °$ 。某次训练中，运动员以速度 $v_{0} = 20 m / s$ 从跳台顶端水平飞出，经过一段时间后落在倾斜赛道上，取 $s i n 37 ° = 0.6$ ，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ ，空气阻力忽略不计，运动员（包括滑雪板）视为质点。则运动员在空中运动的过程中，下列说法正确的是（）

A、运动员在空中运动的时间是2s B、运动员落在斜坡赛道上的速度大小为50m/s C、运动员离倾斜赛道的最远距离为12.8m D、若运动员从跳台飞出的速度可达到30m/s，则他的水平位移为120m

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11、喷泉经常出现在广场和公园等公共场所，它给夜色增添了一抹灵动，也给人们的生活增添了无穷乐趣。某城市广场喷泉可看作竖直向上喷出，且上升和下降水流不发生碰撞，已知喷出的水柱达125m高，喷管的半径为 $\frac{1}{5 \sqrt{π}} m$ ，不计水柱运动过程中受到的空气阻力，请你据此估算用于给喷管喷水的电动机输出功率至少为（）

A、 $1.25 \times 1 0^{6} W$ B、 $2.50 \times 1 0^{6} W$ C、 $3.75 \times 1 0^{6} W$ D、 $5.00 \times 1 0^{6} W$

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12、用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两个小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，重力加速度为g ，下列说法正确的是（）

A、细线a上的张力大小为4mg B、细线c上的张力大小为2mg C、剪断细线b瞬间小球1的加速度大小为 $\frac{g}{2}$ D、剪断细线b瞬间小球1的加速度大小为g

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13、许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、建立物理模型法、类比法和科学假设法等。下列关于物理学史和物理学方法的叙述错误的是（）

A、法拉第引入了电场线，以便形象直观地描述场强的大小和方向 B、卡文迪什巧妙地运用放大法，通过扭秤实验验证库仑定律 C、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实验直接验证 D、伽利略在研究自由落体运动过程中，把科学实验和逻辑推理结合起来

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14、如图所示，整个装置竖直放置，半圆轨道ABC的半径 $R_{1} = 0.2 m$ ，半圆轨道CDE的半径 $R_{2} = 0.4 m$ ， CA、CE分别是它们的竖直直径，A、D点等高，A点左侧有一水平光消弹射装置，小物块（可视为质点）到达A点前已脱离弹簧，小物块质量 $m = 0.1 k g$ ，水平轨道EF段和GO段光滑，FG段与小物块间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，小物块离开水平轨道上O点后做平抛运动，落在半径 $R_{2} = 0.4 m$ 的四分之一圆弧MPN上，O点为圆心，OM与OP的夹角为 $30 °$ ，重力速度g取 $10 m / s^{2}$ 。以水平轨道末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系，x轴正方向水平向右，y轴的正方向竖直向下，三个圆弧轨道均光滑。

(1)、若小物块离开弹簧后，恰能通过圆轨道的最高点C并始终不脱离圆轨道，求小物块通过最左侧D点时对轨道的压力大小；

(2)、若弹簧释放的弹性势能为 $0.65 J$ ，小物块离开弹簧后沿轨道运动，从O点平拋后刚好落在P点，求FG段的长度；

(3)、若小物块落到MN圆弧上的Q点（未画出）时动能最小，求Q点对应的y轴坐标值。

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15、一辆玩具小车质量 $m = 2 k g$ ，发动机的额定功率 $P = 8 W$ ，在水平桌面上由静止开始以 $a = 0.5 m / s^{2}$ 的加速度做匀加速直线运动，当功率达到额定功率时，保持功率不变，继续沿直线运动 $t_{0} = 1 s$ 后达到最大速度。运动过程中所受阻力 $f = 4 N$ 不变。求：

(1)、玩具小车的最大速度；

(2)、由静止开始 $t = 1 s$ 时玩具小车的瞬时功率；

(3)、玩具小车由静止开始至达到最大速度的过程中的位移大小。

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16、 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号到月球“挖土”并成功返回。作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为 $g_{0}$ ，已知月球的半径为 $R_{0}$ ，地球表面的重力加速度为g ，地球的半径为R ，忽略地球、月球自转的影恦，引力常量为G ，球体体积公式为 $\frac{4}{3} π r^{3}$ ， r为球体半径，求：

(1)、地球的质量；

(2)、月球的平均密度；

(3)、月球的第一宇宙速度。

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17、一位学生用如图a所示的装置来描绘平抛物体的运动轨迹和探究平抛运动的特点与规律，将固定有斜槽的木板放在水平桌面上，用图钉把坐标纸固定在竖直的木板上，使坐标纸上的竖线处于竖直方向，并在坐标纸上选定斜槽末端投影所在的位置为坐标原点O ，回答下列问题：

(1)、设计实验：
实验时，在斜槽上某一（选填“相同”或“不同”）位置由静止释放小球，使小球自由滑下，并从O点开始做平抛运动。先目测做平抛运动的小球在某一水平位置x处的y值。然后使小球重新自由滑下，用铅笔记下小球实际经过的位置，并记录在坐标纸上。接着依次改变x值，重复上述步骤，确定各点的位置。实验时，斜槽末端的切线（选填“需要”或“不需要”）保持水平位置。

(2)、实验中得到一条曲线如图b所示，已知从A到B与从B到C下落时间相同，测得A、B间的竖直距离为 $6 c m$ ， B、C间竖直距离为 $15.8 c m$ ， A、B和B、C间的水平距离均为 $5 c m$ ，已知当地的重力加速度为 $9.8 m / s^{2}$ ，则平抛运动的初速度为 $m / s$ （结果保留2位小数）。

(3)、图c所示为乙同学设计的实验装置，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，轨道最低点切线水平，并在弧形轨道最低点处装有压力传感器，测出小球对轨道压力的大小F。在轨道最低点右侧水平距离为 $x = \frac{\sqrt{10}}{10} m$ 处固定一等高竖直挡板，由小球打在竖直挡板上的点可获得小球在竖直方向的下落距离y ，处理数据后作出了如图d所示的 $F - \frac{1}{y}$ 图像，则由图可求得小球的重力 $G =$ N，四分之一圆弧形轨道半径 $R =$ m。

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18、用如图1所示的实验装置探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系。实验可供选择的小球大小相同，材质分别是胶木、铝和铁，三种材料的密度如表中所示。
材料
胶木
铝
铁
密度 $/ (\times 1 0^{3} k g / m^{3})$
1.3~1.4
2.7
7.8

(1)、探究向心力与质量关系实验时，将两个质量不同的小球分别放在7位置和6位置的（选填“长槽”或“短槽”）处，传动皮带套在半径之比等于（选填“1∶1”“ 1∶2”或“2∶1”）的塔轮上。

(2)、实验时，先将左右两侧塔轮半径调至相等，左侧小球6可置于长槽或短槽处，小球在长槽和短槽处运动时半径之比为2∶1。匀速转动时，若左边标尺露出约2格，右边标尺露出约3格（如图2所示），已知小球的向心力与标尺露出的格子数成正比，则左侧小球应置于（选填“长槽”或“短槽”）处，材质应选择（选填“胶木”“铝”或“铁”）。

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19、如图所示，一运动员进行跳水训练。为方便研究，跳水过程做以下简化处理。运动员等效为一圆柱体，其质量为m ，长度为L ，圆柱体从最高点由静止下落h后刚好到达水面，入水后速度减为零时圆柱体底部到水面的距离为 $x$ （ $x > L$ ）。假设圆柱体受到水的阻力f始终恒定不变，认为圆柱体的密度等于水的密度，下列说法正确的是（　　）

A、水的阻力对运动员做的功为fx B、水的浮力对运动员做的功为 $- m g (x - \frac{L}{2})$ C、 $x = \frac{m g (2 h + L)}{2 f}$ D、 $x = \frac{m g h}{f}$

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20、某运动员在练习投篮时，篮球恰好垂直打在竖直平面内的篮板上，如图所示。已知篮球的质量为m ，投出点与篮球撞击篮板处的高度差为h ，水平距离为s ，忽略篮球在空中飞行过程中受到的阻力，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　）

A、该同学对篮球做功为 $\frac{m g (s^{2} + 4 h^{2})}{4 h}$ B、篮球飞向篮板过程中的位移大小为s C、若投出篮球方向不变，仅增大投出速度，篮球仍会垂直打在篮板上原来的位置 D、若s是h的2倍，则篮球被投出时的速度方向与水平方向的夹角为 $45 °$

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