相关试卷

1、图甲为某兴趣小组设计的实验装置，在单摆悬点处安装力传感器，可采集摆线的拉力；在小球的平衡位置正下方处安装光电门，可采集小球底部的轻质遮光片遮住光的时间。利用本装置可以完成测量当地重力加速度大小g、验证机械能守恒定律等实验。
实验操作如下：

(1)、测量所需长度：用刻度尺测得摆线长度为L，用游标卡尺测得小球直径为D；用螺旋测微器测量遮光片的宽度为d，如图乙所示，则 $d =$ mm。

(2)、测量当地重力加速度的大小：将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器，获得摆线所受拉力F的大小与时间t的关系图像，如图丙所示，则单摆的周期 $T =$ （用“ $t_{1}$ ”“ $t_{2}$ ”表示），重力加速度大小的测量值为（用“L”“D”和“T”表示）。

(3)、验证机械能守恒定律：
①将小球拉至与竖直方向成较大角度 $θ$ ，并由静止释放。
②记录小球经过平衡位置时遮光片的遮光时间为t。则此时遮光片的速度大小为 $v = \frac{d}{t}$ 并将此速度视为小球经过平衡位置时的速度。
③改变 $θ$ ，重复①和②。
根据所测数据，小球由静止运动到平衡位置的过程中，在误差允许的范围内，若满足 $\frac{1}{2} v^{2} =$ 的关系式（用“g”“ $θ$ ”“L”“D”表示），则小球在上述过程中机械能守恒。
根据多次测量结果发现：小球由静止运动到平衡位置的过程中，重力势能减少量总是小于动能增加量，可能的原因是。（写出一条即可）

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2、如图所示，半径为R的四分之一圆弧支架竖直放置，与圆心O等高的圆弧边缘C点处有一小滑轮，一轻绳两端系着质量分别为 $m_{1}$ 与 $m_{2}$ 的小球和物块，挂在定滑轮两边，且 $m_{1} = 4 m_{2}$ ，开始时小球和物块均静止，且能视为质点，不计一切摩擦，重力加速度为g。小球从C点静止释放直到小球到达圆弧的A点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、由于不计一切摩擦，小球的机械能守恒 B、到达A点时小球的速度大小为 $\frac{2}{3} \sqrt{(4 - \sqrt{2}) g R}$ C、轻绳对物块所做的功和轻绳对小球所做的功的大小相等 D、轻绳对物块做功为 $\sqrt{2} m_{2} g R$

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3、甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于O点，乙波振源位于 $x = 11 m$ 处，在 $t = 0$ 时刻所形成的波形与位置如图所示，已知 $v_{甲} = 0.5 m / s$ 下列说法正确的是（　　）

A、两列波的振动周期都为4s B、甲、乙两列机械波相遇后会形成稳定的干涉图样 C、 $x = 5.0 m$ 处是振动加强点 D、甲的波谷经过11s与乙的波峰第一次相遇

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4、某学习小组为研究某小区接入新能源光伏电能后，面临的功率波动影响问题，模拟电能输送的示意图如图所示， $a$ 、 $b$ 间接入正弦交流稳压电源， $r$ 是输电线的等效电阻， $c$ 、 $d$ 间接带滑动片 $P_{2}$ 的变阻器 $R$ 。为维持 $c$ 、 $d$ 间电压在合理的范围内，可适当移动原线圈上滑动片 $P_{1}$ 。下列说法正确的是（）

A、若 $P_{1}$ 不动， $P_{2}$ 向上移动，通过 $r$ 的电流增大 B、若 $P_{1}$ 不动， $P_{2}$ 向上移动，通过 $r$ 的电流减小 C、当 $P_{2}$ 向上移动时，为保证c、d间的电压不变， $P_{1}$ 需要向上移动 D、当 $P_{2}$ 向上移动时，为保证c、d间的电压不变， $P_{1}$ 需要向下移动

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5、多名网友发布四个篮球“抱团行走”的视频。据此，某同学提出问题，四个完全相同的篮球相互接触，按如图方式叠放，静止于水平地面。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则篮球与地面间的动摩擦因数μ的最小值为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{2}}{8}$ B、 $\frac{1}{4}$ C、 $\frac{1}{3}$ D、 $\frac{\sqrt{2}}{4}$

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6、公交卡是感应式芯片卡，其内部嵌有感应线圈，读卡设备同样内置驱动线圈，二者的位置关系可简化为：读卡设备的线圈位于上方，芯片卡的线圈位于下方，两线圈平行正对。当芯片卡靠近读卡设备时，读卡设备线圈中的电流会激发交变磁场，该磁场穿过芯片卡的线圈并产生感应电流，以此为芯片供电并触发信息交互。在某次测试中保持两线圈静止，在读卡机线圈中通以如图所示的交流电，设从上往下观察，顺时针方向为电流正方向，则在 $t_{1} \sim t_{2}$ 时间内，芯片线圈中的电流是（　　）

A、沿顺时针方向且大小逐渐增大 B、沿顺时针方向且大小逐渐减小 C、沿逆时针方向且大小逐渐减小 D、沿逆时针方向且大小保持不变

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7、为避免雷击现象发生，人们在高大的建筑物上安装避雷针，云层和避雷针之间电场分布如图所示， $A$ 、 $B$ 在同一电场线上，以 $B$ 点为原点沿 $B$ 到 $A$ 的方向建立 $x$ 轴，一个正电粒子从 $B$ 点无初速度释放，运动到 $A$ 。若取避雷针针尖的电势为零，不计粒子重力，则电场线 $B A$ 上各点电势 $φ$ 、粒子的电势能 $E_{p}$ 随位置 $x$ 的变化图像，以及粒子运动速度 $v$ 、加速度 $a$ 随时间 $t$ 变化图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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8、如图甲为一气缸，其升降部分由M、N两筒组成，两筒间密闭了一定质量的理想气体。图乙为气体分子速率分布曲线，初始时刻气缸内气体所对应的曲线为b。若用力使M迅速向下滑动，设此过程筒内气体不与外界发生热交换，则此过程中（　　）

A、气体对外界做功，内能减少 B、密闭气体压强增大，分子平均动能不变 C、容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加 D、密闭气体的分子速率分布曲线可能会由b曲线变成a曲线

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9、实验是模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在较大的平整木板上相隔一定的距离钉 $4$ 个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是（　　）

A、玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些 B、玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大 C、玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态 D、玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），示数越小

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10、如图，在 $x O y$ 坐标平面的第二象限内有平行于坐标平面的匀强电场，电场强度大小为 $E$ （未知）。在第一象限内方程为 $y = \frac{\sqrt{3}}{3} x$ 的虚线 $O a$ 将 $x > 0$ 区域分为区域 $I$ 和区域 $II$ ，区域 $I$ 存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ （未知）。区域II存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 $B^{'} = \frac{1}{2} B$ 的匀强磁场及沿 $y$ 轴负方向、电场强度大小为 $E^{'} = \frac{2}{\sqrt{5}} E$ 的匀强电场。一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电粒子从 $P (- 2 d, 0)$ 点以初速度 $v_{0}$ 沿 $y$ 轴正方向进入电场，由 $Q (0, d)$ 点以大小为 $2 v_{0}$ 的速度垂直于 $y$ 轴进入区域 $I$ ，后经虚线上的 $A$ 点（图中未画出）垂直虚线进入区域II，不计粒子重力及电磁场的边界效应。求：

(1)、 $P Q$ 两点间的电势差 $U_{P Q}$ 和匀强电场电场强度 $E$ 的大小；

(2)、粒子由 $P$ 点到 $A$ 点的时间；

(3)、粒子在区域II中运动时，第1次和第5次经过 $x$ 轴的位置之间的距离 $s$ 。

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11、如图所示，一足够长的竖直光滑杆固定在水平地面上，杆上穿有小球1和2，一劲度系数为 $k$ 的轻弹簧套在光滑杆上，弹簧下端固定，上端与质量为 $m$ 的小球2连在一起，小球2静止时所在位置为O。另一质量也为 $m$ 的小球1从与O点距离为 $h$ （ $h$ 未知）的位置由静止开始下落，与小球2发生瞬间碰撞后一起向下运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变量始终在弹性限度内，当其形变量为 $x$ 时，弹性势能为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，重力加速度为 g，不计空气阻力。（已知弹簧振子的周期公式为 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ，其中m为振子的质量）

(1)、若 $h = \frac{8 m g}{k}$ ，求小球1、2碰后向下运动的过程中离O点的最大距离；

(2)、要使小球1、2碰后的运动过程中始终不分离，求h的最大值；

(3)、h取第（2）问的最大值情况下，测得小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间t。

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12、某学习小组要测一电池组的电动势和内阻，先用图甲电路测量一个量程为 $100 μA$ ，内阻约为 $2000 Ω$ 的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为10V，有两个电阻箱可选， $R_{1} （ 0 \sim 9999.9 Ω ）$ ， $R_{2} （ 0 \sim 99999.9 Ω ）$ ；之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻（电动势约为 $3.2 V$ ，内阻约为 $1 Ω$ ），定值电阻 $R_{0} = 1 Ω$ 。

(1)、某次测微安表内阻的实验中，先将S₂断开，闭合S₁ ，调节滑片P和电阻箱 $R_{N}$ ，使微安表满偏；然后保持滑片P和 $R_{N}$ 不变，闭合S₂ ，调节电阻箱 $R_{M}$ ，使微安表半偏，读出此时 $R_{M}$ 的读数；则微安表内阻测量值等于 $R_{M}$ 的读数。该实验中 $R_{N}$ 应选（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”），微安表内阻 $R_{g}$ 的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

(2)、微安表内阻测量值 $R_{g} = 2026 Ω$ ，把该微安表改装成量程为 $4 V$ 的电压表，需要（填“串联”或“并联”）电阻箱 $R_{2}$ ；并调节其阻值 $R_{2} =$ $Ω$ 。

(3)、学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时，根据采集到的微安表的读数I和电阻箱 $R_{1}$ 的读数R，作出的图像如图丙，已知图线的斜率为 $k$ ，纵截距为 $b$ ，若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流，则所测得电池组的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ 。（均用字母 $k$ ， $b$ ， $R_{g}$ ， $R_{2}$ ， $R_{0}$ 表示）

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13、某同学采用如图所示装置验证动滑轮下方悬挂的物块A与定滑轮下方悬挂的物块B（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调，滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。A、B质量相等，重力加速度为g，测得遮光条宽度为d，实验时将B由静止释放。

(1)、为完成实验，还需要的器材有______（填正确选项序号）；

A、天平 B、刻度尺 C、秒表

(2)、运动中A与B的速度大小之比为；

(3)、若测得光电门的中心与遮光条释放点的竖直距离为h，遮光条通过光电门的挡光时间为t，A、B的质量均为m，则从释放点下落至遮光条通过光电门中心时的系统动能的增加量 $Δ E_{k} =$ ，系统重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ 。（用题中所给物理量的字母表示）

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14、某款电磁阻尼拉力健身器材的简化装置如图所示。矩形框架abcd的ab边长L=0.4m，绕有匝数N=100 匝、电阻R=10Ω的闭合金属线圈，框架和线圈的总质量m=30kg。将框架静置于下端固定的竖直弹簧上（不拴接），弹簧的压缩量x=0.2m，框架上端通过轻质绝缘绳索跨过轻质定滑轮与轻质拉杆GH相连。在MNPQ区域内存在方向垂直框架平面向内、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，磁场边界MN与PQ之间的距离d=0.96m。一位健身爱好者用恒力F=450N向下拉动拉杆，框架由静止开始竖直向上运动。ab边上升到PQ时，弹簧恰好恢复原长，上升到MN时cd边距离上方滑轮足够远），健身者松手，装置触发复位机制使框架回到初始位置，整个过程框架与定滑轮不相碰。已知重力加速度g=10m/s² ，不计一切阻力，则下列说法正确的是（）

A、弹簧的劲度系数为k=1500N/m B、ab边刚进入磁场时框架的速度大小为4m/s C、ab边刚进入磁场时框架的加速度大小为 $\frac{8}{3} {m/s}^{2}$ D、若ab边通过磁场的时间t=0.4s，ab边运动到MN时框架的速度大小为2.72m/s

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15、体育课上，张同学一脚把足球踢到了足球场附近的池塘中间。李同学抛出一石块到水池中激起了一列水波，结果足球并没有被推到池边。恰好物理牛老师路过，牛老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1min内均完成了36次全振动，他们测出两树叶间沿传播方向的水平距离是4m。则下列说法中正确的是（）

A、该列水波的波长一定是8m B、该列水波的波速可能是0.96m/s C、两片树叶的速度大小始终相等 D、可以用更大的石头激起振幅更大的水波，仅利用水波就可能把足球推到池边

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16、如图甲所示，一根粗糙的直杆 $O M$ 被固定在墙角，与水平面的夹角为 $53^{°}$ ，其上套着一质量为 $1 kg$ 的滑块。弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处（O点正上方）的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为 $1.6 m$ 且垂直于OM，以P点为原点，沿杆向下建立x轴。现将滑块无初速度释放，已知滑块下滑过程中的加速度与位移的关系图像是一条直线，如图乙所示，图中 $x_{1}$ 大小为0.64m， $x_{2}$ 为滑块刚好减速为零的位置坐标。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量l满足关系式： $F = k l$ ，其中 $k = 10 N/m$ ，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 53^{°} = 0.8$ 。下列说法正确的是（）

A、滑块与直杆间的动摩擦因数为 $μ = \frac{4}{15}$ B、图乙中 $x_{2} = 2 x_{1}$ C、图乙中 $a_{1} > ∣ a_{2} ∣$ D、滑块沿杆上滑过程中速度最大的位置也在 $x_{1}$ 点

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17、绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大的比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过比值为1：n=1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度为 $B = \frac{2}{π} T$ 的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器可将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数为N=10匝、面积为 $S = \frac{20}{\sqrt{2}} m^{2}$ ，扇叶的转动频率为 $f_{0} = 0.5 Hz$ ，输电线的电阻为 $R = 10 Ω$ ，输电线上损耗的电功率为 $P_{R} = 1.6 \times 10^{6} W$ ，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（）

A、P处为逆变器，Q处为整流器 B、升压变压器原副线圈的匝数比为3：1100 C、降压变压器原副线圈的匝数比为5300：11 D、风力发电厂的输出功率为 $4.4 \sqrt{2} \times 10^{7} W$

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18、如图所示，在等边三角形ABC的三个顶点上固定三个点电荷，其中A点位置的点电荷带电量为+Q，B、C两点位置的点电荷带电量均为-Q，在BC边的中垂线上有P、M、N三点，且PA=AM=MN，关于三点的场强和电势（取无穷远处电势为零），下列说法不正确的是( )

A、M点的场强大于P点的场强 B、MN之间某点的场强可能为零 C、N点的场强方向沿中垂线向下 D、P点的电势高于M点的电势

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19、如图所示，一定质量的理想气体可经三个不同的过程从状态 $A$ 变化到状态 $C$ ，则（　　）

A、 $A \to C$ 和 $A \to D \to C$ 过程，外界对气体做功相同 B、气体在状态 $B$ 时和在状态 $D$ 时，气体分子热运动的平均动能相同 C、 $A \to B \to C$ 和 $A \to D \to C$ 过程，气体放出的热量相同 D、状态 $C$ 下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数比状态 $B$ 更多

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20、如图所示，某同学将两个相同的物体从A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图上的1、2。若忽略空气阻力，在两个物体从抛出到刚要落地的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、两个物体单位时间内动量的变化相同 B、轨迹为1的物体在最高点的速度大 C、轨迹为2的物体所受重力的冲量大 D、轨迹为2的物体刚要落地时动能大

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