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1、 甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验:(1)、图中A、B、C、D、E是部分实验器材,甲同学需选用的器材有
(2)、关于本实验,下列说法正确的是( )A、应选择质量大、体积小的重物进行实验 B、释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态 C、先释放纸带,后接通电源 D、为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,需要先测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度(3)、甲同学实验时,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,O为计时器打下的第一个点,相邻计数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。(结果保留2位有效数字):
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=m/s。
②从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减小量J。
③若甲同学选取了包含O点在内的某个过程,发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量,造成这一结果的原因可能是
A.重物质量过大 B. 重物质量测量错误 C. 先释放纸带,后接通电源
(4)、重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,Ek代表动能,Ep代表势能,E代表机械能,以地面为参考面,下列图像可能正确的是( )A、
B、
C、
D、
(5)、乙同学想用“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图验证机械能守恒定律,在实验前通过垫木块平衡了小车所受的阻力,平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能是守恒的,你认为乙同学设想(填“正确”、“错误”)。
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2、 “风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力,现有一小球从点竖直向上抛出,其运动轨迹大致如下图所示,其中、两点在同一水平线上,点为轨迹的最高点,小球在点动能为 , 在点动能为 , 不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A、小球的重力和受到的风力大小之比为 B、小球落到点时的动能为 C、小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为 D、小球从点运动到点过程中的最小动能为 -
3、 如图所示,在质量为M且均匀分布的半径为R的球内挖去半径为r的球,在球外两球的圆心连线上距球表面R的位置放一质量为m可视为质点的小球A,已知 , 两球心OO1间距离为 , 均匀球壳对壳内质点的引力为零。则下列说法正确的是( )
A、剩余部分对小球A的引力的方向在OA连线上 B、剩余部分对小球A的引力大小为 C、若将小球A放入图中的空腔内,则小球在其内的任何位置受到剩余部分对它的万有引力是相等的 D、被挖去部分的质量为 -
4、 物理学科核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”四个方面,下列关于物理观念和科学思维的认识,正确的是( )A、汽车在通过弯道时,如果速度过大,往往出现“甩尾”现象,这是一种离心现象,这是由于受到离心力而产生的 B、加速度和功率的定义都运用了比值法 C、地球使树上苹果下落的力,与太阳、地球之间的吸引力是同一种性质的力 D、卡文迪什利用扭秤测量引力常量用到了放大的思想
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5、 内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为R的轻杆,一端固定有质量为2m的小球A,另一端固定有质量为m的小球B,将两小球放入凹槽内,小球A位于水平直径处,如图所示,已知重力加速度为g,该系统由静止释放到B球滑到与圆心O等高位置,下列说法正确的是( )
A、在某一位置A球的线速度大于B球的线速度 B、A球重力势能的减少量等于B球重力势能的增加量 C、B球滑到与圆心O等高位置时的线速度大小为 D、轻杆对B球做的功为 -
6、 如图所示,餐桌中心有一个半径为r的圆盘,可绕其中心轴转动,在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块,物块与圆盘及餐桌间的动摩擦因数均为µ。现缓慢增大圆盘的角速度,小物块将从圆盘上滑落,最终恰好停在桌面边缘。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则下列说法正确的是( )
A、餐桌的半径为 B、小物块刚从圆盘上滑落时,小物块的速度为 C、小物块刚从圆盘上滑落时,圆盘的角速度为 D、该过程中因摩擦产生的内能为µmgr -
7、 如图甲,辘轳是古代民间提水设施,由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成,如图乙为提水设施工作原理简化图,某次从井中汲取m=2kg的水,辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m,水斗的质量为0.5kg,井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻,轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶,其角速度随时间变化规律如图丙所示,g取10m/s2 , 则( )

A、水斗速度随时间变化规律为 B、井绳拉力瞬时功率随时间变化规律为 C、0~10s内水斗上升的高度为4m D、0~10s内井绳拉力所做的功为255J -
8、登天揽月,奔月取壤,嫦娥五号完成了中国航天史上的一次壮举。2020年12月17日,嫦娥五号轨道器与返回器在距离地球5000公里处实施分离,轨道器启程飞往日地拉格朗日点 , 如图1所示,返回器独自携带月壤样品返回地球,如图2所示,图中A、C、E三点均在大气层边缘,返回器从A到E无动力作用,下列说法正确的是( )
A、图1中,轨道器在点所受的太阳的引力大于地球对其的引力 B、图1中,轨道器在点处于平衡状态 C、图2中,返回器通过A点时的动能等于其通过C点时的动能 D、图2中,返回器在A、C、E三点处的加速度相同 -
9、 在篮球课上,某同学先后两次投出同一个篮球,两次篮球均垂直打在篮板上,第二次打在篮板上的位置略低一点,假设两次篮球出手位置相同,打到篮板前均未碰到篮圈,不计空气阻力,则( )
A、两次篮球打在篮板的速度大小相等 B、第二次篮球在空中上升的时间较长 C、两次投篮,该同学对篮球做的功可能相等 D、两次篮球被抛出后瞬间,篮球重力的功率相等 -
10、神舟十五号载人飞船与离地高度约400km的天和核心舱对接的示意图如图所示,圆形轨道I为核心舱的运行轨道,椭圆轨道II为载人飞船的运行轨道,两轨道相切于A点,载人飞船与核心舱在A点实现完美对接。设圆形轨道I的半径为r,地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,忽略地球自转,椭圆轨道II的半长轴为a。下列说法正确的是( )
A、载人飞船在轨道II上运行经过A点时的加速度大于核心舱在轨道I运行的加速度 B、天和核心舱在圆形轨道I上运行速度小于地球赤道上物体的运动速度 C、核心舱绕地球运行的线速度为 D、核心舱在轨道I上运行的周期与载人飞船在轨道II上运行的周期之比为 -
11、2021年4月29日,长征运载火箭在海南文昌成功将空间站“天和”核心舱送入高度约400km的预定轨道,中国空间站在轨组装建造全面展开。今年还将发射“问天”和“梦天”两个实验舱,完成与核心舱对接,并再发射“天舟”货运飞船、“神舟”载人飞船各两艘,为空间站送去乘组和物资,最终完成中国第一座空间站“天宫”的建造。下列说法正确的是( )
A、“天和”核心舱的发射速度大于11.2km/s B、空间站绕地飞行速度小于第一宇宙速度 C、空间站绕地飞行周期大于24小时 D、要实现实验舱与核心舱的对接,需要把实验舱送入核心舱轨道后再加速追上核心舱 -
12、 下列物理量的负号表示大小的是( )A、速度v=2m/s B、力F=0.01N C、重力势能Ep=50J D、力做功为W=10J
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13、 用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( )A、N·m/s2 B、J·m2/s C、kg·m2/s2 D、kg·s2/m2
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14、 如图为二根倾角θ= 的平行金属导轨,上端有一个电动势为E=5 V、内阻为r=1 Ω的电源,以及一个电容为C的电容器,导轨通过单刀双掷开关可分别与1、2相连。导轨中间分布有两个相同的有界磁场AA’CC’及DD’FF’,磁场方向垂直导轨向下,磁场内外边界距离等于导轨间距L,L =1 m,磁场的上下边界距离如图所示均为d =2 m,CC’到DD’的距离也为d。除电源内阻外,其它电阻忽略不计,导体棒与导轨光滑接触。初始时刻,开关与1相连,一根质量为m=1 kg的导体棒恰好能静止在导轨上AA’位置,导体棒处于磁场之中。当开关迅速拨向2以后,导体棒开始向下运动,它在AA’CC’、 CC’DD’两个区域运动的加速度大小之比为。
(1)、求磁感应强度B的大小;(2)、求导体棒运动至DD’时的速度大小v2;(3)、求电容C的值;(4)、当导体棒接近DD’时,把开关迅速拨向1,求出导体棒到达FF’的速度v3。 -
15、 世界上最早最精确的极光观测记录可追溯到汉朝《汉书·天文志》中的史料记载。极光是高能粒子流(太阳风)射向地球时,由于地磁场作用,部分进入地球极区,使空气中的分子或原子受激跃迁到激发态后辐射光子,而产生的发光现象。假设地磁场边界到地心的距离为地球半径的倍。如图所示是赤道所在平面的示意图,地球半径为R,匀强磁场垂直纸面向外,MN为磁场圆的直径,MN左侧宽度为的区域内有一群均匀分布、质量为m、带电荷量为+q的粒子垂直MN以速度v射入地磁场,正对地心O的粒子恰好打到地球表面,不计粒子重力及粒子间的相互作用。已知若 , 则x可表示为。求:
(1)、正对地心射入的粒子进入地磁场后的偏转方向(用“东\南\西\北”表示);(2)、地磁场的磁感应强度大小;(3)、正对地心射入的粒子从进入磁场到打到地球表面的时间;(4)、在地磁场中打到地面的粒子从进入磁场到打到地球表面的最短时间。 -
16、 如图所示,水平直轨道AB、CD与水平传送带平滑无缝连接。半径的竖直半圆轨道DE与CD平滑相切连接。质量的物块a以的速度从B点进入传送带,离开传送带后与静止在CD上质量为的物块b发生碰撞。已知传送带长 , 以1m/s的速率顺时针转动,物块a与传送带间的动摩擦因数为 , 其他摩擦不计,两物块均可视为质点,重力加速度 , 求:
(1)、物块a刚离开传送带时的速度大小及在传送带上运动的时间t;(2)、若a、b碰撞后粘为一体,求取何值时,a、b一起经过圆轨道最低点D时对轨道的压力最小;(3)、若a、b发生弹性正碰,且碰后b从圆轨道最高点E离开,设a在圆轨道上到达的最高点距D点的竖直高度为h,仅考虑这一种情况,求h与的关系。 -
17、 如右图所示,发电机的输出功率P出=5×104W,输出电压U1=240V,输电线总电阻R=30Ω,允许 损失的功率为输出功率的6%,为满足用户的用电需求即让用户获得的电压为220V,则:
(1)、该输电线路所使用的理想升压变压器、降压变压器的匝数比各是多少;(2)、能使多少盏“220V 100W” 的电灯正常发光. -
18、 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
A往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
B用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定;
C将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小;
D用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
E将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空:
(1)、上述步骤中,正确的顺序。(填写步骤前面的序号)(2)、将6mL的纯油酸溶于酒精,制成104mL的油酸酒精溶液,测得1mL的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后,测得所形成的油膜的形状如图所示。坐标中正方形小方格的边长为20mm,求:①油酸膜的面积是m2;(结果保留两位有效数字)
②根据上述数据,算出油酸分子的直径是m。(结果保留两位有效数字)
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19、 盐道街外语学校创新小组同学想用220V交流电作为小型收录机的电源。他先制作了一个交流变为直流的整流器,但是这个整流器需要用6V的交流电源,于是他又添置了一台220V/6V的变压器,如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头,且a、d引线比b、c引线粗。
(1)、他不知道如何接法也没有相应的说明书,帮他判断正确的接法是ad端接(填“220V”或“6V”)。(2)、如图所示,在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,下列说法正确的是____(填字母)。A、用可拆变压器,能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈 B、测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表 C、原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,则副线圈电压大于原线圈电压 D、为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响 -
20、 为发展新能源,某科研小组制作了一个小型波浪发电机,磁铁固定在水中,S极上套有一个浮筒,浮筒上绕有线圈,其截面示意图如图甲所示。浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势,线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化,如图乙所示,线圈电阻r=2Ω,匝数为100匝,线圈处磁感应强度B=0.1T,线圈的直径d=m,把线圈与阻值R=8Ω的小灯泡串联,小灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是( )
A、小灯泡的额定电压为3V B、发电机的输出功率为1.6W C、浮筒在竖直方向上下振动的频率为2.5Hz D、浮筒在竖直方向上下运动的最大速度为m/s