相关试卷

1、设某双星系统中的 $A$ 、 $B$ 两星球绕其连线上的某固定点 $O$ 做匀速圆周运动，如图所示，现测得两星球球心之间的距离为 $L$ ，运动周期为 $T$ ，已知引力常量为 $G$ ，若 $A O > O B$ ，则（　　）

A、两星球的总质量等于 $\frac{4 π^{2} L^{3}}{G T^{2}}$ B、星球 $A$ 的向心力大于星球 $B$ 的向心力 C、星球 $A$ 的线速度一定小于星球 $B$ 的线速度 D、双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期减小

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2、2020年9月4日，我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器，图为此发射过程的简化示意图。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P点、Q点。下列说法正确的是（　　）

A、航天器在轨道1的运行周期小于其在轨道3的运行周期 B、航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，速度越来越大 C、航天器在轨道2上经过P点时的速率大于它在轨道1上经过P点时的速率 D、航天器在轨道1上运行的加速度小于其在轨道3上运行的加速度

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3、如图所示， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为 $m_{A} < m_{B} < m_{C}$ ，轨道半径的关系为 $r_{A} < r_{B} = r_{C}$ ，则三颗卫星（　　）

A、线速度大小关系为 $v_{A} > v_{B} = v_{C}$ B、加速度大小关系为 $a_{A} > a_{B} = a_{C}$ C、向心力大小关系为 $F_{A} < F_{B} < F_{C}$ D、周期关系为 $T_{A} > T_{B} = T_{C}$

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4、2021年10月，中国发射了首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，用于实现太阳 $H_{a}$ 波段光谱成像的空间探测。该卫星轨道为圆轨道，通过地球南北两极上方，离地高度约为517km。如图所示，a为羲和号，b为地球同步卫星，c为赤道上随地球一起转动的物体。下列说法正确的是（　　）

A、卫星a运行的速度大于第一宇宙速度 B、a的角速度小于c的角速度 C、a的向心加速度大于c的向心加速度 D、a的向心加速度小于b的向心加速度

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5、已知地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，将地球视为质量均匀分布的球体，忽略地球自转的影响，则地球质量等于（　　）

A、 $\frac{g R^{2}}{G}$ B、 $\frac{g R}{G}$ C、 $\frac{G}{g R^{2}}$ D、 $\frac{G}{g R}$

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6、为探究地球表面万有引力与重力的关系，一科学爱好者用同一弹簧测力计分别在地面的不同纬度位置测量一质量为m的物体所受的重力。假设在两极时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F₁ ，在赤道上时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F₂。地球自转角速度为ω，设地球为标准的球体，半径为R，质量为M，引力常量为G．则以下表达式正确的是（　　）

A、 $F_{1} = F_{2}$ B、 $F_{2} = \frac{G M m}{R^{2}}$ C、 $F_{1} = F_{2} + m ω^{2} R$ D、 $\frac{G M}{R^{2}} = ω^{2} R$

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7、2021年，“天问一号”火星探测器到达火星轨道后，着陆器脱离探测器，在万有引力的作用下逐渐靠近火星表面。已知火星的质量为 $M$ ，半径为 $R$ ，引力常量为 $G$ 。质量为 $m$ 的着陆器在距离火星表面高度为 $h$ 时，速度大小为 $v$ ，此时着陆器所受火星的引力大小为（　　）

A、 $\frac{m v^{2}}{R}$ B、 $\frac{G M m}{h^{2}}$ C、 $\frac{G M m}{R + h}$ D、 $\frac{G M m}{{(R + h)}^{2}}$

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8、某人造地球卫星绕地球运行的椭圆轨道如图所示，F₁和F₂是椭圆轨道的两个焦点，卫星在A点的速率比在B点的大，则地球位于（　　）

A、F₂ B、O C、F₁ D、B

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9、一个物体在两个力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的共同作用下发生了一段位移，做功分别为 $W_{1} = 8 J$ 、 $W_{2} = - 8 J$ ，下列说法正确的是（　　）

A、这两个力大小相等 B、这两个力做的总功为 $0 J$ C、这两个力的功率不相等 D、 $F_{1}$ 比 $F_{2}$ 做的功多

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10、如图甲所示，曲线OP上方有沿 $- y$ 方向的匀强电场，其场强大小为 $E_{1}$ ，曲线左侧有一粒子源AB，B端位于x轴上，能够持续不断地沿 $+ x$ 方向发射速度为 $v_{0}$ ，质量为m、电荷量为q的粒子束，这些粒子经电场偏转后均能够通过O点，已知从A点入射粒子恰好从P点进入电场，不计重力及粒子间的相互作用。

(1)、写出匀强电场边界OP段的边界方程（粒子入射点的坐标y和x间的关系式）：

(2)、若第四象限内存在边界平行于坐标轴的矩形匀强磁场 $B_{1}$ （未画出），磁场方向垂直纸面向外。自O点射入的粒子束，经磁场偏转后均能够返回y轴，若粒子在第四象限运动时始终未离开磁场，求磁场的最小面积；

(3)、若第一象限与第四象限间存在多组紧密相邻的匀强磁场 $B_{2}$ 和匀强电场 $E_{2}$ （如图乙），电磁场边界与y轴平行，宽度均为d，长度足够长。匀强磁场 $B_{2} = \frac{m v_{0}}{q d}$ ，方向垂直纸面向里，匀强电场 $E_{2} = \frac{m v_{0}^{2}}{4 q d}$ ，方向沿x轴正方向，现仅考虑自A端射入的粒子，经匀强电场 $E_{1}$ 偏转后，恰好与y轴负方向成 $θ = 45 °$ 从O点射入，试确定该粒子将在第几个磁场区域拐弯（即速度恰好与y轴平行）。

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11、如图，电阻不计的光滑水平导轨 $A_{1} B_{1} A_{2} B_{2}$ 距 $L = 1 m$ ，其内有竖直向下的匀强磁场 $B = 0.5 T$ ，导轨左侧接一电容 $C = 1 F$ 的电容器，初始时刻电容器带电量 $Q_{0} = 1.6 C$ ，电性如图所示。质量 $m_{1} = 0.25 k g$ 、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒向右运动，且离开 $B_{1} B_{2}$ 时已匀速。下方光滑绝缘轨道 $C_{1} M D_{1} C_{2} N D_{2}$ 间距也为L，正对 $A_{1} B_{1} A_{2} B_{2}$ 放置，其中 $C_{1} M 、 C_{2} N$ 为半径 $r = 1.25 m$ 、圆心角 $θ = 37 °$ 的圆弧，与水平轨道 $M D_{1} 、 N D_{2}$ 相切于M、N两点，其中NO、MP两边长度 $d = 0.5 m$ ，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧 $0 < x < 0.5 m$ 处存在磁感应强度大小为 $B_{x} = \sqrt{5 x} (T)$ 的磁场，磁场方向竖直向下。质量 $m_{2} = 0.5 k g$ 、电阻 $R = 1 Ω$ 的“U”型金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab自 $B_{1} B_{2}$ 抛出后恰好能从 $C_{1} C_{2}$ 处沿切线进入圆弧轨道，并于MN处与金属框发生完全非弹性碰撞，碰后组成闭合线框一起向右运动。

(1)、求导体棒ab离开 $B_{1} B_{2}$ 时的速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、若闭合线框进入磁场 $B_{x}$ 区域时，立刻给线框施加一个水平向右的外力F，使线框匀速穿过磁场 $B_{x}$ 区域，求此过程中线框产生的焦耳热；

(3)、闭合线框进入磁场 $B_{x}$ 区域后由于安培力作用而减速，试讨论线框能否穿过 $B_{x}$ 区域，若能，求出离开磁场 $B_{x}$ 时的速度：若不能，求出线框停止时ab边的位置坐标x。

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12、如图所示为某弹射游戏装置，游戏轨道由水平直轨道AB和两个半径为 $R = 0.8 m$ 、圆心角 $θ = 120 °$ 的圆弧轨道BC、 $C^{'} D$ 组成，OB、 $D O^{'}$ 竖直，小球（可视为质点）能无碰撞地从轨道BC进入轨道 $C^{'} D$ 。小球1被固定于A处的弹簧弹出后，与静置在水平轨道的小球2发生弹性碰撞。游戏设置一、二、三等奖：若小球2能够进入圆弧轨道 $C^{'} D$ 获三等奖，若小球2能在圆弧轨道 $C^{'} D$ （不包括D点）段脱离获二等奖，若小球1能在圆弧轨道 $C^{'} D$ （不包括D点）段脱离则获一等奖，其他情况都不能获奖。已知小球1的质量 $m_{1} = 0.3 k g$ ，小球2的质量 $m_{2} = 0.1 k g$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，忽略一切摩擦，不考虑小球间的二次碰撞。

(1)、若游戏能获奖，则小球2进入B点时，求轨道BC对小球弹力的最小值；

(2)、小球2碰后的速度多大时，游戏能获二等奖；

(3)、弹性势能满足什么条件时可获一等奖。

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13、某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图所示，竖直放置的导热汽缸内用质量 $m = 0.2 k g$ 、横截面积 $S = 100 m m^{2}$ 、上表面涂有导电物质的活塞封闭一定质量的理想气体，当缸内气体的温度 $T_{1} = 300 K$ 时，活塞下表面与汽缸底部的距离 $h_{1} = 6 c m$ ，上表面与a、b两触点的距离 $h_{2} = 3 c m$ 。当活塞上移至卡口处，上表面恰好与a、b两触点接触，触发报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、求该报警装置报警的最低热力学温度 $T_{2}$ ；

(2)、当环境温度缓慢升高到 $T_{3} = 600 K$ 时，求封闭气体的压强 $p_{2}$ ；

(3)、若环境温度由 $T_{1} = 300 K$ 缓慢升高到 $T_{3} = 600 K$ 时，气缸内气体吸收热量1.8J，求该部分气体内能的增量 $Δ U$ 。

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14、在“练习使用多用电表”实验中：

(1)、可供选择的器材中有一碳膜电阻，如图1所示，观察其色环颜色，查得该碳膜电阻的阻值为2kΩ，误差为 $\pm 10 %$ 。
①在使用多用电表测该电阻前，发现指针如图2所示，现需要调整图3中的部件（填字母“K”、“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线。
②将部件K拨至“ $\times 100$ ”挡，通过欧姆调零使指针对准电阻的“0刻线”。将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若多用电表指针如图4所示，则待测电阻为Ω，测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡。

(2)、测量该碳膜电阻的阻值，实验室提供了如下器材：
A．电流表 $A_{1}$ （量程0~3mA，内阻约20Ω）
B．电流表 $A_{2}$ （量程0~0.6A，内阻约0.5Ω）
C．电压表V（量程0~5V，内阻约5kΩ）
D．滑动变阻器 $R_{p}$ （阻值范围0~10Ω，允许的最大电流2A）
E．待测碳膜电阻 $R_{x}$
F．电源（电动势6V，内阻约2Ω）
G．开关和导线若干
①实验时电流表应选（填器材前面的序号）。
②为了获得更多的数据使测量结果更准确，采用下列实验电路进行实验，较合理的是。
A．B． C． D．
③用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图5所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。该实验的第一步是：闭合电键 $S_{1}$ ，将电键 $S_{2}$ 接1，调节滑动变阻器 $R_{p}$ 和 ${R_{p}}^{^{'}}$ ，使电压表读数尽量接近量程，读出此时电压表和电流表的示数 $U_{1} 、 I_{1}$ ；接着让两滑动变阻器的滑片保持位置不动，将电键 $S_{2}$ 接2，读出这时电压表和电流表的示数 $U_{2} 、 I_{2}$ 。由以上记录数据计算被测电阻 $R_{x}$ 的表达式是 $R_{x} =$ ．

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15、用如图1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（ $1 0^{3} k g / m^{3}$ ）
1.3-1.4
2.7
7.8
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），已知小球受到的弹力与标尺露出的格子数成正比，则左侧小球应置于（填“长槽”或“短槽”）处，材质应选择（填“胶木”、“铝”或“铁”）。

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16、某实验小组采用如图1所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。

(1)、实验之前要平衡小车所受的阻力，具体的步骤是：（填“挂”或“不挂”）砂桶，连接好纸带后，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀的点。

(2)、已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图2所示。A、B、C、D、E是5个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据记录不当，这组数据是（填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。根据上述信息可得小车的加速度大小为m/s²（保留两位有效数字）。
计数点
A
B
C
D
E
位置坐标（cm）
4.50
5.50
7.30
9.80
13.1

(3)、另一小组在验证加速度与质量关系实验时，保证砂桶的总质量 $m_{0}$ 不变，通过在小车上增加砝码来改变小车总质量，每次实验时仅记录了小车上砝码的总质量m，但未测小车质量M，作出 $\frac{1}{a}$ 与m之间的关系图像如图3所示，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若该同学其他操作均正确， $m_{0}$ 没有远小于 $(M + m)$ ，可得到小车的质量M为（用k、b、 $m_{0}$ 表示）。

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17、如图甲为氢原子能级图，现用频率为v₀的光照射大量处于基态的氢原子，只能发射出频率为 $v_{a} 、 v_{b} 、 v_{c}$ 的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置，其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线。已知 $e = 1.6 \times 1 0^{- 19} C$ 。以下说法正确的是（）

A、一定有 $v_{0} = v_{a}$ B、图乙中滑片P从O向b端移动过程中，电流表示数减小 C、图丙中 $U_{c} = - 9.84 e V$ D、图丙中的a光照射阴极，光电流达到饱和时，阴极每秒射出的光电子数大约 $6 \times 1 0^{18}$ 个

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18、下列说法正确的是（　　）

A、图甲为一定质量的氧气分子在0℃和100℃时的速率分布图像，其中图线Ⅰ温度较高 B、从单一热库吸收热量，使之完全变成功是可能实现的 C、图乙中静止的钠核 $_{11}^{24} N a$ 在磁场中发生衰变，曲线1为 $α$ 粒子的运动轨迹 D、相对论时空观认为运动物体的长度和物理过程的快慢都跟物体运动状态有关

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19、如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率 $n = 2$ 。 $S S^{'}$ 是与轴线平行的线光源，S点位于O点正下方 $\frac{\sqrt{2}}{2} R$ 处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全部反射。若只考虑首次射向曲面 $\overset{⌢}{P Q}$ $\overset{⌢}{M N}$ 的光线，则曲面 $\overset{⌢}{P Q}$ $\overset{⌢}{M N}$ 无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为（）

A、1∶5 B、1∶1 C、2∶1 D、5∶1

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20、在某水平均匀介质中建立如图所示的三维直角坐标系，xOy平面水平。在x轴上的两个波源 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的坐标分别为 $x_{1} = - 9 m 、 x_{2} = 16 m$ ， $S_{1} 、 S_{2}$ 的振动方程分别为 $z_{1} = 10 s i n (2 π t) c m$ 、 $z_{2} = 8 s i n (2 π t + \frac{π}{2}) c m$ 。若两波均从平衡位置向上起振，且 $t = 0$ 时刻， $S_{1}$ 刚开始振动， $S_{2}$ 首次到达波峰处，两列波的波速均为4m/s，传播过程中能量损耗不计。y轴上P点的坐标为 $y = 12 m$ ，则下列说法正确的是（）

A、两波均传至O点后，O点振幅为18cm B、 $S_{1}$ 波提前 $S_{2}$ 波 $1.25 s$ 传至P点 C、 $t = 5.25 s$ 时，P点向 $+ z$ 方向振动 D、 $0 ∼ 5.25 s$ 内，质点P通过的路程为 $76 c m$

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材料	胶木	铝	铁
密度（ $1 0^{3} k g / m^{3}$ ）	1.3-1.4	2.7	7.8

计数点	A	B	C	D	E
位置坐标（cm）	4.50	5.50	7.30	9.80	13.1