相关试卷

1、变压器是日常生活中必不可少的重要元器件，小明同学从功率放大器中拆解出一个如图甲所示的环形变压器，该变压器可视为理想变压器，铭牌上显示该变压器原线圈的匝数为220匝，当原线圈接入220V的交流电时，副线圈两端的电压为22V。小明同学在环形变压器原线圈中串入一个理想交流电流表，在副线圈两端接一个铭牌为“2.5V，0.25A”的小灯泡，如图乙所示。当原线圈两端接如图丙所示的正弦交变电压时，小灯泡恰好能正常发光，下列说法正确的是（　　）

A、变压器副线圈的匝数为20匝 B、图丙中交流电的频率为0.5Hz C、小灯泡正常发光时电流表的示数为0.025A D、图丙中正弦交变电压的峰值 $U_{m} = 25 V$

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2、如图所示，甲为回旋加速器，乙为磁流体发电机，丙为法拉第线圈，丁为电磁炉。下列说法正确的是（　　）

A、甲图中，若加速电压减小，粒子能获得的最大动能减小 B、乙图中，若要增大电源电动势，可以增大磁感应强度 C、丙图中，若在ab的两端接上直流电源，稳定后接在cd端的电流表也会有偏转 D、丁图中，电磁炉利用电磁感应使炉内线圈发热，进而传热给铁锅

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3、单位符号为 $T \cdot m^{2}$ 的物理量是（　　）

A、磁感应强度 B、磁通量 C、电场强度 D、电动势

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4、如图所示，质量 $m = 1.5 k g$ 的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ 。现用大小 $F = 5 N$ 、方向与水平方向 $θ = 3 7^{∘}$ 角斜向上的力拉物块。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 3 7^{∘} = 0.6$ ， $c o s 3 7^{∘} = 0.8$ 。求：

(1)、求物体运动的加速度：

(2)、力F作用3s的过程中，拉力F对物块做的功；

(3)、力 $F$ 作用 $3 s$ 时，摩擦力 $f$ 对物块做功的功率。

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5、电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G(忽略其他星球对地球的影响)，求：

(1)、比邻星的质量M；

(2)、比邻星表面的重力加速度g；

(3)、比邻星的第一宇宙速度v₁。

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6、2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五十五颗北斗导航卫星。假设该卫星在距离地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，地球的体积为V= $\frac{4}{3}$ πR³ ，忽略地球自转的影响。求：

(1)、地球的平均密度ρ；

(2)、该人造卫星绕地球运动的周期T。

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7、某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示

(1)、该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是（）。

A、测定平抛小球的质量 $m$ B、确保斜槽光滑 C、确保斜槽末端水平 D、测定斜槽顶端到桌面的高度 $h$

(2)、图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为 $L = 7.2 c m$ ， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 是照片中小球的三个位置，（取 $g = 10 m / s^{2}$ ），那么：
①照相机拍摄时每s曝光一次；
②小球做平抛运动的初速度的大小为m/s。

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8、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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9、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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10、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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11、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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12、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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13、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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14、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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15、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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16、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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17、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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18、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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19、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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20、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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