相关试卷

1、某兴趣小组用单摆测量重力加速度。实验器材有：小球、细线、铁架台、夹子、游标卡尺、刻度尺、智能手机等，如图甲所示。

(1)、在小球自然悬垂的状态下，用米尺测出细线长为l，用游标卡尺测得小球的直径为d，则单摆摆长为（用字母l、d表示）。

(2)、实验时，细线的一端通过夹子固定在铁架台上，另一端悬挂一小球，用刻度尺测得小球竖直悬挂时细线的长度l；将智能手机置于小球的正下方合适位置处，打开手机中的“近距秒表”，把小球拉开一个小角度，由静止释放，“近距秒表”描绘的小球距手机距离和时间的关系如上图乙所示，则单摆的周期T=s（保留一位小数）。

(3)、用测量的物理量写出重力加速度的表达式，g=（用物理量符号l、d、T表示）。

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2、如图（a）所示，“L”形木板Q静止于粗糙水平地面上，质量为2kg的滑块P以6m/s的初速度滑上木板， $t = 2 s$ 时与木板相撞并粘在一起，两者运动的v-t图像如图（b）所示，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、Q的质量为2kg B、由于碰撞系统损失的机械能为2J C、地面与木板之间的动摩擦因数为0.1 D、滑块与木板间的动摩擦因数为0.15

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3、如图所示，ABCD是长为L的矩形，内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子从A点以速度 $v_{0}$ 垂直射入磁场，速度方向与AB的夹角为 $α$ ，粒子刚好从B点射出磁场，不计粒子的重力，则（　　）

A、粒子一定带正电 B、匀强磁场的磁感应强度为 $\frac{2 m v_{0} s i n α}{q L}$ C、粒子从A到B所需的时间为 $\frac{2 α L}{v_{0}}$ D、矩形磁场宽度的最小值为 $\frac{L (1 - c o s α)}{s i n α}$

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4、实验小组的同学在做双缝干涉实验，如图所示，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要使大小一定的光屏P上的干涉图样条纹个数增加，可以（　　）

A、将绿光换为红光 B、增大双缝到光屏的距离 C、将整个装置放在水中 D、增大 $S_{1}$ 与 $S_{2}$ 的间距

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5、如图所示，由六根相同的导体棒连接而成的正六边形导线框abcdef固定在垂直纸面向里的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与恒压直流电源（内阻不计）两端相接，已知闭合开关后，导体fe受到的安培力大小为F（不计导体棒间相互作用），则下列说法正确的是（　　）

A、导体棒ab受到的安培力大小也为F B、导体棒cd、ef受到的安培力相同 C、导线框abcdef所受安培力的合力为6F D、导线框abcdef所受安培力的合力为1.2F

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6、如图甲所示，连接电流传感器的铜线线圈套在长玻璃管上，将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中穿过线圈，并不与玻璃管接触，实验观察到的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示（不计电流传感器的电阻），则（　　）

A、若将强磁铁两极翻转后重复实验，则感应电流先负后正 B、 $t_{1} ~ t_{3}$ 过程中磁铁对线圈的作用力方向始终向上 C、 $t_{2}$ 时刻线圈受到磁铁的作用力不为零 D、若将铜线圈匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍

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7、 2023年12月11日，国家重大科技基础设施项目高能同步辐射光源（HEPS）加速器储存环主体安装完闭，如图所示，回旋加加速器两个D形金属盒与高频交流电源连接，两金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子每次都能加速通过狭缝，匀强磁场垂直于金属盒平面，磁感应强度为B，若A处粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子，忽略粒子在狭缝间加速时间以及相对论效应，下列说法中正确的是（　　）

A、所加高频交流电的频率应为 $\frac{2 π m}{q B}$ B、若减小加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间将减小 C、粒子射出时的最大动能与磁感应强度大小有关 D、粒子射出时的最大动能与加速电压大小有关

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8、华裔科学家高馄提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息，高馄因此获得诺贝尔物理学奖，光导纤维就是根据这一理论制造的，图（a）是光纤导光后的效果，现让由甲、乙两种单色光组成的复合光，从一根长直的光纤端面以45°入射角射入，第一次折射后光路如图（b）所示，两束单色光均在侧面发生全反射，下列说法正确的是（　　）

A、乙光频率比甲光小 B、乙光在光纤中传播时间比甲光长 C、同一种光从左端射入的入射角越小，在光纤中的传播时间越长 D、两种光在空气中传播遇到相同小孔时，乙光更容易衍射

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9、中国地震局已初步建成地震预警系统，某次科研人员对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波上t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则（　　）

A、该列波的传播方向沿x轴正向传播 B、质点M在2s内沿x轴运动了4m C、质点M在7s内通过的路程为20cm D、该列波的传播速度为2m/s

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10、我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验：剪小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确，此现象为（　　）

A、干涉现象 B、全反射现象 C、多普勒效应 D、共振现象

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11、下列有关科学家及他们贡献描述不相符的是（　　）

A、惠更斯确定了计算单摆周期公式 B、麦克斯韦发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想 C、奥斯特发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的 D、楞次得到了感应电流方向的规律

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12、如图所示，间距为 $L$ 的光滑平行等长金属导轨 $a b$ 、 $c d$ 固定在倾角为 $37^{\circ}$ 的绝缘斜面上， $e f$ 、 $g h$ 为固定在绝缘水平面上的平行粗糙金属导轨，间距也为 $L$ ，导轨 $a b$ 、 $c d$ 在最低点用绝缘光滑材料与导轨 $e f$ 、 $g h$ 平滑连接， $a$ 、 $c$ 两点用导线连接，与倾斜导轨垂直的虚线与 $a$ 、 $c$ 两点间的距离为 $5 L$ ，其左侧存在方向垂直斜面向下的匀强磁场 $($ 范围足够大 $)$ ，磁感应强度大小 $B$ 随时间变化的关系式 $B = k t (k$ 为已知的常数且为正值 $)$ 。水平导轨内存在磁感应强度大小为 $B_{0}$ 、方向竖直向下的匀强磁场 $($ 范围足够大 $)$ ，质量为 $2 m$ 的导体棒乙垂直于水平导轨静止放置。现让质量为 $m$ 的导体棒甲在虚线的右下方垂直倾斜导轨由静止释放，沿导轨下滑距离为 $5 L$ 到达倾斜导轨的最低点，然后滑上水平导轨，导体棒甲在水平导轨上滑行一段距离 $d$ 停在乙的左侧。已知甲刚滑上水平导轨时，乙受到的静摩擦力恰好达到最大值，导体棒甲接入电路的阻值为 $R$ ，其他电阻均忽略不计，重力加速度为 $g$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒甲、乙与水平导轨之间的动摩擦因数相等， $s i n 37^{\circ} = 0.6, c o s 37^{\circ} = 0.8$ 。求：

(1)、导体棒甲到达倾斜轨道的最低点时的速度大小；

(2)、导体棒乙与水平导轨间的动摩擦因数；

(3)、导体棒甲在水平导轨上滑行的时间；

(4)、导体棒甲由静止释放到停止运动产生的焦耳热。

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13、如图所示，长方形物块放置在光滑水平地面上，两竖直挡板 $($ 侧面光滑 $)$ 夹在物块的两侧并固定在地面上，现把足够长的轻质硬杆竖直固定在物块上，一根不可伸长的长为 $L$ 的轻质细线一端固定在杆的上端 $O$ 点，另一端与质量为 $m$ 的小球 $($ 视为质点 $)$ 相连，把小球拉到 $O$ 点等高处，细线刚好拉直，现使小球获得竖直向下的初速度，使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，当小球到达最高点时，物块对地面的压力恰好为 $0$ ，且此时小球的加速度大小为 $9 g$ 。已知小球在运动的过程中与杆不发生碰撞，重力加速度为 $g$ ，忽略空气的阻力。

(1)、求物块的质量以及小球获得的竖直向下的初速度大小；

(2)、若小球运动一周到达 $O$ 点的等高点时，立即撤掉两侧挡板，物块一直在光滑的水平面上运动，求当小球再次到达最低点时物块的速度大小及细线的拉力大小。

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14、一定质量的理想气体，从状态 $A$ 开始，经历 $B$ 、 $C$ 两个状态又回到状态 $A$ ，在此过程中压强 $p$ 与体积 $V$ 的关系图像如图所示。已知 $A C$ 与纵轴平行， $▵ A B C$ 的面积为 $S_{0}$ ， $∠ B A C = ∠ B C A$ ， $A B$ 的反向延长线经过坐标原点 $O$ ，在状态 $C$ 时气体的温度为 $T_{0}$ 。求：

(1)、气体在状态 $A$ 、 $C$ 的压强；

(2)、气体在状态 $A$ 的温度；

(3)、气体从状态 $B$ 到状态 $C$ 外界对气体做的功。

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15、某同学设计了如图甲所示的实验装置，该装置既可以验证牛顿第二定律，也可以测量凹形滑块的质量与当地的重力加速度，实验器材有加速度传感器、质量已知的钩码、木板 $($ 左端带定滑轮 $)$ 、轻质细线。
实验步骤如下：
$①$ 调节滑轮使细线与木板平行，然后调整木板的倾角来平衡木板对滑块的摩擦力；
$②$ 挂上钩码，由静止释放滑块，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量；
$③$ 改变悬挂钩码的个数，重复步骤 $②$ ，得到多组加速度 $a$ 与相应悬挂的钩码总质量 $M$
$④$ 画出 $\frac{1}{M} - \frac{1}{a}$ 的函数关系图像如图乙所示。
回答下列问题：

(1)、在平衡木板对滑块的摩擦力时 $($ 填“需要”或“不需要” $)$ 在细线的下端挂上钩码，本实验 $($ 填“需要”或“不需要” $)$ 滑块的质量远大于所悬挂钩码的质量。

(2)、设当地的重力加速度为 $g$ ，滑块的质量为 $m$ ，写出图乙的函数表达式 $($ 用 $g$ 、 $m$ 、 $M$ 、 $a$ 来表示 $)$ 。

(3)、由图乙可得 $m =$ $($ 用 $b$ 来表示 $)$ ， $g =$ $($ 用 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 来表示 $)$ 。

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16、某实验小组利用电压表、电流表、滑动变阻器等元件，设计了如图甲或如图乙所示的电路来研究半导体二极管的伏安特性曲线。实验时，闭合开关，缓慢调节滑动变阻器滑动触头的位置，记录相对应的电压表读数 $U$ 、电流表读数 $I$ ，得到实验的 $I - U$ 图线如图丙所示，回答下列问题：

(1)、本实验应选图 $($ 填“甲”或“乙” $)$ 电路图来连接实物图，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 $($ 填“ $a$ ”或“ $b$ ” $)$ 端。

(2)、根据所选电路图，用笔画线代替导线，把图丁中的实物图连接完整。

(3)、半导体二极管的 $I - U$ 图线不是直线，这些电学元件称为非线性元件，欧姆定律 $($ 填“适用”或“不适用” $)$ 于非线性元件，计算电阻的公式 $R = \frac{U}{I}$ $($ 填“适用”或“不适用” $)$ 于非线性元件，从 $I - U$ 图线是一条曲线看出半导体二极管的电阻不是一个常数，当半导体二极管的电流为 $0.5 A$ 时，其功率为 $W$ 。

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17、如图所示，在平面直角坐标系 $x O y$ 的第一、二象限内存在一半径为 $R$ 、与 $x$ 轴相切于坐标原点 $O$ 的圆形边界， $M N$ 是平行于 $x$ 轴的直径，圆形边界内存在磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在第三、四象限内存在平行于 $x$ 轴方向的匀强电场。一质量为 $m$ 、电荷量为 $- q (q > 0)$ 的粒子从 $M$ 点以指向 $N$ 点的速度射入磁场，粒子从 $O$ 点离开磁场进入电场，到达 $P$ 点时速度与 $x$ 轴的正方向成 $37^{\circ}$ 角。已知粒子从 $O$ 点运动到 $P$ 点的时间为 $t$ ，粒子重力忽略不计， $s i n 37^{\circ} = 0.6 、 c o s 37^{\circ} = 0.8$ 。下列说法正确的是（）

A、电场方向沿 $x$ 轴正方向 B、粒子在 $O$ 点的速度大小为 $\frac{B q R}{m}$
C、匀强电场的电场强度为 $\frac{4 B R}{3 t}$ D、 $O$ 、 $P$ 两点间的电势差为 $\frac{8 B^{2} R^{2}}{9 m}$

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18、如图所示，三角形 $A B C$ 是某种透明介质的横截面， $∠ A = 75^{\circ} 、 ∠ B = 60^{\circ}$ ，一细束单色光沿与 $A B$ 成 $θ$ 角的方向射向 $A B$ 边上的 $D$ 点，折射光线 $D E$ 射到 $A C$ 边上的 $E$ 点，正好在 $E$ 点发生全反射。已知 $D E$ 与 $B C$ 平行， $A$ 、 $D$ 两点间的距离为 $L$ ，光在真空中的传播速度为 $c$ ， $s i n 75^{\circ} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$ 。下列说法正确的是（）

A、介质对此单色光的折射率为 $\sqrt{3}$
B、 $θ$ 为 $60^{\circ}$
C、 $D$ 、 $E$ 两点间的距离为 $\frac{(\sqrt{3} + 1) L}{2}$
D、此单色光从 $D$ 到 $E$ 传播的时间为 $\frac{(\sqrt{6} + \sqrt{2}) L}{2 c}$

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19、甲、乙两列在同一介质中沿 $x$ 轴正方向传播的简谐横波，在 $t = 0$ 时刻的部分波形图如图所示，该时刻两列波的波峰正好在 $x = 5.0 m$ 处重合。已知两列波的波速均为 $v = 5.0 m / s$ 。下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时刻，甲波上 $x = 3.0 m$ 处的质点沿 $y$ 轴正方向振动
B、乙波的周期为 $1.6 s$
C、 $t = 0$ 时刻， $x = 45 m$ 处也为两列波的波峰重合的位置
D、 $0 \sim 1 s$ 内， $x = 5.0 m$ 处的质点沿 $x$ 轴正方向移动了 $5 m$

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20、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 $3 ∶ 1$ ，在原线圈回路中接有定值电阻 $R_{1}$ ，副线圈回路中接有滑动变阻器 $R_{2}$ ， $R_{2}$ 的最大阻值等于 $R_{1}$ ，原线圈一侧接在电动势有效值为 $E$ 的正弦式交流电源上，电流表和电压表均为理想交流电表，电源内阻忽略不计。滑动变阻器滑片自上向下滑动时，下列说法正确的是（）

A、电压表与电流表的示数变化量 $Δ U 、 Δ I$ 的比值 $|\frac{Δ U}{Δ I}|$ 增大
B、电压表与电流表的示数变化量， $Δ U 、 Δ I$ 的比值 $|\frac{Δ U}{Δ I}|$ 减小
C、当 $R_{2} = \frac{R_{1}}{9}$ 时 $R_{2}$ 获得的功率最大，数值为 $\frac{E^{2}}{4 R_{1}}$
D、当 $R_{2} = \frac{R_{1}}{3}$ 时 $R_{2}$ 获得的功率最大，数值为 $\frac{E^{2}}{4 R_{1}}$

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