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1、在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验。
(1)、用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径mm;(2)、根据实验的多组数据作出的图像为过原点的直线,如图丙所示,则可知金属小球下落时机械能守恒。由图中所给的数据可求得重力加速度为 , 若考虑空气阻力,则重力加速度的测量值会(填“偏大”“偏小”或“不变”);(3)、经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量 , 增加释放高度h后,两者的差值会(填“增大”“减小”或“不变”)。 -
2、如图所示为自行车气嘴灯及其结构图。弹簧一端固定在顶部,另一端与小物块P连接,触点A固定在P上,当车轮转动的角速度达到一定值时,P拉伸弹簧后使触点A、B接触,从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R,车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d,已知P与触点A的总质量为m,弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,不计接触式开关中的一切摩擦,小物块P和触点A、B均视为质点,下列说法正确的是( )
A、要使气嘴灯在最低点能发光,车轮匀速转动的最小角速度为 B、要使气嘴灯在最低点能发光,车轮匀速转动的最小角速度为 C、要使气嘴灯在最高点能发光,车轮匀速转动的最小角速度为 D、要使气嘴灯在最高点能发光,车轮匀速转动的最小角速度为 -
3、某地一个风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面,某时间内该地区的风速为v,风向恰好跟圆面垂直,冲击叶片后的速度为零,已知空气的密度为 , 发电机将空气的动能转化为电能的效率为 , 则下列说法正确的是( )
A、单位时间内冲击发电机的气流的动能为 B、单位时间内冲击发电机的气流的动量为 C、发电机的功率为 D、气流对叶片的作用力为 -
4、吴健雄是当代杰出的女物理学家,国际小行星中心将国际编号为2752号的地外小行星命名为“吴健雄星”。吴健雄星的半径约为16km,密度与地球密度接近,它的公转速度约为20km/s。已知地球的公转速度约为30km/s,半径为6400km,下列说法正确的是( )A、吴健雄星的轨道半径小于地球的轨道半径 B、吴健雄星的公转周期大于地球的公转周期 C、吴健雄星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为 D、吴健雄星的表面重力加速度与地球的表面重力加速度之比约为
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5、如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物A,轻质定滑轮下方悬挂重物B。开始时重物A、B处于静止状态,释放后均开始运动。A、B的质量均为m,忽略摩擦和空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A、释放后重物A向下运动 B、释放后重物B的机械能守恒 C、当A的位移为h时,A的速度为 D、当A的位移为h时,A的机械能增加量为 -
6、甲同学在水平匀速直线行驶的车上,利用实验装置从静止开始竖直向上提起小球,甲同学观测小球的运动情况,并作出小球的动能与提起高度h的关系图像如图所示。静止在地面上的乙同学观察到小球的运动轨迹可能是( )
A、
B、
C、
D、
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7、2025年4月,神舟二十号载人飞船成功发射,并成功对接于空间站“天和”核心舱径向端口,空间站“天和”核心舱离地高度约400km。下列说法正确的是( )
A、空间站轨道处的加速度大于 B、空间站绕地球飞行的速度小于第一宇宙速度 C、飞船的发射速度小于第一宇宙速度 D、要实现飞船与核心舱的对接,需要把飞船送入核心舱轨道后再加速追上核心舱 -
8、质量为m的物体静止放在粗糙水平面上,用水平拉力拉动物体,物体运动一段时间后撤去拉力,物体运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A、物体在时间内的位移为 B、拉力与物体所受摩擦力的大小之比为 C、拉力的大小为 D、在时间内拉力做功为 -
9、如图所示,斜面平滑连接水平面,在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板,质量为m的小球从斜面上高为R处静止释放,到达水平面时恰能贴着挡板内侧运动。不计摩擦,重力加速为g,则小球经A点时档板对小球的压力大小是( )
A、0.5mg B、mg C、1.5mg D、2mg -
10、2025-2026赛季国际滑联花样滑冰赛曼谷站郭蕊/张益文组合夺冠。郭蕊、张益文原来静止在水平冰面上,当他们被对方在很短的时间内推向相反方向运动,分开后郭蕊在冰面上滑行的距离比张益文远,两人冰刀与冰面间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是( )A、分开后两人运动的速度大小相等 B、郭蕊推张益文的作用力大于张益文推郭蕊的作用力 C、他们之间的作用力和反作用力大小相等,方向相反 D、他们之间的作用力和反作用力的瞬时功率相等
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11、某电磁助推装置设计如图,超级电容器经调控系统为电路提供I=1000A的恒定电流,水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中,a可视为始终垂直导轨的导体棒,b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM'处,b静止于a右侧某处。现将开关S接1端,a与b正碰后锁定并一起运动,损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN'时将S接2端,同时解除锁定,所储势能瞬间全部转化为动能,a与b分离。已知电容器电容C为10F,导轨间距为L=0.5m,磁感应强度大小为B=1T,MM'到NN'的距离为x=5m,a、b质量分别为ma=2kg、mb=8kg,a在导轨间的电阻为R=0.1Ω。碰撞、分离时间极短,各部分始终接触良好,不计导轨电阻、摩擦和储能耗损,忽略电流对磁场的影响。
(1)、若S接2端,a与b分离后某时刻a棒水平向右的速度大小为v=5m/s,求此时通过a的电流大小和方向。(2)、忽略a、b所受空气阻力,当a与b的初始间距为x1=1.25m时,求a与b正碰后储存的弹性势能Ep以及一起运动至NN'时的速度大小。(3)、忽略a所受空气阻力,若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f=kv2(k=0.025N·s2/m2),且平行长直导轨足够长,求开关S一直接1端,a与b正碰后锁定并一起运动的最大速度大小。 -
12、为了节能和环保,一些公共场所用光控开关控制照明系统,光控开关可用光敏电阻控制,图甲是某光敏电阻R0的阻值随光的照度的变化曲线,照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为勒克斯(lx)。
(1)、正常工作时,光照越强,控制开关两端电压将(选填“减小”、“不变”或“增大”);(2)、如图乙所示,电源电动势为3V,内阻不计,R1=5kΩ,当控制开关两端电压上升至2V时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至1.0lx时控制开关接通照明系统,则R2=kΩ。(3)、某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值,设计了如图戊所示的电路进行测量,电源电动势E=3V,内阻未知,电阻箱的调节范围为0~99999Ω。实验时将电阻箱阻值置于最大,闭合S1 , 将S2与1相连,减小电阻箱阻值,使灵敏电流计的示数为I,图丙为实验时电阻箱的阻值,其读数为kΩ;然后将S2与2相连,调节电阻箱的阻值如图丁所示,此时灵敏电流计的示数恰好为I,则光敏电阻的阻值R0=kΩ。(4)、如图乙所示,当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作,自动控制系统开始补光。为了照度更小时,自动控制系统开始补光,则需要(填“增大”或“减小”)电阻箱R2的阻值。 -
13、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的相关问题,请完成填空和计算。(1)、利用如图所示的可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是;如果把它看成理想变压器,则左右两线圈上的交变电流一定相同的是(选填“电压”、“电流”、“功率”、“频率”);由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失,将导致实验中测得原、副线圈的电压之比一般选填“大于”、“小于”或“等于”)原、副线圈的匝数之比。
(2)、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如右图所示。则油膜占有的面积约为S=m2 , 油酸分子的直径d= m。(d结果保留一位有效数字);若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的,则计算得到的油酸分子直径将(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)
(3)、用图甲所示装置“探究气体等温变化的规律”实验,在本实验操作的过程中,需要保持不变的量是气体的温度和 ;实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是。
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14、为了测量储液罐中液体的液面高度,有人设计了如图所示装置。当开关从a拨到b时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波,再使用调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波,这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率,进而再获知电容C的值(L值已知),从而测量储液罐内的液面高度。现知道当电容器两极板间充入电介质时,电容增大。某次调谐电路中的高频电流i随时间t的变化规律为如图丙所示的正弦曲线。下列分析判断正确的是( )
A、该装置适用于测量不导电液体的液面高度 B、t2时刻,线圈L的自感电动势最小 C、t2~t3时间内,回路中的磁场能正在向电场能转化 D、当罐内的不导电液体的液面高度降低时,所测到的LC回路中电流的振荡频率变大 -
15、我国水力发电站大都处在人烟稀少的西部山区,需要通过高压输电方式输送到用电需求量巨大的东南沿海大城市。为了减少输送过程的能量损失,我国目前采用最先进的特高压直流输电模式进行输电,其原理示意图如图所示。从发电厂发出的频率是50Hz、500V正弦交流电,经过多级升压后变成50Hz、1100kV的交流电,再利用整流器转变成1100kV特高压直流电,然后通过输电线输送到目的地后再利用逆变器转变成交流电,最后经过多级降压分配给不同的用户使用。下列说法正确的是( )
A、采用直流输电方式可以减小电磁辐射产生的能量损耗 B、采用特高压输电方式是为了减小输电线电阻产生的热损耗 C、用电高峰期输电线的热损耗功率更大,且整流器与逆变器的连接位置不能互换 D、从线圈平面与磁场垂直时开始计时,发电厂发出的交流电压瞬时值表达式为 -
16、电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流( )
A、与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B、与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C、远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D、远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 -
17、如图所示,灯泡A、B完全相同,L是自感系数很大的线圈,其自身电阻与定值电阻R相等,下列说法正确的是( )
A、闭合电键S瞬间,灯泡A、B立即发光 B、闭合电键S,当电路稳定后,灯泡A、B的亮度不同 C、断开电键S时,灯泡A缓慢熄灭,灯泡B立即熄灭 D、断开电键S时,灯泡A、B均缓慢熄灭,流过灯泡B的电流方向与原来相反 -
18、研究发现,新冠病毒也可通过气溶胶的形式传播,现测得气溶胶的尺寸大约在~m之间,新冠病毒的大小约为~m,布朗粒子的尺寸大约在~m之间,关于病毒传播下列说法中正确的是( )A、气溶胶在空气中可做布朗运动 B、新冠病毒通过气溶胶传播,温度越高,传播越慢 C、相对新冠病毒而言,气溶胶更容易透过口罩传播 D、扩散是新冠病毒在空气中传播的主要方式之一
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19、如图所示,在北京冬奥会上,质量为50kg的滑雪运动员,在倾角为30°的斜坡顶端从静止开始匀加速下滑100m到达坡底,用时10s,求:
(1)运动员下滑过程中的加速度大小;
(2)运动员下滑过程中所受阻力的大小。

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20、某实验小组用如图甲所示的装置和频闪照相机来研究平抛运动的特点。
(1)、将小球a从斜槽上某一高度处由静止释放,小球a沿斜槽滚下,离开斜槽末端(水平)时撞开轻质接触式开关,被电磁铁吸住的小球b同时自由下落,结果看到a、b两球同时落地。仅改变小球a由静止释放的位置,仍观察到相同现象,这说明了平抛运动在竖直方向上的分运动是。(2)、用频闪照相的方法拍摄小球a做平抛运动的轨迹,得到如图乙所示的图片,图片中A、B、C点是连续三次拍摄的小球a所在的位置。图中每小格的边长为5cm,取重力加速度大小 , 则频闪照相机的频闪周期为s,小球a做平抛运动的初速度大小为m/s,小球a通过B点时的速度大小为m/s,A点(填“是”或“不是”)小球a做平抛运动的抛出点。