相关试卷

1、某学习小组的同学用如图甲的装置验证竖直面内的圆周运动过程中机械能守恒。轻细杆一端连接在光滑固定转轴O处，另一端连接一小球。在转轴O点的正上方和正下方 $\frac{1}{2}$ 轨道半径处分别安装光电门，测出杆长 L，杆的宽度 d和小球的直径D。现使小球在竖直面内做圆周运动，读出轻杆经过O点正上方光电门的时间为 $Δ t_{1}$ ，经过O点正下方光电门的时间为 $Δ t_{2}$ 。已知当地重力加速度为g，不考虑空气阻力。

(1)、该同学用游标卡尺测小球直径D时，示数如图乙所示，则 $D =$ mm；

(2)、如果要验证小球在竖直面内做圆周运动机械能守恒，需要满足的方程为（用题中的L、d、D、 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ 、g等符号表示）；

(3)、某位同学误把光电门安装在轻杆的中点，已知小球质量为m，则用原来的方法计算小球从最高点到最低点过程中动能的增量时会出现测量值 $Δ E_{k 测}$ 真实值 $Δ E_{k 真}$ （填“>”“<”或“=”）

(4)、另一位同学光电门安装正确，他让小球由任意位置静止释放，测出多组释放点到最低点的距离s，以及对应小球运动到最低点光电门的遮光时间 $Δ t$ ，作出了 $s - \frac{1}{Δ t}$ 图像。若图像是一条过坐标原点的直线，且直线斜率 $k =$ （用题中的L、d、D、g等符号表示），则说明小球运动过程机械能守恒。

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2、某实验小组测量一电流计G的内阻，两位同学采用了不同的方法。同学一采用如图甲所示的电路，实验步骤如下：
①按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至正确的位置；
②先断开开关 $S_{2}$ ，闭合开关 $S_{1}$ ，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
③再闭合 $S_{2}$ ，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为满偏的一半，记下此时电阻箱的阻值为 $R_{1}$ ；
④断开电路。
同学二采用如图乙所示的电路，实验步骤如下：
①按图连接好电路；
②闭合开关S，调节滑动变阻器R和电阻箱，使电流表A的示数为电流计G的3倍，记下此时电阻箱的阻值为 $R_{2}$ ；
③断开电路。
根据两位同学的实验操作，回答下列问题：

(1)、两位同学在实验第1步中，滑动变阻器的滑片开始都应调至端（填“a”或“b”）；

(2)、同学一测量的电流计G的内阻 $R_{g1} =$ ；

(3)、同学二测量的电流计G的内阻 $R_{g2} =$ ；

(4)、从系统误差的角度分析，两位同学的测量值的大小关系为 $R_{g1}$ $R_{g2}$ （填“>”“<”或“=”）。

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3、如图，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有匀强电场 $（$ 图中未画出 $）$ ，第二象限内除 $△ A O C$ 区域外都有匀强磁场，其方向垂直坐标平面向外，磁感应强度大小为 B。一束带电粒子从AC边界以相同方向的速度进入匀强磁场，结果都从y轴上的C点平行x轴向右飞出磁场，其中从A入射的粒子到达x轴上的D点 $（$ 图中未标出 $）$ 时，速度方向斜向右下与 $+ x$ 夹角为 $60^{\circ}$ ，且大小与A点速度相等，已知带电粒子质量为m，电量为 $+ q$ ， AC边界与x轴夹角 $θ = 60^{\circ}$ ， C点坐标为 $（ 0 ， L ）$ ，电场中D点到O点的电势差为U，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　）

A、带电粒子在磁场中运动的时间不相等 B、带电粒子从AC边界入射的速度大小与其入射点y坐标的关系为 $v = \frac{2 q B （ L - y ）}{3 m}$ C、第一象限内匀强电场的场强大小为 $E = \frac{\sqrt{3} U}{2 L}$ D、从A入射的粒子在第一象限电场中的最小速度大小为 $v_{min} = \frac{\sqrt{3} q B L}{3 m}$

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4、如图所示为交流发电机与变压器的简化示意图。矩形线圈处于磁感应强度为 $B = 0.2 T$ 的匀强磁场中，其边长分别为 $L_{1} = 0.4 m$ ， $L_{2} = 0.5 m$ ，匝数 $N = 100$ 匝，内阻 $r = 4 Ω$ ，以角速度 $ω = 10 rad / s$ 匀速转动。理想变压器原线圈匝数 $n_{1} = 10$ 匝，副线圈匝数 $n_{2} = 20$ 匝，定值电阻 $R_{1} = 2 Ω$ 与原线圈连接，电阻箱 $R_{0}$ 与副线圈连接，下列说法正确的是（　　）

A、交流发电机产生的电动势有效值为 $E = 40 V$ B、当电阻箱阻值 $R_{0} = 6 Ω$ 时，交流发电机输出功率最大 C、当电阻箱阻值 $R_{0} = 24 Ω$ 时， $R_{0}$ 上消耗的功率最大 D、当电阻箱 $R_{0}$ 的阻值变大时，电阻 $R_{1}$ 消耗的热功率变小

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5、“天舟8号”货运飞船于2024年11月15日23时13分由长征七号遥九运载火箭搭载，在中国文昌航天发射场成功发射并与“天宫一号”空间站对接。“天舟8号”除了承担了向空间站运送货物的运输使命，还肩负着一次“特殊”的科学任务，把我国科研人员根据月壤样品所研究出来的月壤砖放置在空间站外，接受宇宙射线和剧烈温度变化的考验，以评估其在实际应用中的表现，为推进月球科研站的建设做出积极贡献。“天舟8号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3。对“天舟8号”此次发射、变轨、对接过程，下列说法正确的是（　　）

A、“天舟8号”在近地轨道1的周期大于轨道3的周期 B、“天舟8号”在椭圆轨道2上任何一点的速度都小于 $7.9 km / s$ C、“天舟8号”在轨道3稳定运行时经一次加速即与“天宫一号”空间站成功对接，可知“天宫一号”空间站的轨道半径大于轨道3的轨道半径 D、“天舟8号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的向心加速度大小等于轨道2上经过Q点的加速度大小

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6、一列机械横波沿x轴传播，在x轴上有P、Q两质点，其平衡位置相距6m， $t = 0$ 时刻P处在波峰，Q在平衡位置且正在向上振动，此后再过 $0.25 s$ ，质点 P首次回到平衡位置，则该机械波的波速可能为（　　）

A、 $24 m / s$ 沿 $+ x$ 方向 B、 $5 m / s$ 沿 $+ x$ 方向 C、 $8 m / s$ 沿 $- x$ 方向 D、 $9 m / s$ 沿 $- x$ 方向

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7、如图甲所示，有一倾角为 $θ$ 的光滑斜面，在斜面的水平线ef以下区域有垂直斜面方向的匀强磁场，其磁感应强度随时间按图乙规律变化，其中 $0 \sim T$ 图线为直线， $T \sim 2 T$ 图线为余弦函数的一半，图中 $B_{0}$ 和T为已知量，规定垂直斜面向上为正。斜面上有一n匝正方形线圈，边长为L，总质量为m，总电阻为R，其中ab边恰好在磁场边界ef线之外，线圈在平行于斜面向上的外力F作用下始终保持静止状态，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A、在 $0 \sim T$ 内，线圈中产生的感应电流的方向为abcda B、在 $0 \sim T$ 内，外力F的最大值为 $m g sin θ + \frac{2 n^{2} B_{0}^{2} L^{3}}{R T}$ C、在 $T \sim 2 T$ 内，通过线圈某一截面的电量为 $\frac{2 B_{0} L^{2}}{R}$ D、在 $T \sim 2 T$ 内，线圈cd边受到的安培力大小先减小后增大

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8、如图所示，光滑的地面上有一个木块C，C上面通过一个弹性棒连接木块B，弹性棒可以弯曲但不改变长度。开始弹性棒处于竖直状态，一颗子弹A以水平初速度 $v_{0} = 200 m / s$ 射入B但没有穿出，射入过程时间极短，之后 AB整体在弹性棒上面反复左右摇摆。已知 $m_{A} = 0.05 kg$ ， $m_{B} = 0.15 kg$ ， $m_{C} = 0.8 kg$ ，整个运动过程C始终没有脱离地面且没有翻倒，下列说法正确的是（　　）

A、子弹A射入木块B过程中AB系统机械能守恒 B、弹性棒向右弯曲最大时AB整体的速度为 $50 m / s$ C、弹性棒向右弯曲最大时具有的弹性势能大小等于子弹射入木块B之后系统减少的动能 D、弹性棒第一次回到竖直状态时C的速度大小为 $20 m / s$

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9、如图所示，a、b所在水平直线垂直于均匀带电正方形薄板所在平面，且通过板的几何中心O，a、b两点关于薄板对称，到薄板中心O的距离都是d，Oc垂直于ab连线且abc构成等边三角形。在c点固定一点电荷，a点场强大小为E，方向垂直于ab连线，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）

A、正方形薄板与c处的点电荷带同种电荷 B、薄板上的电荷在b点产生的场强大小为 $\frac{\sqrt{3}}{2} E$ C、c处的点电荷的电量绝对值为 $\frac{8 \sqrt{3} E d^{2}}{3 k}$ D、a、b两点的场强相等但电势不相等

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10、平静的湖面上漂浮着一块边长为a的正方形软木片（忽略浸入水中的厚度），木片的正下方有一条小鱼，如图所示。已知水的折射率为 $\frac{4}{3}$ ，若在水面上方看不到鱼，则鱼离水面的最大距离h为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{7}}{6} a$ B、 $\frac{4}{3} a$ C、 $\frac{3}{4} a$ D、 $\frac{\sqrt{7}}{3} a$

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11、外卖给现代人们的生活带来了便利。一位外卖人员手提一盒质量为m的外卖进入厢式电梯上楼或下楼，他手机中的加速度传感器记录了电梯某一段运动的加速度随时间变化的图像如图所示，图中 $a_{0}$ 已知，重力加速度为g，取竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{1} \sim t_{2}$ 时间段内，外卖人员处于超重状态，且电梯一定在加速上升 B、质量为m的外卖对外卖人员的手施加的最大拉力为 $m g + m a_{0}$ C、 $t_{2} \sim t_{3}$ 时间段内，电梯一定处于匀速状态 D、 $t_{3} \sim t_{4}$ 时间段内，质量为m的外卖重力变小了

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12、关于光电效应与波粒二象性，下列说法正确的是（　　）

A、对于同一种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能不仅与入射光的频率有关，还与入射光的强度有关 B、用同种频率的光照射某种金属表面发生光电效应时，光的强度越大，饱和光电流越小 C、戴维森和G·P·汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射实验，证明了电子的粒子性 D、德布罗意提出物质波的观念被实验证实，表明电子、质子、原子等粒子不但具有粒子的性质而且具有波动的性质

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13、2024年6月2日，嫦娥六号着陆器成功软着陆于月球背面南极-艾特肯盆地。当着陆器下降至距月面高度为1m时，速度减为 $v_{1} = 2 m / s$ ，此时关闭反推发动机，着陆器自由下落，最终四条缓冲着陆支撑腿稳稳地落在月面上。已知着陆器质量为 $m = 2000 kg$ ，月球表面重力加速度 $g$ 取 $1.6 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求着陆器落至月面时速度 $v_{2}$ 的大小（计算结果可保留根号）。

(2)、为保障着陆器成功着陆，某科技小组为着陆器的四条支撑腿设计了一种碰撞吸能装置，如图甲所示，碰撞吸能装置由一级吸能元件和二级吸能元件构成。当该装置与月面碰撞时，其弹力随作用行程（压缩量）的变化关系如图乙所示。其中一级吸能元件的缓冲弹力与压缩量成正比，属于弹性形变，当压缩量为 $x_{1} = 50 mm$ 时，达到其最大缓冲极限，此时一级吸能元件被锁定。此后二级吸能元件开始工作，二级吸能元件产生的弹力恒为 $18000 N$ ，其最大作用行程为 $100 mm$ 。忽略落到月面后着陆器引力势能的变化，求：该着陆器速度减为零时，二级吸能元件的作用行程是多少。

(3)、为了测试该碰撞吸能装置的缓冲性能，将1套该吸能装置安装在测试车 $A$ 的前端，测试车 $A$ 与静止在水平面上的测试车 $B$ 发生正碰，在二级吸能元件最大吸能总量（即最大作用行程）的75%以内进行碰撞测试。已知测试车 $A$ 与该碰撞吸能装置的总质量为 $m_{Λ} = 300 kg$ ，测试车 $B$ 的质量为 $m_{B} = 150 kg$ ，且达到二级吸能元件最大吸能总量的 $75 %$ 时 $A$ 与 $B$ 共速。碰撞过程中内力远大于外力，求测试车 $A$ 碰撞前的最大速度。

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14、如图，水平面内固定有平行长直金属导轨 $a b$ 、 $c d$ 和金属圆环；金属杆 $M N$ 垂直导轨静止放置，导轨间接有电容器和单刀双掷开关，电容器电容为 $C$ 。金属杆OP一端在圆环圆心 $O$ 处，另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场。 $O P$ 绕 $O$ 点逆时针匀速转动时，闭合开关 $S$ 至1处；一段时间后，将开关 $S$ 拨至2处。已知磁感应强度大小为B，MN质量为 $m ， O P$ 转动的角速度为 $ω ， O P$ 长度、 $M N$ 长度和平行导轨间距均为 $L ， M N$ 电阻阻值为 $r$ ，忽略其余电阻和一切摩擦，求：

(1)、闭合开关 $S$ 至1处，待电路稳定后电容器的带电量；

(2)、闭合开关 $S$ 至2处瞬间 $M N$ 所受安培力大小和方向；

(3)、闭合开关 $S$ 至2处，待电路稳定后MN的速度大小。

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15、在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图， $A B C D$ 是棱镜的横截面，棱镜横截面是底角为 $45^{\circ}$ 的等腰梯形。现有与 $B C$ 平行的两条光线 $a$ 、 $b$ 射至 $A B$ 面，经折射均能到 $B C$ 面，已知棱镜材料的折射率 $n = \sqrt{2}$ ，光在真空中传播速度 $c = 3 \times 10^{8} m / s$ 。

(1)、通过计算，证明光线在 $B C$ 界面能发生全反射。

(2)、求光在棱镜中的传播速度。

(3)、根据计算结果，利用尺规作图作出两条光线完整的光路图，并通过计算说明从 $D C$ 面射出的光线跟入射光线相比，几何上有什么变化和不变的地方。

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16、某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与力的关系。水平桌面上安装光电门和气垫导轨，总质量为 $M$ 的滑块两端各有一个挡光宽度为 $d$ 的遮光板1、2，两遮光板中心的距离为 $L$ ，如图乙所示。实验步骤如下：
（1）实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂钩码），轻推滑块，滑块向右运动通过光电门。若数字计时器显示遮光板1、2通过光电门的时间 $t_{1} < t_{2}$ ，则要将气垫导轨右侧适当（选填“调低”或“调高”），直至两遮光时间相等。
（2）挂上质量为 $m$ 的钩码，将滑块由光电门左侧某处释放，记录遮光板1、2的遮光时间 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 。
（3）逐渐增加钩码的个数，重复步骤（2），多次记录遮光板1、2的遮光时间。
（4）将钩码的总重力计为滑块受到的合力 $F$ ，作出滑块的合力 $F$ 与 $(\frac{1}{t_{2}^{2}} - \frac{1}{t_{1}^{2}})$ 的图像，若该图像在一定区间内为过坐标原点的一条直线，如图丙所示，可知加速度与 $F$ 成正比，此时该图像的斜率为（用 $M$ 、 $L$ 、 $d$ 表示）。随着 $F$ 增大，图丙部分区间内图线不是直线的原因是。
（5）由于实验中钩码的总重力并不等于滑块的合力 $F$ ，要想本实验合力的相对误差 $δ = |\frac{F_{测量值} - F_{真实值}}{F_{真实值}}| \times 100 %$ 不大于5%，则实验中所挂钩码总质量的最大值为。
A. $0.15 M$ B. $0.1 M$ C. $0.06 M$ D. $0.05 M$

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17、某实验小组的同学在实验室练习多用电表的使用。

(1)、关于多用电表的使用，下列接法正确的是___________。

A、图甲是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压 B、图乙是用直流电流挡测量电路中的电流 C、图丙是用欧姆挡测量小灯泡的电阻 D、图丁是用欧姆挡测量二极管的反向电阻

(2)、某同学用多用电表的电流挡，测得电流如下图指针b所示，此时电流为 $8.3 mA$ ，则该同学所选电流表量程为。

(3)、若用多用电表的欧姆挡正确测量了一个 $15.0 Ω$ 的电阻后，需要继续测量一个大约为 $3 kΩ$ 的电阻，请选出正确且需要的选项并按操作顺序排列___________。

A、用螺丝刀调节表盘下中间部位的定位螺丝，使表针指向“0” B、将红表笔与黑表笔接触 C、把选择开关旋转到“ $\times 1 k$ ” D、把选择开关旋转到“ $\times 100$ ” E、调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

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18、桂北全州县大西江镇，在红七军走过的湘桂古道上有一座古炮台。如图所示，炮筒与水平面夹角为 $α$ ，炮筒口离地面的距离为h。已知炮弹从炮筒口发射的速率为 $v_{0}$ ，当地重力加速度为g，不计阻力，下列说法正确的有（　　）

A、若 $α$ 角确定，炮弹离地面的最大高度为 $y = \frac{{(v_{0} sin α)}^{2}}{2 g}$ B、若 $α$ 角确定，炮弹从炮筒口运动到最高点所用时间为 $t = \frac{v_{0} sin α}{g}$ C、若 $α$ 角不确定，炮弹水平射程的最大值为 $x = \frac{v_{0} \sqrt{v_{0}^{2} + 2 g h}}{g}$ D、若 $α$ 角不确定，炮弹水平射程的最大值为 $x = \frac{v_{0}^{2} + v_{0} \sqrt{v_{0}^{2} + 4 g h}}{2 g}$

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19、空间存在着一个不沿 $x$ 轴方向的静电场，该静电场中 $x$ 轴上各点电势 $φ$ 随 $x$ 的变化情况如图所示。将一质量为 $m$ 、电荷量为 $- q$ 的负点电荷在 $x = x_{0}$ 处由静止释放。下列说法正确的有（　　）

A、若仅受电场力作用，释放的一瞬间，点电荷的加速度大小为 $\frac{q φ_{1}}{m x_{1}}$ B、若仅受电场力作用，释放后点电荷一定先沿 $x$ 轴正方向运动 C、若将点电荷从 $x = x_{0}$ 处移到 $x = x_{1}$ 处，电场力对点电荷做功为 $(1 - \frac{x_{0}}{x_{1}}) q φ_{1}$ D、若将点电荷从 $x = x_{0}$ 处移到 $x = x_{2}$ 处，点电荷的电势能增加了 $\frac{x_{0}}{x_{1}} q φ_{1}$

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20、进入2025年以来，全国多地发生地震，其中在西藏日喀则市定日县发生的6.8级地震，造成95人遇难、130人受伤，国家地震局建议在手机中设置“地震预警”。“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构为此对波的特性展开研究。如图甲所示为所研究的一列沿 $x$ 轴传播的简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形图， $x = 3 m$ 处的质点 $M$ 的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、波沿 $x$ 轴正方向传播 B、0 $\sim 6 s$ 波传播的距离为18m C、0 $\sim 6 s$ 质点 $M$ 通过的路程为 $10 cm$ D、质点 $M$ 的振动方程是 $y = - 1.7 sin 0.5 π t (cm)$

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