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相关试卷

1、图1为“验证机械能守恒定律”的实验装置。

(1)、实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 $A 、 B 、 C$ ，测得它们到起始点 $O$ 的距离分别为 $h_{A} 、 h_{B} 、 h_{C}$ 。已知当地重力加速度为 $g$ ，打点计时器打点的周期为 $T$ 。设重物的质量为 $m$ 。从打 $O$ 点到打 $B$ 点的过程中，重物的重力势能变化量 $Δ E_{p} =$ ，动能变化量 $Δ E_{k} =$ 。

(2)、如图甲所示，利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为 $d$ 、质量为 $m$ 的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得 $A 、 B$ 间的高度差 $H (H > > d)$ ，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为 $g$ 。则
①多次改变H，重复上述实验，作出 $H$ 随 $\frac{1}{t^{2}}$ 的变化图像。如图乙所示，当图中已知量 $t_{0} 、 H_{0}$ 和重力加速度 $g$ 及球的直径 $d$ 满足表达式时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
②实验中，因受空气阻力的影响，小球的动能增加量 $Δ E_{k}$ 总是稍小于重力势能减少量 $Δ E_{p}$ ，适当降低下落高度后 $Δ E_{p} - Δ E_{k}$ 将（选填“增加”“减少”或“不变”）。

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2、一名连同装备总质量为M的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船x处与飞船处于相对静止状态。装备中有一个高压气源能以速度v（以飞船为参考系）喷出气体从而使航天员相对于飞船运动。如果航天员一次性向远离飞船方向喷出质量为 $Δ m$ 的气体，使航天员在时间t内匀速返回飞船。下列说法正确的是（　　）

A、喷出气体的质量 $Δ m$ 等于 $\frac{M x}{v t}$ B、若高压气源喷出气体的质量不变但速度变大，则返回时间大于t C、若高压气源喷出气体的速度变大但动量不变，则返回时间大于t D、在喷气过程中，航天员、装备及气体所构成的系统动量和机械能均守恒

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3、在课堂中，老师用如图所示的实验研究平抛运动．A、B是质量相等的两个小球，处于同一高度。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。某同学设想在两小球下落的空间中任意选取两个水平面1、2，小球A、B在通过两水平面的过程中，动量的变化量分别为 $Δ p_{A}$ 和 $Δ p_{B}$ ，动能的变化量分别为 $Δ E_{k A}$ 和 $Δ E_{k B}$ ，忽略一切阻力的影响，下列判断正确的是（）

A、 $Δ p_{A} = Δ p_{B}$ ， $Δ E_{k A} = Δ E_{k B}$ B、 $Δ p_{A} \neq Δ p_{B}$ ， $Δ E_{k A} \neq Δ E_{k B}$ C、 $Δ p_{A} \neq Δ p_{B}$ ， $Δ E_{k A} = Δ E_{k B}$ D、 $Δ p_{A} = Δ p_{B}$ ， $Δ E_{k A} \neq Δ E_{k B}$

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4、直升机悬停在空中，由静止开始投放装有物资的箱子，箱子下落时所受的空气阻力与箱子下落的速度成正比，下落过程中箱子始终保持图示状态。下列说法正确的是（　　）

A、箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚释放时大 B、下落过程中箱内物体的加速度逐渐增大 C、下落过程中箱内物体的机械能增大 D、如下落距离足够大时，箱内物体可能不受箱子底部的支持力作用

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5、足够长的传送带水平放置，在电动机的作用下以速度 $v_{2}$ 逆时针匀速转动，一质量为m的小煤块以速度 $v_{1}$ 滑上水平传送带的左端，且 $v_{1} > v_{2}$ 。小煤块与传送带间的动摩擦因数 $μ$ ，重力加速度大小为 $g$ 。下列说法正确的是（　　）

A、煤块在传送带上运动的时间为 $\frac{2 (v_{1} + v_{2})}{μ g}$ B、煤块在传送带上的痕迹长为 $\frac{{(v_{1} + v_{2})}^{2}}{2 μ g}$ C、传送带与煤块摩擦产生的热量为 $\frac{1}{2} m (v_{1}^{2} - v_{2}^{2})$ D、传送带克服煤块的摩擦力做功为 $m v_{1} (v_{1} + v_{2})$

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6、ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s，然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s，减速过程的v-t图像如图所示，则（　　）

A、t₁时刻甲车的速度大于乙车的速度 B、0～t₁时间内甲、乙两车的平均速度相同 C、0～t₁时间内甲、乙两车的速度变化量相同 D、t₁时刻甲、乙两车距感应识别区的距离相同

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7、北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，18岁的中国选手谷爱凌获得了中国女子雪上项目第一个冬奥会冠军。滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成，如图所示。在某次训练中，运动员经助滑道加速后自起跳点 $C$ 以大小为 $v_{C} = 15 m/s$ 、与水平方向成 $α = 37 °$ 的速度飞起，完成空中动作后，落在着陆坡上，后沿半径为 $R = 60 m$ 的圆弧轨道 $E F$ 自由滑行通过最低点 $F$ ，进入水平停止区后调整姿势做匀减速滑行直到静止。已知运动员着陆时的速度方向与竖直方向夹角也为 $α = 37 °$ ，在 $F$ 点地面对运动员的支持力为体重（含装备）的2倍，运动员与水平停止区的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ，忽略运动过程中的空气阻力。求：
（1）水平停止区 $F G$ 的最小长度 $L$ ；
（2）运动员完成空中动作的时间 $t$ 。

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8、“斑马线前车让人”已逐渐成为一种普遍现象。某司机以 $v = 54 km / h$ 的速度在平直的城市道路上沿直线匀速行驶。看到斑马线上有行人后立即以大小 $a = 3 m / s^{2}$ 的加速度刹车，停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人走过所耗时间 $t_{1} = 12 s$ ，又用了 $t_{2} = 8 s$ 匀加速至原来的速度。求：
（1）从刹车开始计时， $8 s$ 内汽车的位移大小 $s$ ；
（2）从开始制动到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小 $\bar{v}$ 。

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9、一质量为 $m$ 的物块恰好能沿倾角为 $30 °$ 的足够长斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑的过程中，在竖直平面内给物块一外力 $F$ ， $F$ 与水平方向的夹角为 $α$ ，斜面始终处于静止状态，如图所示。已知重力加速度为 $g$ ，下列说法正确的是（　　）

A、若 $α = 0 °$ ，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力水平向左 B、若 $α = 60 °$ ，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力为零 C、若 $α = 90 °$ ，物块将不能沿斜面匀速下滑 D、若 $F$ 推着物块沿斜面匀速上滑，则 $F$ 的最小值大于 $m g$

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10、如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、6m、2m，B和C分别固定在轻质弹簧的两端，B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态，将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（　　）

A、吊篮A的加速度大小为g B、物体B的加速度大小为g C、物体C的加速度大小为2g D、A和C的加速度大小都为3g

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11、如图为一定质量的理想气体的压强 $p$ 与体积 $V$ 的关系图像，气体状态经历 $A \to B \to C \to A$ 完成一次循环， $A$ 状态的温度为300K，下列说法正确的是（　　）

A、 $A \to B$ 过程中，气体向外界放热 B、 $B \to C$ 的过程中，外界对气体做功 C、 $C \to A$ 的过程中，气体分子的平均动能减小 D、状态 $B$ 时，气体温度为100K

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12、一水平放置的木板上放有砝码，砝码与木板间的动摩擦因数为 $μ$ ，如果让木板在竖直平面内做半径为 $R$ 的匀速圆周运动，假如运动中木板始终保持水平，砝码始终没有离开木板，且砝码与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）

A、在通过轨道最高点时，木板给砝码的支持力大于砝码的重力 B、在经过轨道最低点时，砝码对木板的压力最大，所以砝码所受摩擦力最大 C、匀速圆周运动的速率不能超过 $\sqrt{μ g R}$ D、在通过轨道最低点时，木板给砝码的支持力小于砝码的重力

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13、如图，瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬到B点的过程中，树枝对瓢虫的摩擦力为F_f ，则（　　）

A、F_f大小不变，方向与瓢虫爬行方向始终相反 B、F_f大小不变，方向与瓢虫爬行方向先相同后相反 C、F_f先减小后增大，方向与瓢虫爬行方向先相同后相反 D、F_f先减小后增大，方向与瓢虫爬行方向始终相反

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14、全球首个商业化的第四代核电——甘肃武威 $22MWt$ 液态燃料钍基熔盐实验堆于2022年9月获批进入调试，反应堆的关键核反应方程是 $_{90}^{233} Th \to_{92}^{233} U + 2 X$ ，其中X为（　　）

A、质子 B、中子 C、电子 D、氦核

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15、XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为m，电荷量为e，M、N两端的电压为U₀ ，偏转电场区域水平宽度为L₀ ，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为 $H = \sqrt{3}$ L₀ ，偏转电场的电场强度 $E = \frac{2 \sqrt{3} U_{0}}{3 L_{0}}$ 。忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求：

(1)、电子刚进入偏转电场时的速度大小；

(2)、电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角；

(3)、P点到偏转电场右边界的距离。

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16、如图（a）所示，两个带正电的小球A、B（均可视为点电荷）套在一根倾斜的光滑绝缘直杆上，其中A球固定，电荷量Q_A=2.0×10^-4C，B球的质量m=0.1kg。以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B球的总势能（重力势能与电势能之和）随位置x的变化规律如图（b）中曲线I所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线。图中M点离A点距离为6m，令A位置的重力势能为零，无穷远处电势为零，重力加速度g取10m/s² ，图（a）静电力恒量k=9.0×10⁹N·m²/C² ，下列说法错误的是（　　）

A、B球的电荷量Q_B=1.0×10^-5C B、直线Ⅱ实质上是小球B的重力势能变化曲线 C、若B球从离A球2m处静止释放，则向上运动过程中加速度先减小后增大 D、若B球以4J的初动能从M点沿杆向上运动，到最高点时电势能减小1J

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17、用电流表和电压表测量电阻 $R_{x}$ 的阻值，如图所示，分别使用甲图和乙图两种连接方式测量同一电阻，使用甲图时，电流表示数为4.60mA，电压表示数为2.50V；使用乙图时，电流表示数为5.40mA，电压表示数为2.30V。

(1)、在电压表和电流表内阻未知的情况下，利用以上测量数据，根据计算判断，采用上面哪种连接方式测量结果更精确？

(2)、若电流表内阻 $R_{A}$ 已知，采用哪种连接方式可测出 $R_{x}$ 的真实值？写出 $R_{x}$ 的表达式（用U、I、 $R_{A}$ 表示）

(3)、若电压表的内阻 $R_{V} = 2875 Ω$ ，请选用以上测量数据求出 $R_{x}$ 的真实值。

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18、如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为 $q_{1} = - 5 \times 10^{- 10} C$ 的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为 $W_{A B} = - 4 \times 10^{- 8} J$ ，然后将一电荷量为 $q_{2} = 5 \times 10^{- 10} C$ 的正点电荷从B点移到C点，克服电场力做功为 $W_{B C 克} = 6 \times 10^{- 8} J$ ，已知A、B间距离 $L_{A B} = 5 cm$ ， AB与电场方向的夹角为37°，B、C与电场方向的夹角为127°。求：

(1)、A、B间电势差 $U_{A B}$ 和匀强电场的电场强度E．

(2)、B、C间距离 $L_{B C}$ 。

(3)、如果A点的电势 $φ_{A} = 0$ ，那么C点的电势 $φ_{C}$ 为多大？电荷量为 $q_{1} = - 5 \times 10^{- 10} C$ 的负电荷在B点具有的电势能 $E_{P_{B}}$ 是多少？

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19、某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。

(1)、用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径为mm；用游标卡尺测其长度为L，用多用电表粗测其电阻如图乙所示，选择×1的挡位，可知其电阻为Ω。

(2)、为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体R₀外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V₁（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）
C．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，2.0A）
D．直流电源E（电动势为3V）
E．开关
F．导线若干
则该实验电路应选择下列电路中的_____。

A、 B、 C、 D、

(3)、该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻还是比真实值小一些，该误差的主要来源是。

(4)、实验测出电压表读数为U，电流表读数为I，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为ρ=。（用D、L、U、I表示，单位均已为国际单位）

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20、某同学用如图甲所示电路研究电容器的放电规律，先将电键S合向1，待电路稳定，再将电键S合向2，通过电流传感器描绘出电容器放电电流随时间变化的规律如图乙所示。图甲中电源两端提供稳定电压 $U = 30 V$ 。图乙中图线与两坐标轴所围的面积约为43个方格子的面积。

(1)、由此求得电容器的电容为 $C =$ F．（结果均保留三位有效数字）

(2)、若将定值电阻换用更大阻值的电阻重新实验，则电容器放电的时间会（填“变长”、“变短”或“保持不变”）。

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