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相关试卷

1、如图甲所示，光电编码器由码盘和光电检测装置组成，电动机转动时，码盘与电动机旋转轴同速旋转，发光二极管发出的光经凸透镜转化为平行光，若通过码盘镂空的明道照在光敏管上，信号端输出高电位，反之输出低电位，两个光敏管分布在同一半径上。根据输出两路信号可以测量电动机的转速和判断旋转方向。从左往右看，内、外都均匀分布20个明道的码盘如图乙所示，电动机转动时两信号的图像如图丙所示，则（）

A、从左往右看，电动机顺时针转动 B、从左往右看，电动机逆时针转动 C、电动机转动的转速为 $50 r/s$ D、电动机转动的转速为 $125 r/s$

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2、如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C₁和C₂是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C₁中磁场的磁感应强度随时间按B₁=b＋kt（k>0）变化，C₂中磁场的磁感应强度恒为B₂ ，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C₂的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。则（　　）

A、通过金属杆的电流大小为 $\frac{m g}{B_{2} L}$ B、通过金属杆的电流方向为从A到B C、定值电阻的阻值R= $\frac{2 π k B_{2} a^{3}}{m g}$ D、整个电路中产生的热功率P= $\frac{π k a m g}{2 B_{2}}$

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3、某省市的水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，供水缺口极大，联合运用蓄水、引水和提水工程进行灌溉是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×10³ kg/m³ ，则下列说法正确的是

A、通过电动机的电流为950A B、电动机的热功率为2kW C、电动机的输出功率为16kW D、蓄水池蓄入864 m³的水需要2×10⁴ s

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4、如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从 $t = 0$ 时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度 $ω$ 从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（　　）。

A、张力保持不变 B、感应电流的方向先顺时针后逆时针 C、感应电流随时间t的变化关系为 $i = \frac{ω B R^{2} \sin ω t}{r}$ D、产生的电热为 $\frac{π ω B^{2} R^{4}}{2 r}$

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5、研究发现，银河系中有一种看不见但很重的物体，促使这些恒星在其周围转圈。其中一颗恒星S2完整轨道如图所示，它绕银河系中心的周期约16年。椭圆的半短轴约400AU（太阳到地球的距离为1AU），根据离心率可以判断轨道的长轴约为短轴的2.5倍，研究中可忽略其他星体对S2的引力，则银河系中心质量与太阳质量之比约为（　　）

A、3 $\times$ 10⁷ B、6 $\times$ 10⁷ C、4 $\times$ 10⁶ D、6 $\times$ 10⁹

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6、两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A、质点b、c、d始终静止不动 B、质点a、b、c、d、e始终静止不动 C、质点a、c、e为振动加强点 D、质点a、c、e以振幅A做简谐运动

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7、两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置，相邻向侧面相互平行。一束由红光和蓝光组成的复色光从棱镜A的左面入射，从B的右面射出，则出射光线可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8、太阳能源于太阳内部的聚变反应，太阳质量也随之不断减少。设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氦核，太阳每秒钟辐射的能量约为 $4.0 \times 10^{26} J$ ，下列说法正确的是（　　）

A、该聚变的核反应方程是 $4_{1}^{1} H \to {}_{2}^{4}H e + 2 {}_{- 1}^{0}e$ B、聚变反应在常温下不能发生 C、太阳每秒钟减少的质量约 $4.4 \times 10^{9} kg$ D、目前核电站采用的核燃料主要是氢核

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9、俗称书籍整理神器的“铁书立”是一种用来支撑书籍以达到使书籍平稳站立效果的物品，如图所示。现在简化为如下示意图，水平桌面上有一质量为M的静止的“铁书立”，刚好静止摆放了两本书A和B，由此可知（　　）

A、桌面对A书有向上的弹力 B、B书受到的合力为0 C、B书与“铁书立”之间可以无摩擦 D、“铁书立”对桌面的压力为Mg

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10、如图所示，房顶上固定一根长2.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点），打开窗子，让小球在直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10 ${m/s}^{2}$ ，则小球完成一次全振动的时间为（　　）

A、0.2πs B、0.4πs C、 $0.6 π s$ D、0.8πs

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11、质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平平行导轨上，MN与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，且与MN垂直，如图所示，导体棒MN处于匀强磁场中，重力加速度为g，则导体棒MN受到的（　　）

A、安培力大小为 $B I L \sin θ$ B、安培力大小为 $B I L \cos θ$ C、支持力大小为 $m g + B I L \cos θ$ D、摩擦力大小为 $B I L \cos θ$

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12、如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕（视为质点）在一条竖直线上。下列关于重力和重心的说法中正确的是（　　）

A、只有静止的物体才受到重力作用 B、这件艺术品的重力大小总是恒定的 C、物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 D、质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心，但不一定在物体上

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13、在聚变反应中，一个质量为1876.1MeV/c²（c为真空中的光速）的氘核和一个质量为2809.5 ${MeV/c}^{2}$ 的氚核结合为一个质量为3728.4MeV/c²的氦核，并放出一个质子，同时释放大约17.6MeV的能量， $MeV$ 用国际单位制基本单位表示为（　　）

A、J B、N·m C、 $kg \cdot m^{2} {/s}^{2}$ D、kg·m/s²

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14、某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球A和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。
（1）下列能使A、B小球带等量同种电荷的方式是。
A．用与A、B相同的带电小球C，先接触A，再接触B
B．A、B小球接触后靠近带电体但不接触，然后分开A、B小球，再移走带电体
C．A、B小球接触后，用带电小球接触A、B，移除导体球，再分开A、B小球
（2）用天平测量小球的质量m，悬挂点到小球球心的距离l，将小球B固定在绝缘底座上，A球用丝线悬挂在支架上，使小球带上等量同种电荷。某次实验中小球A静止位置和B固定位置如图所示，则A、B小球之间的距离 $r =$ cm。
（3）本实验中 $l ≫ r$ ，丝线与竖直方向夹角 $θ$ 很小， $\tan θ \approx \sin θ$ ，重力加速度 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ 。本实验中若小球质量为10g， $l = 1.0 m$ ，则库仑力 $F =$ N（结果保留两位有效数字）。
（4）缓慢移动绝缘底座，得到五组F、r数据，根据库仑定律，拟合的库仑力F与距离r的关系图像可能正确的是；
A．B．C．

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15、驾车过拱桥时应减速慢行，以免发生危险。一质量为1200kg的轿车以18km/h的速率匀速通过一半径为80m的拱桥，汽车在桥顶时对桥的压力大小为 $F_{1}$ ，在平直公路上行驶时对地面的压力大小为 $F_{2}$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、轿车在拱桥上运动时，始终处于超重状态 B、 $F_{1} - F_{2} = 375 N$ C、 $F_{2} - F_{1} = 375 N$ D、 $F_{2} - F_{1} = 4860 N$

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16、图甲为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只整流二极管，其具有单向导电性。原、副线圈的匝数比为 $11 : 1$ ，电阻 $R = 10 Ω$ ，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，则（　　）

A、电压表V₁、V₂读数相同 B、电压表V₂的读数为20V C、电流表A读数为2A D、原线圈的输入功率为20W

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17、假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道做匀速圆周运动，周期为T，已知引力常量为G，求：
（1）该天体的质量是多少？
（2）该天体的密度是多少？
（3）该天体的第一宇宙速度是多少？

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18、如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，做匀速圆周运动的圆柱体放置在水平光滑圆盘上，力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：
（1）该同学采用的实验方法为。
A．等效替代法 B．控制变量法
C．理想化模型法 D．比值法
（2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如表所示：
$v / (m \cdot s^{- 1})$
$1.0$
$1.5$
$2.0$
$2.5$
$3.0$
$F / N$
$0.88$
$2.00$
$3.50$
$5.50$
$7.90$
该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。
①作出 $F - v^{2}$ 图线
②若圆柱体运动半径 $r = 0.2 m$ ，由作出的 $F - v^{2}$ 图线可得圆柱体的质量 $m =$ kg（保留两位有效数字）.

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19、如图所示，在 $x O y$ 坐标系中，以 $(20 cm, 0 cm)$ 为圆心、半径为 $20 cm$ 的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 $B = 0.332 T$ ；垂直于 $y$ 轴放置一个长为 $40 cm$ 的粒子速度控制装置，其左端坐标为 $(0 cm, 20 cm)$ ；进入的粒子会从进入点以相同的速率反方向回到磁场，不考虑粒子在速度控制装置中的运动时间及路程。在 $x = 40 + 10 \sqrt{3} cm$ 处放置与 $x$ 轴垂直，长为 $L = 20 cm$ 的收集板。收集板可垂直于 $x$ 轴上下移动，达到收集板上的粒子全部被收集并形成电流。在 $O$ 点放有一放射源，可在第一象限与第四象限内以相同的速率、均匀的以不同方向发射 $α$ 粒子。 $α$ 粒子的质量为 $m = 6.64 \times 10^{- 27} kg$ ，电量 $q = 3.2 \times 10^{- 19} C$ ，射出时的初速度 $v = 3.2 \times 10^{6} m / s$ 。不计 $α$ 粒子所受重力及 $α$ 粒子间的相互作用力，不考虑板的边缘效应。求：
（1）沿 $x$ 轴正方向射入的 $α$ 粒子第一次从磁场中射出的坐标？
（2）沿 $x$ 轴正方向射入的 $α$ 粒子在磁场中运动的总时间？
（3） $α$ 粒子沿与 $x$ 轴正方向成 $θ$ 角射入，最终射出磁场区域，试推导此过程的总路程与 $θ$ 的关系式。
（4）垂直于 $x$ 轴上下移动收集板，电流表示数的最大值为 $0.32 mA$ ，则发射源单位时间内射出的 $α$ 粒子个数为多少？

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20、为了比较发电机与电动机的异同，物理老师设计了如图所示的装置，来帮助同学们理解发电机与电动机的工作原理。与水平面成角度 $θ = 37 °$ 的平行长直金属轨道，间距为 $L = 1 m$ ，处在匀强磁场中，磁感应强度大小为 $B = 1 T$ ，方向垂直轨道平面向上，质量为 $m = 0.1 kg$ 的金属导体棒 $a b$ 垂直于轨道水平放在轨道上，与轨道接触良好，金属导体棒在轨道间电阻为 $R_{1} = 4.5 Ω$ ，金属棒与轨道之间摩擦因数为 $μ = 0.5$ 。图中电源的电动势为 $E = 6 V$ 、内阻为 $r = 0.5 Ω$ ，定值电阻为 $R_{2} = 5.5 Ω$ 。（ $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $cos 37^{\circ} = 0.8$ ）
（1）闭合电键 $S_{1}$ ，断开电键 $S_{2}$ ，金属棒由静止释放，请判断感应电流方向。
（2）闭合电键 $S_{1}$ ，断开电键 $S_{2}$ ，金属棒由静止释放，求金属棒能到达的最大速度。
（3）闭合电键 $S_{1}$ ，断开电键 $S_{2}$ ，经过时间 $t = 2 s$ 金属棒由静止到达最大速度，求此过程金属棒的运动距离。
（4）断开电键 $S_{1}$ ，闭合电键 $S_{2}$ ，金属棒从静止开始向上运动，求向上运动的最大速度。

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