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相关试卷

1、某同学利用如图所示的实验装置验证两小球在斜槽末端碰撞过程中动量守恒。实验时，将斜槽固定在桌面上，斜槽末端距地面高度h=1.25m。安装光电门于斜槽末端附近，调整光电门的高度，使激光发射点与球心高。已知：两小球的质量m₁=40g，m₂=80g，取当地重力加速度g=10m/s²。
①用游标卡尺测量小球1的直径为1cm；
②小球2静止于斜槽末端，令小球1从斜槽上某一位置由静止滑下。小球1通过光电门后，与小球2对心正碰。碰后小球1反弹，再次经过光电门，小球2水平抛出；
③某次实验，光电门测得小球1与小球2碰撞前后两次遮光的时间分别为Δt₁=2.0ms、Δt₂=10.0ms，随即取走小球1：
④测得小球2抛出的水平位移为s=1.4m。

(1)、下列关于实验的要求正确的是______；

A、小球1的质量必须大于小球2的质量 B、斜槽轨道末端必须是水平的 C、小球1、2的大小必须相同

(2)、规定向右为正方向，通过测量数据计算系统碰前的动量为kg·m/s，碰后的总动量为kg·m/s。（结果均保留两位有效数字）在误差允许的范围内，两小球碰撞过程遵循动量守恒定律。

(3)、多次改变小球1释放的高度，将每次小球1先后遮光的时间Δt₁、Δt₂及小球2抛出的水平位移s记录下来，以s为横坐标，以（填“ $\frac{1}{Δ t_{1}} + \frac{1}{Δ t_{2}}$ ”或“ $\frac{1}{Δ t_{1}} - \frac{1}{Δ t_{2}}$ ”）为纵坐标，将绘制出一条正比例关系图线。若图线的斜率约为m^-1·s^-1（结果保留三位有效数字），也可以得出碰撞过程动量守恒的结论。

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2、如图所示，间距L=0.5m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分与水平部分用绝缘材料在M、N两处平滑连接而成，倾斜部分与水平面夹角37°，倾斜面虚线范围内存在B₁=2T的匀强磁场，磁场方向垂直倾斜面向上。金属导轨水平部分虚线区域存在宽度为0.5m，方向竖直向上， $B_{2} = \frac{4 \sqrt{30}}{15} T$ 的匀强磁场，正方形金属线框efgh静止在磁场B₂左侧。开始时单刀双掷开关S与1接通，金属棒ab处于静止状态，现快速把单刀双掷开关S切换到2，与电容C相连，金属棒ab沿倾斜轨道下滑，金属棒经过MN后与静止在水平轨道上的正方形金属线框efgh碰撞后粘合在一起沿水平轨道进入B₂ ，已知金属棒质量为m=0.1kg，电源电动势3V，电容器电容C=0.2F，金属棒和金属线框每边电阻均为R₀=4Ω，水平轨道右端连接的电阻R=4Ω，其余电阻不计，正方形金属线框质量M=0.4kg，静止时金属棒ab与MN的间距d=1m，金属框在运动过程中，上下边框处与导轨始终接触良好，不计一切摩擦和空气阻力，求解下列问题。
（1）电源内阻r；
（2）金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度；
（3）金属框刚全部进入磁场B₂时，金属框的速度；
（4）从金属框进入磁场B₂到全部离开磁场B₂过程中，电阻R上产生的热量。

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3、利用电场、磁场对带电粒子的偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图1所示，平面坐标系中，第二象限圆形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，已知圆形区域半径为R₀ ， P点为一粒子源，能向x轴上方各方向均匀发射质量为m，电量为q，速度大小为v₀的带电粒子，所有带电粒子经圆形磁场偏转后均能平行x轴射入第一象限；第一象限直角三角形区域内存在方向竖直向上的匀强电场，已知OM = 2R₀ ，粒子重力可忽略不计，求解下列问题。
（1）P点出射粒子带正电还是带负电，圆形区域匀强磁场磁感应强度大小B₀；
（2）假设三角形区域匀强电场 $E = \frac{2 m v_{0}^{2}}{q R_{0}}$ ，所有进入电场的粒子中，求能从MN边界射出的粒子在经过y轴时的y轴坐标区间；
（3）假设第一象限直角三角形区域内电场改为方向垂直纸面向里，磁感应强度大小 $B = \frac{2 m v_{0}}{q R_{0}}$ 的匀强磁场，如图2，求从ON边界和从MN边界射出的粒子分别占从P点发出的总粒子数的比例。

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4、如图所示，整个装置竖直放置，光滑半圆轨道ABC的半径R₁=0.2m，A处竖直放置弹性挡板（碰撞时不损失机械能），光滑半圆轨道CDE的半径R₂=0.4m，CA、CE分别是它们的直径，EF水平台阶长为l=0.5m，紧靠F点右边放有一长木板，长木板上表面与EF水平部分在同一水平面上，开始时小物块（可视为质点）停在F点，已知小物块质量为m=0.5kg，长木板质量为M=1kg，小物块与EF水平部分和长木板的滑动摩擦因数µ₁=0.5，长木板与地面的滑动摩擦因数µ₂=0.1，现给小物块一个水平向左的速度v₀ ， g=10m/s² ，求解下列问题。
（1）要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道，求v₀的最小值；
（2）若 $v_{0} = \sqrt{46} m/s$ ，要使小物块返回F点并滑上长木板后，不滑出长木板，求长木板长度的最小值；
（3）若去掉A处的挡板，给小物块一个向左的速度v₀ ，小物块经过两半圆后从A点水平抛出，并将落在半圆CDE上P点，求P点与E点的竖直高度差h与v₀的函数关系。

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5、野外露营的重要道具为充气床垫（如图），可用手工充气设备往里面充气。充气时，环境温度为7℃并保持不变，大气压强为 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ 。床垫充至正常体积V₀后，关闭充气阀门，床垫内部的气体压强 $p_{1}$ 为 $2 p_{0}$ 。已知床垫正常体积 $V_{0} = 0.60 m^{3}$ ，气体可视为理想气体。
（1）为使一个身高160cm、体重50kg、与床垫接触面积约为0.50m²的成年人平躺在床垫上时，床垫能够恢复到V₀ ，需要继续用手动充气泵向内充气，每次充气的体积 $Δ V$ 为200mL，打气过程可认为气体温度不变。求人躺上去之后床垫内的压强和恢复至V₀需要充气的次数；
（2）由于热胀冷缩，如果床垫内体积变化超过约5%，会引起人的明显感觉，影响睡眠效果。户外爱好者半夜醒来，发现床垫恰好有明显变化，若半夜的温度为 $- 13 ° C$ ，分析气体的分子平均动能如何变化，并求出半夜床垫内的压强（结果保留3位有效数字）；
（3）在（2）情况下，如何应对可以不影响人的睡眠质量，请提出一条应对措施。

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6、

(1)、小宇同学为测量一个电容标识不清的电解电容器的电容，设计了图甲所示电路。
①图乙实物连线已完成一部分，请你根据电路图用笔画线代替导线在图乙把实物连线补充完整（注：电源电压小于电容器的额定电压，电压表选用15V量程）。
②某次实验小宇同学先断开S₂ ，闭合S₁ ，调整滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图丙所示，电压表示数为V；接着闭合S₂ ，通过电流传感器得到电容器充电过程的 $I - t$ 图像如图丁所示。试估算该电容器的电容约为F（计算结果保留2位有效数字）。

(2)、如图a所示为某品牌方块电池，小宇同学分别用电路图b和电路图c测量此方块电池的电源电动势和内阻。他选用的电压表量程15V、内阻未知，电流表量程0.6A、内阻0.5Ω，滑动变阻器R（ $0 \sim 100 Ω$ ）。规范实验并根据测量数据描绘的 $U - I$ 图线分别得到如图d中I、II所示。完成下列几个问题。
①根据电路图b测量数据描绘的 $U - I$ 图线应为图d中（填“I”或“II”）
②根据题中条件，本次实验应选择实验电路图中（填“电路图b”或“电路图c”）。
③综合分析可得该电源电动势和内阻分别是V、Ω。（保留3位有效数字）。

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7、

(1)、如图所示分别为“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”和“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”三个实验场景，完成下列问题。
①以上三个实验都用到了重物，根据题中三个实验场景顺序，分别对应选用下列三个重物的正确顺序应是
A.甲、乙、丙                           B.乙、丙、甲                           C.甲、丙、乙
②在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小宇同学选用的打点计时器是电火花计时器，下列实验器材必需的是
A.       B.
C.
本实验中确保重物的质量远小于小车质量的目的是。
③在“验证机械能守恒定律”实验中，小宇在某次实验得到如下一条纸带，O点为打点的起始点，在纸带上选取连续清晰的点迹依次标注A、B、C、D、E、F，则D点在刻度尺的对应读数为cm；打E点时重物的速度大小 $v_{E} =$ m/s。（计算结果保留3位有效数字）。

(2)、小宇同学在家里做“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。
①测量摆线长时，下列最合适的测量工具是
A.游标卡尺             B.螺旋测微器                    C.1m长毫米刻度尺             D.20cm长毫米刻度尺
②实验结果发现测得的值大于当地标准重力加速度的值。造成上面实验误差的原因可能是下面哪一项
A.描绘 $T^{2} - L$ 图像时，用摆线长当作摆长；
B.摆球摆动过程中未保证在同一竖直平面内运动；
C.测出（ $n + 1$ ）次全振动时间t，误作为n次全振动时间进行计算

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8、下列说法正确的是（　　）

A、热量能完全用来做功，而不产生其他影响 B、多晶体没有确定的几何形状 C、经过调制后的高频电磁波在真空传播得更快 D、利用多普勒测速仪可以测量海水的流速

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9、如图所示，是内径为r、外径 $R = \sqrt{2} r$ 、长为L的空心半圆玻璃柱的截面图，玻璃柱的折射率为 $n = \sqrt{2}$ 。现有一平行对称轴 $O O^{'}$ 的光束射向此半圆柱的右半外表面，部分光从圆柱内侧面射出，若用面积为S的水平遮光面板挡住相应的入射光，玻璃柱内侧恰好没有光射出。已知光在真空中的速度为c，忽略光在玻璃柱中的二次反射，下列说法正确的是（　　）

A、能穿过玻璃柱的光的最短时间为 $\frac{n R}{c}$ B、从 $O O^{'}$ 右侧入射的平行光也有可能经过O点 C、使光不能进入玻璃柱内侧的遮光面板面积 $S = 2 r L$ D、用此遮光面板遮挡内径相同外径更大的半圆玻璃柱，玻璃柱内侧有光线射出

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10、如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为 $θ = 37 °$ ，板间距为 $d = 10 cm$ ，带负电的微粒质量为 $m = 3.0 \times 10^{- 4} kg$ 、带电荷量大小为 $q = 1.0 \times 10^{- 8} C$ 。闭合开关S，微粒从极板M的左边缘A处以初速度 $v_{0}$ 水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出。则（　　）

A、上极板M带负电，下极板N带正电 B、直流电源两端的电压为 $4.0 \times 10^{3} V$ C、仅增大滑动变阻器的阻值，可使微粒做曲线运动 D、A到B运动的过程中，粒子动能的增量为 $- 3.75 \times 10^{- 4} J$

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11、一列简谐横波沿x轴正方向传播，此波在某时刻的波形图如图甲所示。质点M的平衡位置在 $x = 1.5 m$ 处，质点N的平衡位置是 $x = 4 m$ 处。质点N从 $t = 0$ 时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为 $x = 12 m$ 处的质点Q时，遇到一障碍物（未画出）之后立刻传播方向反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A、图甲时刻波刚好传播到N点，波速为20m/s B、从 $t = 0.05 s$ 到 $t = 0.20 s$ ，质点M通过的路程小于15cm C、 $t = 0.45 s$ 时，质点N的位移为0 D、足够长时间后，O、Q之间有5个振动加强点（不包括O、Q两点）

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12、新疆淮东—安徽皖南的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上最长的直流电运输路线，总长度达3324公里，输电的简化流程如图所示。若直流输电的线路电阻为100Ω，变压、整流过程中的电能损失忽略不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电功率为 $1.1 \times 10^{6} kW$ 时，下列说法正确的是（　　）

A、远距离输电的输送电压可以无限制地提高 B、输电导线上损失的功率为 $1.21 \times 10^{7} kW$ ，损失的电压为100kV C、升压变压器原副线圈匝数比应等于 $2 : 1$ D、若保持输送功率不变，用直流输电比交流输电时损耗的能量少

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13、一部科幻小说中在地球飞向某一新的恒星的过程中，科学家分别测出距该恒星表面高为h、 $\frac{1}{3} h$ 的引力加速度大小为a和4a。若最后地球以距离该恒星表面高H处近似做圆周运动，求地球新的一“年”为（　　）

A、 $\frac{4 π}{5 h} \sqrt{\frac{{(\frac{h}{2} + H)}^{3}}{a}}$ B、 $\frac{2 π}{3 h} \sqrt{\frac{{(h + H)}^{3}}{a}}$ C、 $\frac{3 π}{2 h} \sqrt{\frac{{(\frac{h}{3} + H)}^{3}}{a}}$ D、 $\frac{2 π}{h} \sqrt{\frac{{(h + H)}^{3}}{a}}$

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14、下表是某型号电风扇的主要技术参数，空气的密度约为1.29kg/m³ ，根据学过的物理知识，判断以下估算结果合理的是（　　）
风扇直径
150mm
净重
1.6kg
风量
12m³/min
额定电压
220V
额定功率
26W

A、该电风扇电动机的内阻约为1.8kΩ B、风速约为5m/s C、电机的效率约为60% D、电机运行10s产生的内能约为50J

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15、如图，有一个质量为m的小球放在一个倾角为θ（ $0 ° < θ < 90 °$ ），长度为L的斜面上，斜面与水平面在O点平滑连接，O点右侧水平面上有一竖直挡板。现将小球从斜面上一确定位置A以初速度v水平抛出，第一次碰撞点距离抛出点距离为l，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、若落在斜面上，则落点小球的速度大小为 $\sqrt{v^{2} + {(v \cdot \tan θ)}^{2}}$ B、若落在斜面上，小球的初速度增加到2v，则l增加到2l C、若小球的初速度从零逐渐增大，则小球从抛出到第一碰撞点的历时先增大后不变再减小 D、若O点不动，仍从A点水平抛出，仅增大斜面的倾角，则l先增大后减小

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16、1909年，英国物理学家卢瑟福指导他的助手盖革和马斯顿进行了α粒子散射实验，散射的α粒子由 $_{84}^{210} Po$ 衰变得到，其半衰期是138天，可衰变为 $_{82}^{206} Pb$ 。下列说法正确的是（　　）

A、α粒子散射可以用来估算原子半径 B、α粒子射入金箔受到核力发生偏转 C、 $_{84}^{210} Po$ 的比结合能小于 $_{82}^{206} Pb$ 的比结合能 D、经过276天1kg的放射性材料质量亏损为0.75kg

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17、如图所示为2022年北京冬奥会某运动员滑雪比赛的场景，假设滑板与雪面的动摩擦因数一定，当运动员从坡度一定的雪坡上沿直线匀加速下滑时，运动员的速度v、加速度a、重力势能 $E_{p}$ 、机械能E随时间的变化图像，正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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18、断电后，风扇慢慢停下过程中，关于图中扇叶上A、B两点的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A、A、B两点的线速度始终相同 B、A、B两点的转速不相同 C、A点的加速度始终指向圆心 D、A、B两点的向心加速度比值保持不变

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19、图为中国第一辆悬挂式单轨列车，离地10m倒挂空中行驶。下列说法正确的是（　　）

A、列车行驶时，一定可视为质点 B、列车最高运行速度70km/h为瞬时速度 C、列车在匀速行驶时只受拉力和重力 D、列车在两站点行驶历程15km为位移大小

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20、某学习小组利用手摇发电机研究远距离输电，如图1所示是手摇发电机原理示意图，手摇发电机产生正弦交流电，通过电阻为r的长导线到达用户，经过理想降压变压器降压后为灯泡供电，如图2所示是输电线路简图灯泡A、B电阻相同且保持不变，不计其它电阻。则（　　）

A、保持手摇转速不变，闭合S₁ ，灯泡A变亮 B、保持手摇转速不变，闭合S₁ ，摇动发电机更省力 C、手摇转速加倍，闭合S₁ ，灯泡A消耗功率增大 D、手摇转速加倍，闭合S₁ ，则灯泡A闪烁频率减半

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