相关试卷

1、高三18班实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置：

(1)、本实验要用槽码重力表示小车受到的合力，除了要使槽码质量远小于小车质量外，还需要补偿阻力，下列操作正确的有________然后轻推小车，让小车匀速下滑。

A、适当垫高长木板左端 B、取下槽码 C、挂上槽码 D、不连纸带 E、连接纸带并打开打点计时器

(2)、如图是某同学打出的一条纸带，在纸带上已确定A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50Hz，则纸带上打下D点时小车运动的速度为 $v =$ m/s。（结果保留3位有效数字）

(3)、若交流电的频率实际只有49Hz，则（2）中计算的速度值。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

(4)、正确补偿阻力后，该装置能用来验证“小车与槽码组成系统的机械能守恒定律”吗？。（填“能”或“不能”）

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2、在光滑水平地面上，一质量为2kg的物体在水平向右的拉力F作用下，由静止开始运动，拉力F随时间变化的关系图线如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、0~2s内，拉力F的冲量为 $2 N \cdot s$ B、2~4s内，拉力F的冲量为 $1 N \cdot s$ C、0~4s内，物体的动量方向会改变 D、 $t = 4 s$ 时，物体的速度大小为1.5m/s

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3、如图所示，粗糙轨道顶部离地高为h，底部水平且离地高为l。一个物体从其斜面上某位置由静止滑下，在轨道底部以速度v₀水平飞出，在空中飞行时间为t，落地速度为v_t。不计空气阻力，以下说法正确的是（　　）

A、物体在整个运动的过程中机械能守恒 B、物体克服摩擦力所做的功为 $m g h - \frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ C、v_t的大小与物体静止滑下的位置有关 D、t的大小与物体静止滑下的位置有关

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4、物体在引力场中具有的势能称为引力势能，在无其他星体影响的情况下，若取距离地球无穷远处的引力势能为零，则质量为m的物体的引力势能为 $E_{p} = - \frac{G M m}{r}$ ，其中G为引力常量，M为地球的质量，r为物体到地心的距离（r大于等于地球半径R）。如图，虚线圆Ⅰ和Ⅱ为人造地球卫星的两个圆轨道，已知轨道Ⅰ是近地轨道，轨道Ⅱ的半径为轨道Ⅰ半径的2倍。关于质量为 $m_{0}$ 的人造地球卫星，下列说法正确的是（　　）

A、未发射的人造卫星位于赤道上时，其引力势能为零 B、在轨道Ⅰ上的动能是在轨道Ⅱ上的动能的 $\sqrt{2}$ 倍 C、在轨道Ⅰ上的周期是在轨道Ⅱ上的周期的 $\frac{1}{4}$ D、从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需要的能量至少为 $\frac{G M m_{0}}{4 R}$

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5、“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（　　）

A、在最高点，乘客重力大于座椅对他的作用力 B、摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 C、摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零 D、摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变

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6、2025年5月全国体操锦标赛暨第十五届全国运动会体操成年组资格赛在广西南宁三塘体育训练比赛基地极限综合馆举办。我们能看到体操运动员在落地时，总是要曲腿，这是为了（　　）

A、减小运动员的动能变化量 B、减小地面对腿的冲量 C、减小运动员的动量变化量 D、减小地面对腿的冲击力

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7、如图所示，质谱仪由一个加速电场和环形区域的偏转磁场构成，磁场区域由两圆心都在O点，半径分别为 $2 a$ 和 $4 a$ 的半圆盒 $N_{1} N_{2}$ 和 $M_{1} M_{2}$ 围成，匀强磁场垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。质量为m、带电荷量为 $+ q$ 的粒子不断从粒子源S飘入加速电场，其初速度为0，经电场加速后沿 $M_{1} N_{1}$ 的中垂线从极板上的小孔P射入磁场后打到荧光屏 $N_{2} M_{2}$ 上。已知加速电压为 $U_{0}$ （未知）时，粒子刚好打在荧光屏 $N_{2} M_{2}$ 的中点处。不计粒子的重力和粒子间的相互作用，且打到半圆盒上的粒子均被吸收。

(1)、求加速电压 $U_{0}$ 的大小。

(2)、为使粒子能够打到荧光屏上，求加速电压的取值范围。

(3)、若调节加速电场的方向与粒子发射速度和角度，使粒子恰好打在 $N_{2} M_{2}$ 中点处，求粒子在磁场中运动的最短时间所对应圆心角的正弦值。

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8、如图所示，挡板 P 固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M 与半径为R的圆弧轨道 MN连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，∠MON=60°，质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A、小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B组成的系统机械能守恒 B、小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 C、小球A到达N点时的速度大小为 $\sqrt{\frac{12}{19} g R}$ D、小球A到达N点时的速度大小为 $\sqrt{\frac{3}{5} g R}$

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9、神舟十九号载人飞船于2024年10月30日成功发射，经过10分钟左右成功进入预定轨道。飞船进入预定轨道之前在近地圆轨道1的 $P$ 点点火加速进入椭圆轨道2，在远地点 $Q$ 点再次点火加速进入圆轨道3。若飞船在1、2轨道的 $P$ 点和2、3轨道的 $Q$ 点速度分别为 $v_{1 P}$ 、 $v_{2 P}$ 和 $v_{2 Q}$ 、 $v_{3 Q}$ ，向心加速度分别为 $a_{1 P}$ 、 $a_{2 P}$ 和 $a_{2 Q}$ 、 $a_{3 Q}$ ，机械能分别为 $E_{1 P}$ 、 $E_{2 P}$ 和 $E_{2 Q}$ 、 $E_{3 Q}$ ，飞船在1、2和3轨道的周期分别为 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 和 $T_{3}$ 。对于以上物理量的大小关系，下列选项正确的是（　　）

A、 $v_{2 P} > v_{1 P} > v_{3 Q} > v_{2 Q}$ B、 $a_{1 P} > a_{2 P} > a_{2 Q} > a_{3 Q}$ C、 $E_{1 P} < E_{2 P} < E_{2 Q} < E_{3 Q}$ D、 $T_{1} < T_{2} < T_{3}$

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10、如图所示，NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧，其半径为R，半圆弧的一端固定在天花板上的N点，NQ是半圆弧的直径，处于竖直方向，P点是半圆弧上与圆心等高的点。质量为m的小球A（可视为质点）穿在细杆上，通过轻绳与质量也为m的小球B相连，轻绳绕过固定在C处的轻小定滑轮。将小球A移到P点，此时CP段轻绳处于水平伸直状态，CP=2R，然后将小球A由静止释放。不计一切摩擦，已知重力加速度为g，在小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中，下列说法不正确的是（　　）

A、小球A的动能可能先增大后减小 B、小球A始终比小球B运动得快（释放点P除外） C、当小球A绕滑轮转过30°时，小球A的动能为 $\frac{8 - 2 \sqrt{3}}{5} m g R$ D、小球A刚释放时，小球A、B的加速度大小分别为a_A=g、a_B=0

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11、如图所示，蹄形磁铁水平放置（N极在上），质量为 $m$ 的导体棒用两根轻质细导线悬挂，通入恒定电流，稳定时细导线与竖直方向的夹角为 $θ$ 。两磁极间的磁场可看成匀强磁场，导体棒始终在两磁极之间，重力加速度为 $g$ ，则（　　）

A、导体棒中的电流方向为 $a \to b$ B、单根导线上的拉力大小为 $\frac{m g}{\cos θ}$ C、若电流大小加倍，再次稳定后 $θ$ 角也加倍 D、若导体棒处磁场方向在竖直面内逆时针缓慢转过 $45 °$ 角，导线上拉力变小

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12、如图所示，轻弹簧一端固定在竖直杆上的 $O$ 点，另一端连接小球，小球套在光滑水平杆上，整个装置可绕竖直杆转动。当装置分别以角速度 $ω_{1}$ 、 $ω_{2}$ 匀速转动时，小球相对杆分别静止在 $A$ 、 $B$ 点，杆对球的弹力大小分别为 $F_{NA}$ 、 $F_{NB}$ ，其中 $F_{NA}$ 方向向下。弹簧在弹性限度内，则（　　）

A、 $ω_{1} > ω_{2}$ ， $F_{NA} > F_{NB}$ B、 $ω_{1} > ω_{2}$ ， $F_{NA} < F_{NB}$ C、 $ω_{1} < ω_{2}$ ， $F_{NA} > F_{NB}$ D、 $ω_{1} < ω_{2}$ ， $F_{NA} < F_{NB}$

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13、一辆汽车在水平面上由A经B运动至C时停下，其v-t图像如图所示，已知两段运动的时间相等，则两段的位移之比为（　　）

A、4∶1 B、3∶1 C、2∶1 D、1∶1

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14、科创节上某同学设计了一款“划船机”，结构如图甲所示。MN、 $M^{'} N^{'}$ 是两根足够长的固定平行金属导轨，间距为 $L$ ， $N$ 、 $N^{'}$ 点等高。边界 $P_{0} Q_{0}$ 、 $P_{1} Q_{1}$ 、 $P_{2} Q_{2}$ 、 $P_{3} Q_{3}$ 、… $P_{n} Q_{n}$ 将导轨平面分隔成 $n$ 个正方形区域，各区域内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ，方向垂直于导轨平面，且相邻磁场方向相反。质量为 $m$ 、边长为 $L$ 的正方形闭合金属框abcd置于导轨上， $c d$ 边与 $P_{0} Q_{0}$ 重合，金属框与导轨间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ， $a b$ 边和 $c d$ 边的电阻均为 $R$ 。一根不可伸长的绝缘轻绳跨过光滑定滑轮 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ ，绳一端接在 $a b$ 边中点，另一端在健身者手中。健身者拉绳，绳上张力随时间变化的关系如图乙所示。 $0 \sim 0.5 t_{0}$ 内，金属框沿导轨向上做匀加速直线运动， $t_{0}$ 时刻撤去拉力。 $0.5 t_{0}$ 时金属框的位移恰好为上滑最大位移的 $\frac{1}{4}$ ，金属框到达最高点后沿导轨下滑。导轨与水平面夹角 $θ = 37 °$ ，导轨电阻不计。不计金属框形变， $a b$ 边与 $O_{2}$ 间的轻绳始终与导轨平行， $t_{0} = \frac{m R}{B^{2} L^{2}}$ ， $sin θ = 0.6$ ， $cos θ = 0.8$ ，重力加速度为 $g$ 。以下计算结果选用m、g、B、L、R表示。

(1)、求 $t = 0$ 时金属框加速度大小 $a$ 和 $0 \sim 0.5 t_{0}$ 内金属框位移大小 $x_{0}$ ；

(2)、求金属框到达最高点所用时间 $t_{1}$ ；

(3)、真实划船运动中，拉桨（从金属框开始运动到撤去拉力）时间和收桨（金属框从最高点下降到出发点）时间的比值应小于 $\frac{1}{2}$ ，请论证该次训练中划船机是否能模拟真实划船运动。

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15、农家院里，木柴上竖直放置着金属滑杆，滑杆最下端为圆锥形，滑杆上套着金属滑块，如图甲所示。将滑块从 $A$ 处由静止释放，在 $B$ 处与滑杆发生碰撞（时间极短），碰后滑杆开始向下嵌入木柴。滑块反弹速度 $v_{1} = 0.8 m / s$ ，到达最高点前滑杆已经静止。滑杆始终竖直，嵌入深度 $h = 0.01 m$ 。滑块与滑杆间滑动摩擦力大小 $f_{1} = 2.0 N$ ，滑块质量 $m = 1.0 kg$ ，滑杆质量 $M = 4.0 kg$ ， $A B$ 距离 $d = 1.0 m$ ，滑杆嵌入木柴过程中受到木柴阻力 $f_{2}$ 随深度 $h$ 的变化关系如图乙所示，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。求：

(1)、滑块下滑过程中，木柴对滑杆的支持力大小 $F_{0}$ ；

(2)、碰撞前瞬间滑块的速度大小 $v_{0}$ ；

(3)、木柴对滑杆阻力的最大瞬时值 $F_{1}$ 。

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16、LED灯能耗是白炽灯的十分之一，某型号LED灯外观呈圆台状，如下图所示。发光芯片为一个边长为 $L = \sqrt{2} mm$ 的正方形面板 $B E C F$ ，置于圆台内底部，恰好与底部圆内接，芯片厚度忽略不计。 $A B C D$ 为过轴线 $O_{1} O_{2}$ 的截面， $θ = 60 °$ ，在圆台内填充满透明封装材料。芯片中心 $O_{1}$ 处发出的一束平行于 $A B$ 边的光线，从圆台上表面射出，折射角 $α = 45 °$ 。

(1)、求封装材料的折射率 $n$ ；

(2)、芯片上 $C$ 点直接射向圆台上表面的光恰好均可射出，求圆台高度 $h$ 。

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17、光伏电池是将太阳光能直接转换为电能的半导体器件。学习小组选取某型号光伏电池板，对其电动势与内阻的特性展开探究，设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供了如下实验器材：
A．待测光伏电池板（电动势标识为 $18 V$ ）
B．电流表A（量程 $0.6 A$ ，内阻约 $2 Ω$ ）
C．电压表V（量程 $15 V$ ，内阻约 $15 kΩ$ ）
D．滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $50 Ω$ ）
E．电阻箱 $R_{2}$ （最大阻值 $9999.9 Ω$ ）
F．电压传感器、电流传感器及相关设备
G．开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，导线若干
白天环境下，主要实验步骤如下：
（1）按照图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙中的器材连接完整。
（2）在实验室内将光伏电池板放在盒中，连接好电路，闭合 $S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ ，改变盒盖高度 $h$ ，测量得到下表数据；
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
5
10
15
20
25
30
$\infty$
U/V
0
2.5
6.3
8.6
10.2

11.8
12.8
当盒盖高度 $h = 25 cm$ 时，电压表指针如图丙所示，读数为V。由上表可知，随着光强（盒盖高度）的增加，光伏电池电动势（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）将盒盖完全打开，闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，无论如何调节滑动变阻器，发现电压表和电流表示数几乎为零。
（4）将图甲中的电流表换成电流传感器、电压表换成电压传感器（传感器均视为理想电表），用电阻箱替换滑动变阻器，连接电路。
闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，保持光照强度不变，改变电阻箱的阻值，测得光伏电池板两端电压随电流变化关系如图丁所示，其中 $P$ 为某一工作点，虚线 $Q P$ 是过 $P$ 点的切线，此状态下电池内阻大小为（选用 $U_{0}$ 、 $U_{1}$ 、 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 $I_{3}$ 表示）。

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18、“宝塔”弹簧凭借其体积小、高承载等优点，成为航空航天等现代工业中重要的弹性元件。兴趣小组探究某个宝塔弹簧的物理特性，步骤如下：
①如图甲，将传感器、刻度尺固定在铁架台上，弹簧置于传感器的正下方；
②传感器恰与弹簧接触时，弹簧上端指在刻度尺10.00 cm处。启动数据采集软件，点击“归零”。
③竖直向下移动传感器，沿弹簧轴线下压，记录传感器示数和弹簧指针所指刻度。
④重复上述操作步骤。已知弹簧长度为 $7.00 cm$ 时，传感器示数为 $10.26 N$ 。则将弹簧从 $10.00 cm$ 压缩到 $7.00 cm$ 过程中，平均劲度系数 $k =$ $N / m$ 。
⑤以弹簧弹力 $F$ 为纵轴、弹簧长度 $l$ 为横轴，建立坐标系，描点拟合，得到图乙所示图线。
由上述信息可知，弹簧弹力大小与压缩量成关系（填“正比”、“反比”或“非线性”）。
⑥实验发现，随着压力逐渐增大，弹簧底部的圆圈先紧密接触，如图丙。下压过程中弹簧劲度系数发生改变，出现该特性的原因是。

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19、在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某同学三次实验获得的油酸薄膜情形分别如下图所示，其中较理想的是_____。

A、 B、 C、

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20、如图所示，足够长的倾斜传送带沿顺时针方向匀速运动，速度大小为 $v_{0}$ ，传送带表面粗糙。 $t = 0$ 时刻将某一工件无初速度放在传送带上 $a$ 点， $t_{0}$ 时刻因故障传送带瞬间停止运动。以传送带底端 $O$ 点为零位移处， $v_{0}$ 方向为正方向， $O a = x_{0}$ 。工件的速度 $v$ 、位移 $x$ 随时间变化关系，可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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组别	1	2	3	4	5	6	7	8
h/cm	0	5	10	15	20	25	30	$\infty$
U/V	0	2.5	6.3	8.6	10.2		11.8	12.8