相关试卷

1、 “围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，曾有媒体报道了多起围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人体所处环境中的一氧化碳浓度超过 $60 n g / m^{3}$ 时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值 $R_{q}$ 随一氧化碳浓度 $η$ 变化的关系图像，如图所示。

(1)、该小组同学将一量程为“0~6V”的理想电压表的表盘上“0~1V”的区域涂成红色，并将其和气敏电阻 $R_{q}$ 、直流电源（电动势 $E = 4 V$ ，内阻不计）、调好阻值的电阻箱R、开关S一起按照图2所示电路连接起来，然后将整个电路置于密闭容器中，缓慢充入一氧化碳气体。
①随着一氧化碳浓度的增加，电压表的示数逐渐（选填“增大”“减小”）；
②当一氧化碳浓度为 $60 m g / m^{3}$ 时，电压表指针恰好指到表盘红色区的右边缘（即1V处），则调好的电阻箱R的阻值为 $Ω$ （保留三位有效数字）；
③若要使一氧化碳浓度更低时，电压表指针就指到红色区，应将电阻箱R的阻值适当（选填“调大”“调小”）。

(2)、为了使报警效果更好，该小组同学去掉了电压表，改用绿色灯泡指示灯L、蜂鸣报警器和光控开关P，并设计了如图所示电路（其中气敏电阻 $R_{q}$ 和电阻箱R未画出）。已知灯泡L电阻为 $15 Ω$ ，当其两端的电压达到1.0V及以上时才会发光，光控开关P正对灯泡L，有光照时开关断开，无光照时开关接通。要实现“当一氧化碳浓度小于 $60 m g / m^{3}$ 时灯泡L亮，当一氧化碳浓度达到 $60 m g / m^{3}$ 及以上时灯泡L灭、蜂鸣器报警”的功能：
①请补全图中所示电路图；
②电阻箱R的阻值应调为 $Ω$ （保留三位有效数字）。

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2、为了验证“物体质量一定时，其加速度与力成正比”，某同学设计了如图所示的实验装置。已知动滑轮的质量为 $m_{0}$ ，滑轮大小不计且光滑，力传感器可以测出轻绳的弹力大小。

(1)、将长木板水平放置，该同学在实验中得到一条纸带如图所示，其中相邻两计数点间还有四个计时点没有画出。已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源，由此可以求出，小车运动的加速度大小为 $m / s^{2}$ （保留三位有效数字）。

(2)、该同学在操作过程中没有平衡小车所受的摩擦力，若以力传感器的示数F为横坐标、小车的加速度a为纵坐标，作出相应的 $a - F$ 图像，则图中正确的图像是（选填“A”“B”“C”）。已知该图像的斜率为k，则小车的质量 $M =$ （用k、 $m_{0}$ 表示）。
A B. C.

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3、如图是一种两级导轨式电磁推进的简易图。一细直金属棒垂直放置在两条固定在同一水平面上的平行金属导轨之间，该金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与两导轨接触良好。恒定电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回。两导轨间的磁场是由导轨中电流产生的，且可视为匀强磁场，磁感应强度大小与电流大小成正比。已知金属棒分别位于第一级区域与第二级区域时，导轨中的电流大小之比为 $1 : 2$ ，感应电流忽略不计，若该金属棒从第一级区域内某处由静止开始运动，当其在两级区域内被推进的距离相等时，它在一、二两级区域内（　　）

A、运动的加速度大小之比为 $1 : 2$ B、所受安培力对其做功之比为 $1 : 4$ C、运动的时间之比为 $(\sqrt{5} + 1) : 1$ D、通过该金属棒的电荷量之比为 $1 : 2$

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4、如图所示，质量相等的卫星1和卫星2分别在圆轨道和椭圆轨道上沿逆时针方向绕地球运动，两轨道相交于A、B两点，两卫星的运动周期相等。某时刻，卫星1在C点，卫星2在D点（D为远地点），且CD连线过地心，此时两卫星的机械能相等。下列说法正确的是（　　）

A、椭圆轨道的半长轴等于圆轨道的半径 B、两卫星可能在A点或B点相遇 C、两卫星经过A点时的速度大小相等 D、两卫星经过A点时的速度大小不等

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5、如图所示，某同学将一强力吸盘挂钩紧紧吸附在教室的竖直墙面上。若吸盘空腔内的气体体积和质量均不变且可视为理想气体，吸盘导热性能良好，则当气温升高时（　　）

A、空腔内的气体压强减小 B、空腔内的气体压强增大 C、空腔内的气体内能减少 D、空腔内的气体内能增加

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6、利用自重从上往下溜放物体的巷道被称为“溜井”，如图为某溜井在竖直平面的示意图。图中ABCD为底面水平的梯形， $A B = 30 m$ ， B点距溜井底部CD高 $h = 50 m$ ，侧面BC与水平方向的夹角 $θ = 53 °$ 。某物体（可视为质点）从A点水平滑出后，落入井底过程中未与侧面BC相撞。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，忽略空气阻力， $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，则该物体在A点的速度最大值为（　　）

A、 $3 \sqrt{10} m / s$ B、20m/s C、 $\frac{27 \sqrt{10}}{4} m / s$ D、 $15 \sqrt{2} m / s$

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7、平静的水面上有一直径约为54.0cm的圆形荷叶，一条青鳉鱼（可视为质点）在水面下深 $\sqrt{7} c m$ 处沿水平方向匀速经过荷叶，其运动轨迹与荷叶直径平行，在水面上任意位置都看不到该鱼的时间为2.0s。已知水的折射率为 $\frac{4}{3}$ ，鱼游动过程中荷叶始终静止，则该鱼游动的速度大小约为（　　）

A、21.0cm/s B、24.0cm/s C、25.5cm/s D、27.0cm/s

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8、如图所示，青蛙在平静的水面上持续鸣叫而产生的水波可近似为简谐横波。以青蛙所在位置为原点O， $t = 0$ 时刻，该水面上的部分水波图样如图所示，其中实线圆和虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷；图中是该水面上某点的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0.008 s$ 时刻，半径为0.4cm处的水流到半径为0.8cm处 B、图中一定是以O点为圆心、半径为0.4cm处水的振动图像 C、该水波的传播速度大小为0.5m/s D、 $t = 0.02 s$ 时刻，该水面上的质点P刚好位于波峰

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9、下图是“反向蹦极”的示意图。弹性轻绳一端固定在O点，拉长后将其下端固定在一质量为70kg的体验者身上。打开扣环，体验者由静止开始被竖直“发射”，轻绳的弹力F随体验者上升的位移x变化的部分关系图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、该体验者在上升过程中始终处于超重状态 B、整个运动过程中，该体验者的机械能守恒 C、该体验者在 $x = 10 m$ 处速度最大 D、该体验者在 $x = 20 m$ 处加速度为零

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10、如图所示，小朋友将一串氢气球用细线拴在一质量为m的物块上。一阵风水平吹过，当细线与水平方向的夹角为 $θ$ 时，该物块刚要开始运动。已知该物块与水平地面间的动摩擦因数为 $μ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则此时细线上的拉力大小为（　　）

A、mg B、 $\frac{m g}{s i n θ}$ C、 $\frac{μ m g}{c o s θ}$ D、 $\frac{μ m g}{c o s θ + μ s i n θ}$

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11、某电透镜轴线上的电场强度E随位置x变化的关系如图所示，场强方向沿x轴正方向，a、b、c为该电透镜轴线上的三点。下列说法正确的是（　　）

A、b、c两点电势相等 B、a、b、c三点中，a点电势最低 C、电子从b点运动到c点过程中，电场力做功为零 D、电子仅在电场力作用下由静止开始从c点运动到a点，一直做加速运动

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12、临床上常用“碳14（ $_{6}^{14} C$ ）呼气试验”来检查患者是否患有幽门螺杆菌疾病。 $_{6}^{14} C$ 的半衰期是5730年，而且大部分 $_{6}^{14} C$ 发生的衰变方程为 $_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N + X$ 。下列说法正确的是（　　）

A、大部分 $_{6}^{14} C$ 发生的是 $β$ 衰变 B、 $_{7}^{14} N$ 比 $_{6}^{14} C$ 的比结合能小 C、 $_{6}^{14} C$ 发生衰变的快慢与其化合物的种类有关 D、10个 $_{6}^{14} C$ 一半发生衰变的时间一定为5730年

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13、如图甲所示为 $2022$ 年北京冬奥会上，我国滑雪运动员谷爱凌女子大跳台夺冠瞬间。图乙是女子大跳台完整结构示意图， $A B$ 是助滑坡段，高度 $h_{1} = 60 m$ ；圆弧 $B C D$ 为起飞段，圆心角 $α = 74 °$ ，半径 $R = 63 m$ ， $A B$ 与圆弧 $B C D$ 相切； $E F$ 为着陆坡段，高度 $h_{2} = 20 m$ ，倾角 $β = 53 °$ ； $F G$ 为停止区。某次运动员从 $A$ 点由静止开始自由起滑，经过圆弧 $B C D$ 从与 $B$ 点等高的 $D$ 点飞出，最终恰好沿 $E F$ 面从 $E$ 点落入着陆坡段， $C E$ 与圆弧相切于 $C$ 。已知除圆弧轨道外，其余轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为 $μ = 0.35$ ，经过圆弧段对 $C$ 点压力为重力的 $1.5$ 倍，运动员连同滑雪板的质量 $m = 60 k g$ ，各段连接处无能量损失，忽略空气阻力的影响。 $(g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8)$ 。求：

(1)、运动员在 $C$ 点的速度大小；

(2)、运动员经过圆弧 $B C D$ 段时摩擦力做的功；

(3)、运动员在 $F G$ 停止区运动的时间为多少？

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14、保龄球又称“地滚球”，是一种在木板球道上用球滚击球瓶的室内体育运动。一位保龄球手在练习投掷时，在投球区投出一颗质量 $m_{1} = 2 k g$ 的 $A$ 球，如图所示，该球在 $O$ 点以 $v_{0} = 5 m / s$ 的初速度沿直线运动，并与静止在 $N$ 点的质量 $m_{2} = 1 k g$ 的球瓶 $B$ 相撞。 $B$ 球可视为沿直线撞出且 $A B$ 速度共线。已知 $O N = 9 m$ ，滚球与轨道间的摩擦力恒为重力的 $0.05$ 倍， $A$ 、 $B$ 均可看成质点。 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、 $A$ 球在撞上 $B$ 球前瞬间的速度大小；

(2)、若撞击后 $A$ 、 $B$ 速度均向右，且大小之比为 $1 : 3$ ，碰撞过程中 $A$ 、 $B$ 系统损失的动能；

(3)、若换用质量满足 $m_{1} ≫ m_{2} (m_{1} + m_{2} \approx m_{1})$ 的球撞击球瓶，可视为弹性正碰，球瓶获得的速度。

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15、如图所示，小球质量 $m = 0.5 k g$ ，用长 $L = 0.8 m$ 的细线悬挂，把小球拉到水平位置 $A$ 处 $($ 细线绷直 $)$ 静止释放，当小球从 $A$ 点摆到悬点正下方 $B$ 点时，细线恰好被拉断，然后运动到地面 $C$ 点。悬点与地面的竖直高度 $H = 5.8 m$ ，不计空气阻力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小球从 $A$ 到 $B$ 重力势能的减少量 $Δ E_{P}$ ；

(2)、小球运动到 $B$ 点时的速度大小 $v_{B}$ ；

(3)、小球落地点 $C$ 与 $B$ 的水平距离 $x$ 。

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16、某研究小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，在滑块上安装了遮光条，实验装置如图所示，滑块用细线跨过定滑轮在一个钩码作用下运动，先后通过两个光电门，配套的数字计时器可记录遮光条通过光电门 $1$ 和光电门 $2$ 的时间 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ ，测得两个光电门之间的距离为 $L$ ，遮光条的宽度为 $d$ ，重力加速度为 $g$ 。

(1)、实验前接通气源，将滑块置于导轨上 $($ 不挂钩码 $)$ ，给滑块一定的初速度，若 $Δ t_{1}$ $Δ t_{2} ($ 选填“ $>$ ”“”或“ $<$ ” $)$ ，说明气垫导轨已经水平。

(2)、若气垫导轨已经水平，不挂钩码，给滑块一定的初速度后发现 $Δ t_{1} < Δ t_{2}$ ，则可能是连气阀气密性较差，滑块与气垫导轨间有摩擦，则其动摩擦因数 $μ =$ $($ 用 $L$ 、 $d$ 、 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ 、 $g$ 表示 $)$ 。

(3)、换用气密性良好的连气阀，调节导轨使其水平，现小明要验证滑块与钩码组成的系统机械能是否守恒，除了需重新测量滑块通过两光电门的时间 $Δ t {^{'}}_{1}$ 、 $Δ t {^{'}}_{2}$ 外，还需要测出和 $($ 写出物理量的名称和符号 $)$ 。

(4)、测出 $(3)$ 的物理量后，若满足关系式，则滑块与钩码组成的系统机械能守恒。

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17、如图甲所示为建筑工地重器塔吊。工作时悬臂保持不动，可沿悬臂水平移动的天车下有一个挂钩可用于悬挂重物。天车有两个功能，一是吊着重物沿竖直方向运动，二是吊着重物沿水平方向运动。重物经过 $A$ 点开始计时 $(t = 0)$ ，在将一质量为 $m$ 的重物运送到 $B$ 过程中，天车水平方向以 $\frac{\sqrt{3}}{2} a_{0} t_{0}$ 的速度匀速运动，竖直方向运动的加速度随时间变化如图乙所示，不计一切阻力，重力加速度为 $g$ ，对于该过程，下列说法正确的是( )

A、重物做匀变速曲线运动，合力竖直向下 B、在 $t = 0$ 与 $t = t_{0}$ 时刻，拉线对重物拉力的差值为 $m a_{0}$ C、 $t_{0}$ 时刻，重物的动能大小为 $\frac{1}{8} m a_{0}^{2} t_{0}^{2}$ D、 $0 ～ t_{0}$ ，拉线对重物拉力的冲量大小为 $m g t_{0} + \frac{1}{2} m a_{0} t_{0}$

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18、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体 $A$ 和 $B$ ， $A$ 和 $B$ 质量都为 $m$ 。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为 $R_{A} = r$ ， $R_{B} = 2 r$ ， A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为 $μ$ 。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是( )

A、绳子张力为 $T = 3 μ m g$ B、圆盘的角速度为 $ω = \frac{2 μ g}{r}$ C、此时 $A$ 所受摩擦力方向沿绳指向圆外 D、烧断绳子，物体 $A$ 、 $B$ 仍将随盘一块转动

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19、如图所示，质量为 $m$ 的钢球以速度 $v$ 水平射入静止于光滑水平面上的弹簧枪的枪管中，弹簧枪的质量为 $M$ 。钢球在枪管内压缩弹簧至最大压缩量过程中，下列说法正确的是( )

A、系统机械能守恒，动量不守恒 B、钢球动能先增大后减小 C、弹簧压缩量最大时，弹簧枪的速度为 $\frac{m v}{m + M}$ D、弹簧压缩量最大时，弹性势能为 $\frac{M m v^{2}}{2 (m + M)}$

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20、质量为 $m$ 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球的质量为 $M$ ，月球的半径为 $R$ ，月球表面的重力加速度为 $g$ ，引力常量为 $G$ ，不考虑月球自转的影响，则关于航天器( )

A、运行周期 $T = 2 π \sqrt{\frac{R}{g}}$ B、线速度 $v = \sqrt{g R}$ C、加速度 $a = \frac{\sqrt{G M}}{R}$ D、角速度 $ω = \frac{g}{R}$

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