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相关试卷

1、茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　）

A、泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B、水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C、温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D、温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热

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2、图（a）为某游乐园的U形过山车，一兴趣小组为了研究该过山车的电磁制动过程，搭建了如图（b）所示的装置进行研究。该装置由间距L=1m的固定水平长直平行轨道和左右两边的弧形平行轨道平滑连接组成，在水平轨道中部间距为d=0.45m的两虚线之间有B=0.4T、方向竖直向上的匀强磁场。用质量m=0.24kg的“”型导体框模拟过山车，导体框与轨道间绝缘，其ab、cd、ef边的长度均为L=1m，电阻阻值均为R=0.1Ω，它们之间相邻间距均为0.5m，导体框其余部分电阻不计。现将导体框从左侧弧形轨道上由静止释放，释放时导体框重心到水平轨道的高度h=1.25m。已知重力加速度大小g=10m/s² ，不计导体框与轨道间的摩擦和空气阻力，导体框运动过程中始终未脱离轨道。求：

(1)、ab边即将进入磁场时导体框的速度大小；

(2)、ab边即将离开磁场时导体框的速度大小；

(3)、导体框运动全过程中，cd边产生的热量。

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3、如图所示，光滑水平面上放置有一质量为M的匀质长方体物块P，从P右端截取任意一部分长方体作为物块Q，将Q静置于P左侧某位置。对Q施加一水平拉力，经时间t，Q运动的位移为L。之后保持拉力大小不变，方向迅速在竖直面内逆时针旋转角度60°，Q继续运动2.5L后撤去该力，一段时间后，Q与P发生正碰并粘在一起。已知拉力大小与Q重力之比为定值，重力加速度大小为g。求：

(1)、该拉力大小与Q的重力大小之比；

(2)、撤去拉力时，物块Q的速度大小；

(3)、截取的物块Q质量为多大时，Q与P碰撞损失的机械能最大？并求此最大值。

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4、水晶灯下方的吊坠可以提高灯体的稳定性，其多面棱角的形状使光线在内部多次反射，减少眩光。如图是一种钻石型吊坠的剖面图，∠N=∠P=90º，∠O=120º，N O边和PO边长为2L，在该剖面所在平面内有一束单色光从MN边上的A点射入吊坠，经折射后恰好射到NO中点，已知AN= $\frac{\sqrt{3}}{3}$ L，入射角i=45º，光在真空中传播速度为c．求：

(1)、吊坠对该单色光的折射率；

(2)、通过计算，判断该束光在NO面是否会发生全反射；

(3)、光在吊坠中传播的时间（当光在界面发生折射时，不考虑其反射光线）。

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5、某学习小组用单摆实验装置进行有关力学实验，实验装置如图（a）所示，其中光电门位于悬点的正下方。

(1)、该小组先用该装置测量当地重力加速度，操作如下：
①先测出小球的直径d；
②测出此时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长L= ，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电门；
③保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计时器记录下小球连续两次经过光电门的时间间隔为t₀ ，则单摆的周期T=；
④多次改变细线的长度，重复②③的操作，记录下多组摆长L和对应的周期T；
⑤作出T²-L图像，并得到该图像的斜率k=4.05s²/m，则当地重力加速度g=m/s²（π²9.86，计算结果保留三位有效数字）。

(2)、在测出重力加速度g后，该小组继续用此实验装置来验证小球摆动过程中机械能是否守恒，操作如下：
①拉直细线，使小球偏离平衡位置；
②测量此时小球球心与其在最低点时球心的距离x，如图（b）所示，然后将小球由静止释放；
③利用光电计时器记录下小球通过光电门的挡光时间t，则小球通过光电门最低点的速度v=；
④逐渐增大摆角，重复上述实验步骤。
该小组通过理论分析，小球在摆动过程中，若x=（用L、d、t和g表示），则说明小球摆动过程中机械能守恒。该小组对实验数据进行分析后发现，当摆角α小于90º时，在误差范围内上述关系式成立；但摆角α大于90º时，上述关系式明显不成立，说明小球机械能有较大损失，原因是。

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6、某同学为观察电容器的充放电现象，设计了如图（a）所示的实验电路图。

(1)、根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。

(2)、该同学正确连接电路后，将单刀双掷开关拨到位置“1”，发现电流计指针向右偏转，待指针稳定后把开关迅速拨到位置“2”，观察到电流计的指针。（选填正确答案前的序号）
①继续向右偏转，然后保持不变
②继续向右偏转，然后回到零刻度线
③向左偏转，然后回到零刻度线

(3)、该同学将电容器充电后断开开关，经过一段较长的时间后发现电压表的示数最终为零，原因是。

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7、如图所示，在水平圆盘圆心O的一侧，沿半径方向放着用轻杆相连的两个物体A和B，A、B的质量均为m，与圆盘的动摩擦因数分别为μ_A、μ_B ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使圆盘在不同的角速度ω下绕过O的竖直轴匀速转动，已知重力加速度为g，则B未发生相对滑动前，其所受的静摩擦力f与ω²的关系图像可能是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8、沿正方体的棱bc和dd₁分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（　　）

A、与棱ab平行 B、与棱bc平行 C、与bb₁d₁d面平行 D、与bb₁c₁c面平行

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9、如图，一辆汽车沿凹形路面以不变的速率驶向最低位置的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计气体分子间作用力，则胎内气体（　　）

A、对外界做功 B、向外界放出热量 C、压强变大 D、内能增大

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10、如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们位于与电场方向平行的同一平面内。已知 $A B = C D = l$ ， AB与CD所在直线的夹角为 $60 °$ ， $U_{A B} = 2 U_{C D} = U$ ，则该匀强电场的电场强度为（　　）

A、 $\frac{U}{l}$ B、 $\frac{2 U}{l}$ C、 $\frac{2 \sqrt{3} U}{3 l}$ D、 $\frac{\sqrt{3} U}{l}$

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11、某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为 $\frac{H}{2}$ 。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为（　　）

A、 $\frac{H}{2}$ B、 $\frac{3 H}{2}$ C、 $\sqrt{2}$ H D、2H

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12、如图，方向垂直纸面向里的匀强磁场区域中有一边界截面为圆形的无场区，O为圆形边界的圆心，P、Q为边界上的两点，OP与OQ的夹角为60°。一带电粒子从P点沿垂直磁场方向射入匀强磁场区域后经过时间t从Q点第一次回到无场区，粒子在P点的速度方向与OP的夹角为20°。若磁感应强度大小为B，粒子的比荷为k，不计粒子重力，则t为（　　）

A、 $\frac{4 π}{9 k B}$ B、 $\frac{8 π}{9 k B}$ C、 $\frac{14 π}{9 k B}$ D、 $\frac{5 π}{3 k B}$

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13、一群处于n = 5的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光，如果用这些光照射一群处于n = 2的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），这些氢原子最多会吸收m种频率的光，则m等于（）

A、4 B、6 C、8 D、12

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14、一足够长的轻质弹性细绳左端固定，波源a带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的简谐横波恰好传到位置M，此时绳上b、c两质点偏离各自平衡位置的位移相同，如图所示。已知波源振动周期为T，下列说法正确的是（）

A、波源的起振方向竖直向下 B、此后c比b先运动到平衡位置 C、t = $\frac{3}{2}$ T时，a质点恰好运动到位置M D、t = $\frac{1}{4}$ T时，b、c偏离各自平衡位置的位移仍相同

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15、考虑到地球自转的影响，下列示意图中可以表示地球表面P点处重力加速度g方向的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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16、下列情境中的对象，处于平衡状态的是（　　）

A、图甲中在轨运行的中国空间站 B、图乙中骑着自行车正在转弯的骑手 C、图丙中站在匀速下行扶梯上的顾客 D、图丁中下落到最低点时的蹦极挑战者

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17、如图所示，水平固定一半径 $r = 0.5 m$ 的金属圆环，圆环右侧水平放置间距 $L = 1 m$ 的平行金属直导轨，两导轨通过导线及电刷分别与金属圆环，过圆心O的竖直转轴保持良好接触，导轨间接有电容 $C = 0.5 F$ 的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与触点1、2相连，导轨最右端连接恒流源，可为电路提供 $I = 2 A$ 的电流，方向如图所示。金属圆环所在区域Ⅰ，矩形 $P Q M N$ 区域Ⅱ，正三角形 $E F G$ 区域Ⅲ存在磁感应强度大小分别为 $B_{1} = 1 T$ ， $B_{2} = 2 T$ ， $B_{3} = \sqrt{3} T$ 的匀强磁场，磁场方向均竖直向下。区域Ⅱ沿导轨方向足够长，区域Ⅱ的F，G两点分别在两导轨上，且 $F G$ 垂直于导轨。导轨在M、N处各被一小段绝缘材料隔开。金属杆a与圆环接触良好，以角速度 $ω = 4 rad / s$ 绕转轴逆时针匀速转动。质量 $m = 8.0 kg$ ，电阻 $R = \frac{\sqrt{2}}{10 π} Ω$ 的金属杆b垂直导轨静置于 $P Q$ 右侧。不计其他电阻和一切摩擦阻力。（提示：简谐运动回复力与位移的关系为 $F = - k x$ ，周期 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ）

(1)、开关S置于触点1，求电容器充电完毕后所带的电荷量 $Q_{0}$ ；

(2)、电容器充电完毕后，再将开关S置于触点2，求：
①金属杆b到达 $M N$ 时的速度大小 $v_{1}$ 。
②金属杆b从开始进入区域Ⅲ到速度减为0的过程中，恒流源输出的能量E。
③金属杆b从 $P Q$ 离开区域Ⅱ前，电容器最终带电荷量Q。

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18、如图所示，在光滑绝缘水平面上建立xOy直角坐标系，足够长的收集板置于y轴上。在y>0区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。绝缘挡板MN表面光滑，长度L=2m。一质量m=0.1kg，电荷量q=0.1C的带正电小球紧贴挡板放置，初始位置与M端的距离为d。现用挡板推动小球沿y轴正方向运动，运动中挡板始终平行于x轴，小球紧贴挡板。进入磁场后，挡板保持速度v₀=2m/s沿y轴正方向做匀速直线运动，经过一段时间带电小球离开挡板M端。小球可视为质点，运动中带电量保持不变，且到达收集板立即被收集。

(1)、当d=1.25m时，求带电小球离开挡板M端时的速度大小v；

(2)、调节挡板M端与y轴距离为x₀时，无论d多大，都可以让小球垂直打在收集板上。
①求x₀；
②求小球垂直打在收集板上的位置坐标y与d之间的函数关系。
③撤去收集板，在x≤x₀区域施加电场强度E=2V/m，方向沿y轴正方向的匀强电场。当d=1m时，求小球在磁场区域运动过程中距x轴的最远距离y_m。

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19、某游戏装置的竖直截面如图所示。半径 $R = 0.1 m$ 的竖直螺旋圆轨道 $B C D B^{'} C^{'}$ 与倾斜直轨道 $A B$ 、水平面 $C^{'} E$ 分别相切于B、 $C^{'}$ ， $B C$ 段圆弧对应的圆心角 $θ = 37 °$ 。水平传送带在电动机带动下，以 $v = 2 m/s$ 顺时针转动，传送带两端分别与左、右两侧水平面平滑对接于E、F两点， $E F$ 长 $L_{1} = 1.25 m$ ，右侧水平面 $F J$ 上等间距摆放许多质量 $M = 0.3 kg$ 的小滑块，从左到右标号分别为1、2、3…n，n足够大。 $J K$ 间是一个宽 $L_{2} = 0.03 m$ 、高 $H = 0.2 m$ 的矩形坑。游戏开始，一质量 $m = 0.1 kg$ 的滑块P从轨道 $A B$ 上距水平面高度为h处由静止释放，到达C点时速度 $v_{C} = 3 m/s$ 。滑块P与轨道 $A B$ 间动摩擦因数 $μ_{1} = 0.6$ ，与传送带间动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ，其余摩擦力与空气阻力均忽略。各滑块均可视为质点，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，滑块与坑壁碰撞后竖直方向速度不变，水平方向速度大小不变，方向反向，各碰撞时间不计，滑块到达坑底时立即停止运动。求：

(1)、滑块P到达圆轨道最高点D时受到轨道的弹力大小 $F_{D}$ ，以及释放高度h；

(2)、标号为n的滑块到达坑底时距坑底右边缘T的距离 $Δ x$ ；

(3)、滑块P与滑块1发生第一次碰撞后，滑块P在传送带上运动的总时间t以及电动机多消耗的电能 $E_{电}$ 。

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20、如图所示，活塞与棒固定连接形成整体——活塞棒，并将圆柱形密封腔体内的理想气体分成上下两部分，活塞上有一个面积可忽略的小孔，将上下两个区域的气体连通，所有衔接处均密封良好且无摩擦，腔体与外界导热良好。已知大气压强为 $p_{0}$ ，柱形腔体高度 $H = 11 d$ ，活塞厚度为d，活塞棒质量为m，棒的横截面积为 $S_{0}$ ，柱形腔体的横截面积（即活塞横截面积）为 $2 S_{0}$ ，温度为 $T = 300 K$ 时，活塞上表面距离腔体顶部的距离 $h_{1} = 5 d$ ，重力加速度大小为g。

(1)、求腔体内气体的压强 $p_{1}$ ；

(2)、环境温度从 $T_{1} = 300 K$ 缓慢上升至 $T_{2} = 330 K$ 过程中，
①腔体内气体的压强（选填“变大”，“变小”或“不变”）；该过程腔体内气体吸收的热量为Q，气体增加的内能为 $Δ U$ ，则 $Δ U$ Q（选填“>”、“<”或“=”）。
② $T_{2} = 330 K$ 时，活塞上表面与腔体顶部的距离 $h_{2}$ 。

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