相关试卷

1、如图1所示，一定质量的理想气体被质量为 $m$ 的绝热活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸（上端开口）中，汽缸放置在电热炉盘上，活塞的面积为 $S$ ，与汽缸底部相距 $L$ ，温度为 $T_{0}$ 。现用如图2所示的交变电流，接通炉盘中阻值为 $R$ 电热丝给气体缓慢加热，经过时间 $t$ 活塞缓慢向上移动距离 $L$ 后停止加热，整个过程中，已知电热炉盘电阻丝产生的热量 $80 %$ 被容器内气体吸收，已知大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、停止加热时，气体的温度；

(2)、此过程中容器内气体增加的内能 $Δ U$ 。

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2、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。

(1)、在“用双缝干涉测光的波长”实验中，观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数 $x_{1} = 1.002 mm$ ，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示， $x_{2} =$ $mm$ 。若已知双缝间距d，双缝到屏的距离l，则待测光的波长为。（用 $x_{1} 、 x_{2} 、 l$ 和 $d$ 表示）

(2)、用图2实验装置验证动量守恒定律。测出小球a、b的质量分别为 $m_{1} 、 m_{2}$ 和碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为 $x_{1} 、 x_{2}$ ， $x_{3}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。

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3、如图，质量为 $m$ 的薄板B与直立轻弹簧上端拴接，弹簧下端固定在地面上，平衡时弹簧压缩量为 $h$ 。一质量为 $m$ 的小物块A从B正上方距离为 $3 h$ 处自由落下，接触薄板后粘连在一起向下运动。已知弹簧的弹性势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ， $k$ 为劲度系数， $x$ 为形变量。弹簧在弹性限度内，重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、A刚接触B时的动能为 $3 m g h$ B、弹簧的最大弹性势能为 $8 m g h$ C、A和B一起运动的最大速度大小为 $\sqrt{3 g h}$ D、A和B一起运动的最大加速度大小为 $g$

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4、正方体 $a b c d - a_{1} b_{1} c_{1} d_{1}$ 的上表面水平，沿中心线 $O_{1} O_{2}$ 放置一根通有恒定电流I的长直导线，现使一闭合金属小圆环沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中圆环平面始终水平。下列说法正确的是（　　）

A、 $a_{1}$ 点与c点的磁感应强度相等 B、小圆环的圆心从ad边的中点竖直向上运动时，小圆环中无感应电流 C、小圆环的圆心从 $b_{1}$ 移到 $c_{1}$ 过程中，穿过小圆环的磁通量先减少后增大 D、小圆环的圆心从a移到d与从a移到c，小圆环的平均感应电动势相等

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5、2025年1月10日，由中国团队开发的DeepSeek人工智能软件一经发布，火爆全球。资深天文爱好者小明同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则下列分析正确的是（　　）
火星
地球
直径/km
$6.8 \times 10^{3}$
$1.27 \times 10^{4}$
质量/kg
$6.4 \times 10^{23}$
$6.0 \times 10^{24}$
与太阳的平均距离/km
$2.3 \times 10^{8}$
$1.5 \times 10^{8}$

A、火星的公转周期比地球的公转周期小 B、轨道半径相等的火星卫星和地球卫星线速度大小相等 C、火星表面附近的重力加速度小于地球表面重力加速度 D、火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

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6、燃油汽车启动时，火花塞产生电火花的简化电路如图所示，初级线圈回路中的电源为12V蓄电池，次级线圈回路中的火花塞的两个电极P、Q靠得很近。汽车启动时，开关不停地闭合、断开，次级线圈产生的瞬时高压可达千伏甚至万伏，使电极P、Q间产生电火花，点燃汽缸中的可燃混合气。下列说法正确的是（　　）

A、开关闭合瞬间，P、Q间无电压 B、开关断开瞬间，火花塞会产生电火花 C、初级线圈的匝数应远大于次级线圈的匝数 D、若能够使开关闭合并稳定，次级线圈产生稳定的电压

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7、某人握住轻绳的一端上下抖动，使绳子振动起来， $t = 0$ 时刻的波形图如图所示，此时质点A位于波峰，质点B开始振动，A、B两质点平衡位置间的距离为0.9m。 $t = 3 s$ 时质点C开始振动，B、C两质点平衡位置间的距离为9m。若将该绳波视为简谐横波，下列说法正确的是（　　）

A、手的起振方向向上 B、该绳波的波速大小为3m/s C、手抖动的频率是2Hz D、 $t = 0.2 s$ 时质点B向下运动

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8、如图（a），固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框 $a b c d$ ，置于始终竖直向下的匀强磁场中， $a d$ 边与磁场边界平行， $a b$ 边中点位于磁场边界。导体框的质量 $m = 1 kg$ ，电阻 $R = 0.5 Ω$ 、边长 $L = 1 m$ 。磁感应强度B随时间t连续变化， $0 \sim 1s$ 内 $B - t$ 图像如图（b）所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图（c）所示，其中 $0 \sim 1s$ 内的图像未画出，规定顺时针方向为电流正方向。

(1)、求 $t = 0. 5s$ 时 $a d$ 边受到的安培力大小F；

(2)、画出图(b)中 $1 ~ 2 s$ 内 $B - t$ 图像（无需写出计算过程）；

(3)、从 $t = 2 s$ 开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度 $v_{0} = 0.1 m / s$ ，求ad边离开磁场时的速度大小 $v_{1}$ 。

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9、同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响感应电流方向的因素，实验过程如下：

（1）按照图1所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与方向的对应关系；

（2）按照图2所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定感应电流产生的磁场方向；

（3）分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使用表格中记录数据；根据第1步探究的对应关系，表中实验4中标有“▲”空格应填（选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）：

实验序号	磁体磁场的方向（正视）	磁体运动情况	指针偏转情况	感应电流的磁场方向（正视）
1	向下	插入线圈	向左	向上
2	向下	拔出线圈	向右	向下
3	向上	插入线圈	向右	向下
4	向上	拔出线圈	向左	▲

（4）根据表中所记录数据，进行如下分析：

①由实验1和（填实验序号）可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关。

②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向（选填“相同”、“相反”或“无关”）。

（5）经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论，为电磁感应定律的学习打下了基础。

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10、如图所示，固定在竖直面上半径为r的金属圆环内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为L的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在导电转轴上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和圆心O间接有阻值为R的电阻和电容为C的平行板电容器，电容器的极板水平且间距为d，在极板间有一带正电微粒处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A、金属棒逆时针转动 B、带电微粒的荷质比为 $\frac{B L^{2} ω}{2 g d}$ C、金属棒转动一周，通过电阻R的电量为 $\frac{π r^{2} B}{R}$ D、金属棒克服安培力做功的功率总等于重力对其做功的功率

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11、如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框abcd，线框由均匀电阻丝制成，边长为L，总电阻值为r。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向竖直向下。线框abcd沿垂直于cd方向的速度进入磁场，当对角线ac刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界成45°角，则对角线ac刚进入磁场时（）

A、线框产生的感应电动势为 $\sqrt{2} B L v$ B、线框中的感应电流为 $\frac{B L v}{r}$ C、线框所受安培力大小为 $\sqrt{2} \frac{B^{2} L^{2} v}{r}$ D、a、c两端的电压为BLv

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12、我国的特高压输电技术居世界第一，如图所示，发电站输出稳定的电压，经升压变压器 $T_{1}$ 升至特高压进行远距离输送，再经过降压变压器 $T_{2}$ 降压后供用户端使用，用户端电阻可分为持续用电用户电阻（设为定值电阻 $R_{1}$ ）和灵活用电用户电阻（设为可变电阻 $R_{2}$ ），输电线电阻 $r$ 不可忽略，下列说法正确的是（　　）

A、用电高峰期时，相当于 $R_{2}$ 变大 B、用电高峰期时， $R_{1}$ 两端电压变大 C、在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电可以使 $R_{1}$ 两端电压更大 D、在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电会使输电线上电能损耗升高

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13、如图所示，两个导体圆环放置在同一水平面上，内侧的圆环 $b$ 中通以逆时针方向，逐渐减小的电流，则（　　）

A、a圆环中出现顺时针方向感应电流 B、a圆环中出现逆时针方向感应电流 C、a圆环中没有感应电流 D、a圆环受到的安培力方向沿半径向外

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14、如图所示，竖直放置的粗细均匀玻璃管中用水银封闭一定质量的理想气体，水银柱长度为 $5 cm$ ，被封闭气柱长度为 $7 cm$ 。环境温度保持不变，大气压强恒为 $p_{0} = 75 cmHg$ 。将玻璃管绕底端缓慢转过180°，使玻璃管开口向下，此过程中无水银溢出，此时被封闭气柱长度为（　　）

A、 $6 cm$ B、 $8cm$ C、 $14cm$ D、 $16 cm$

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15、中国某大学制备出了一种超轻气凝胶，这种固态材料在弹性和吸油能力方面令人惊喜，被称为“全碳气凝胶”。设该气凝胶的密度为 $ρ$ （单位为 $kg / m^{3}$ ），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常量为 $N_{A}$ ，则下列说法正确的是（）

A、a克气凝胶所含的分子数 $N = \frac{a}{M} N_{A}$ B、气凝胶的摩尔体积 $V_{mol} = \frac{ρ}{M}$ C、每个气凝胶分子的体积 $V_{0} = \frac{M}{N_{A} ρ}$ D、每个气凝胶分子的直径 $d = \sqrt[3]{\frac{M}{N_{A} ρ π}}$

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16、如图所示，A、B是长度 $L_{A B} = 56 m$ 水平传送带的两端，右端 $A$ 处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量 $m = 0.1 kg$ 的小物块静止在 $A$ 、 $B$ 的中点 $P$ 处。某时刻，一质量 $m_{0} = 0.01 kg$ 的子弹以 $v_{0} = 300 m / s$ 的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度 $v = 240 m / s$ ；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为 $a = 0.5 m / s^{2}$ 。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、子弹射出物块时物块速度的大小；

(2)、子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰的时间；

(3)、在子弹射出物块到物块静止的过程中，物块运动的总时间及物块与传送带间产生的热能。

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17、如图所示，倾角 $θ = 30^{\circ}$ 的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳绕过光滑定滑轮与静止在斜面底端 $O_{1}$ 点的物块 $A$ 相连，斜面底端与水平地面平滑连接；处于原长的水平轻质弹簧右端固定在竖直挡板上，物块 $B$ 在 $O_{2}$ 点紧靠（不拴接）弹簧左端。某时刻起，电动机以恒定功率 $P = 10 W$ 拉动物块 $A$ 由静止开始沿斜面向上运动，经过时间 $t = 2 s$ ，物块 $A$ 达到最大速度，同时剪断细绳，之后，物块 $A$ 与 $B$ 碰撞并粘连在一起运动，最终停在某位置。物块 $A$ 和 $B$ 均可看成质点，质量相等都为 $m = 1 kg$ ，与水平粗糙段 $O_{1} O_{2}$ 之间的动摩擦因数都为 $μ = 0.2$ ， $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 相距 $L = 1 m$ 。斜面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，挡板与 $O_{2}$ 间水平地面光滑，不计空气阻力。重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、物块 $A$ 沿斜面向上运动速度最大时的动量大小 $p_{m}$ ；

(2)、弹簧的最大弹性势能 $E_{pm}$ ；

(3)、两物块一起最终所停位置与 $O_{2}$ 点的间距 $d$ 。

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18、2025年5月29日，我国成功发射“天问二号”探测器，前往小行星2016H03进行探测，以期实现中国首次小行星采样并返回地球。假设探测器抵达小行星地表后，将一探测采样球以速度 $v_{0}$ 竖直向上射出，经过时间 $t_{0}$ 落到行星地表，进行采样。成功采样后，探测器升空进入小行星同步轨道绕小行星做匀速圆周运动，与小行星同步伴飞一段时间后返回地球。只考虑探测器与小行星之间的万有引力，小行星半径为 $R$ ，自转周期为 $T$ ，引力常量为 $G$ ，小行星上没有空气，忽略小行星自转对表面重力加速度的影响。求：

(1)、小行星表面重力加速度的大小；

(2)、小行星同步轨道距离行星表面的高度。

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19、实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量 $M = 100 g$ ，重物和动滑轮的总质量 $m = 50 g$ ，当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。

(1)、用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为cm。

(2)、实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离 $L = 40.0 cm$ ，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为 $Δ t = 8.0 \times 10^{- 3} s$ ，则该过程中，系统重力势能减少量为J，系统动能增加量为J。（结果均保留3位有效数字）

(3)、实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（　　）（填序号）

A、滑块的质量没有远远大于重物的质量 B、气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况 C、气垫导轨没有调水平，出现了左高右低的情况 D、释放滑块时不小心给了滑块一个初速度

(4)、找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门的距离进行多次测量，得到多组 $L$ 和 $Δ t$ ，并计算对应的 $v$ 和 $v^{2}$ 。在坐标纸上建立 $L - v^{2}$ 坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字）

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20、某同学利用身边的器材探究弹簧弹力和伸长量的关系。器材有：十分光滑平整的玻璃板、垫块、一个小铁球、一个量角器、一把卷尺和一根待测弹簧。已知小铁球质量为 $100 g$ 。当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。实验过程如下：
①将弹簧的一端固定在玻璃板的顶端，另一端与铁球相连，用垫块垫高玻璃板顶端，组装成如图甲所示的装置。
②铁球静止后，用量角器测得玻璃板与水平面的倾角 $θ$ ，用卷尺测量弹簧的长度 $l$ 。将测得的数据记录在图乙表格中。
③把垫块垫在不同位置，重复步骤②。
④查三角函数表得到不同 $θ$ 的 $\sin θ$ ，填入表中。
⑤建立 $l - sin θ$ 坐标系，如图丙。
序号
1
2
3
4
5
$θ$
$15^{\circ}$
$30^{\circ}$
$45^{\circ}$
$60^{\circ}$
$75^{\circ}$
$\sin θ$
0.258
0.500
0.707
0.866
0.966
$l / cm$
21.26
22.45
23.46
24.24
24.73
帮助该同学完成实验：

(1)、根据表中数据在图丙坐标中作出 $l - sin θ$ 图线；

(2)、由图线，弹簧的原长 $l =$ cm；待测弹簧的劲度系数 $k =$ $N / m$ 。（结果均小数点后保留两位数字）

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	火星	地球
直径/km	$6.8 \times 10^{3}$	$1.27 \times 10^{4}$
质量/kg	$6.4 \times 10^{23}$	$6.0 \times 10^{24}$
与太阳的平均距离/km	$2.3 \times 10^{8}$	$1.5 \times 10^{8}$

序号	1	2	3	4	5
$θ$	$15^{\circ}$	$30^{\circ}$	$45^{\circ}$	$60^{\circ}$	$75^{\circ}$
$\sin θ$	0.258	0.500	0.707	0.866	0.966
$l / cm$	21.26	22.45	23.46	24.24	24.73