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相关试卷

1、随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验：

(1)、将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为 $d$ （读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为 $d =$ $mm$ 。

(2)、将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为。

(3)、经测量得到6组不同的摆长 $L$ 和对应的周期 $T$ ，画出 $L - T^{2}$ 图线，然后在图线上选取 $A$ 、 $B$ 两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式 $g =$ 。图4中图像不过原点的原因是。
A.计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径
B.计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径

(4)、另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图5所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

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2、在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每10⁴ mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。则：

(1)、油膜的面积是；

(2)、每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是；

(3)、按以上实验数据估测出油酸分子的直径是；（结果保留两位有效数字）

(4)、某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________。

A、油酸中含有大量酒精 B、计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C、水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 D、将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

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3、如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面底端固定一劲度系数为 k 的轻质弹簧，弹簧上端连接一质量为2m的滑块B且处于静止状态，在B的上方 $l = \frac{9 m g}{4 k}$ 处由静止释放一质量为m的滑块 A，随后A与B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，碰后A、B一起向下运动，到达最低点后又向上弹回，整个过程中弹力始终未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为 $T = 2 π \sqrt{\frac{m_{0}}{k}}$ ，其中k为弹簧的劲度系数，m₀为振子的质量，弹簧形变量为x时弹簧的弹性势能为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，重力加速度为g，滑块A、B均可视为质点。下列说法正确的是（　　）

A、碰后瞬间A、B的共同速度为 $g \sqrt{\frac{m}{k}}$ B、碰后A、B一起向下运动的最大位移为 $\frac{3 m g}{2 k}$ C、A、B碰后的运动过程中会分离开 D、A、B从碰撞到第二次速度减为零所用时间为 $\frac{5 π}{3} \sqrt{\frac{3 m}{k}}$

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4、如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒。回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度为B，所加高频交变电源的电压为U，质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程达最大能量后由导向板处射出。带电粒子在磁场中运动的能量E随时间的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）

A、在E-t图中应有 $t_{n} - t_{n - 1} ＞ t_{n + 1} - t_{n}$ B、在E-t图中应有 $E_{n} - E_{n - 1} ＞ E_{n + 1} - E_{n}$ C、粒子最终获得的动能为 $\frac{B^{2} q^{2} R^{2}}{m}$ D、粒子通过狭缝的次数为 $\frac{q B^{2} R^{2}}{2 m U}$

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5、有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明圆筒内，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示。则（　　）

A、该魔术说明光是纵波 B、该魔术对观众的观察角度有要求 C、只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 D、该魔术中对两偏振片卷起来的方式有要求

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6、下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　）

A、图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B、图乙中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用 C、图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用 D、图丁为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图丁可知状态③的温度最高

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7、如图所示为直线电机工作原理的简化模型。一根足够长的圆柱形磁棒竖直固定在水平地面上， $O O^{'}$ 为磁棒上下截面圆心的连线，磁棒周围有沿半径方向向外均匀辐射的磁场，磁棒在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与该点到连线 $O O^{'}$ 的距离成反比。磁棒上端的某一水平面上固定两个不可伸缩的粗细均匀的圆环形金属线圈1、2，且线圈1、2的圆心重合。线圈1的质量为m，周长为C，电阻为R；线圈2的质量为2m，周长为2C，电阻为2R。现分别对两线圈1、2施加竖直方向的外力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，并将两线圈1、2同时由静止释放，使两线圈均向下做加速度 $a = \frac{1}{2} g$ （g为重力加速度的大小）的匀加速直线运动，下落过程中线圈1所在位置处的磁场的磁感应强度大小始终为B。已知两线圈从静止下落到外力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的大小相等的过程中产生的总焦耳热 $Q = \frac{m^{3} g^{2} R^{2}}{B^{4} C^{4}}$ ，不考虑两线圈之间的相互作用及线圈中电流产生的磁场，不计空气阻力，两线圈环面始终水平，则在此过程中，求

(1)、线圈1中产生的感应电流的方向（从上往下看）和线圈1受到的安培力的方向；

(2)、线圈1中产生的焦耳热 $Q_{1}$ ；

(3)、外力 $F_{1}$ 做的功 $W_{1}$ 。

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8、如图所示的足够长光滑水平导轨上，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ，平行导轨左端间距为 $4 d$ ，右端间距为 $d$ 。与导轨垂直放置 $A C$ 、 $D F$ 两根导体棒，质量分别为 $2 m$ 和 $m$ ，电阻分别为 $4 R$ 和 $R$ 。现导体棒 $A C$ 以初速度 $v_{0}$ 水平向右运动，设两导体棒未相碰，且均在各自导轨上运动。求：

(1)、此时导体棒 $D F$ 的加速度；

(2)、导体棒 $A C$ 的速度为 $\frac{1}{2} v_{0}$ 时，导体棒 $D F$ 的速度大小；

(3)、求整个运动过程中导体棒 $A C$ 产生的焦耳热。

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9、如图甲为一列简谐横波在 $t = 0.10 s$ 时刻的波形图，P是平衡位置为 $x = 1 m$ 处的质点，Q是平衡位置为 $x = 4 m$ 处的质点，M是平衡位置为 $x = 6 m$ 处的质点，图乙为质点Q的振动图像。

(1)、求 $t = 0.10 s$ 到 $t = 0.35 s$ ，该波沿x轴传播的距离x₁；

(2)、若从 $t = 0.10 s$ 开始计时，求质点P第一次回到平衡位置与质点M第一次回到平衡位置的时间差 $Δ t$ ；

(3)、若从 $t = 0.10 s$ 开始计时，当质点M通过的路程为 $50cm$ 时，求质点P通过的路程S。

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10、某同学设计了一个加速度计，如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置实际上是一个加速度传感器。工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小。
已知两个电池E的电动势相同，均为 $E = 12 V$ ，内阻可以忽略不计；滑块的质量为 $m = 0.8 kg$ ，两弹簧的劲度系数均为 $k = 2 \times 10^{2} N / m$ ，电阻器的全长 $L = 8.0 cm$ ，被测物体可能达到的最大加速度为 $a_{m} = 15 m / s^{2}$ （此时弹簧仍为弹性形变），电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零右侧偏转。当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程。

(1)、当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端cm处（结果保留两位有效数字）；

(2)、当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点（填“左”、“右”）侧偏转；

(3)、所给电压表量程为V；

(4)、若将电压表的表盘换成直接表示加速度的刻度盘，只需满足关系式 $∣ U ∣ =$ $∣ a ∣$ （用字母m，E，k，L表示，各量均采用国际单位）

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11、某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下：
（1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点О画出界面的法线MN、并画一条线段AO作为入射光线、再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置。
（2）在表示入射光线的AO上插上大头针P₁、P₂。
（3）在玻璃砖的另一侧确定大头针P₃、P₄的位置，请用简洁的文字描述大头针P₃、P₄的插法：插P₃时，应使它，插P₄时，应使它。
（4）请在图中补充完整光路图。

（5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

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12、收音机的调谐电路如图甲所示，改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某次“调频”后，电路中的高频电流i随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线。下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{1}$ 时刻，电容器C两极板之间的电场能最大 B、 $t_{2}$ 时刻，线圈L的自感电动势最大 C、 $t_{2} \sim t_{3}$ 时间内，回路中的磁场能正在向电场能转化 D、 $t_{3} \sim t_{4}$ 时间内，电容器C正在充电

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13、如图所示，一质量为 $m$ 、边长为 $l$ 的正方形导线框 $a b c d$ ，由高度 $h$ 处自由下落， $a b$ 边进入磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到 $d c$ 边刚刚开始穿出磁场为止。已知磁场区域宽度为 $l$ 。重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力。线框在穿越磁场过程中，下列说法正确的是（　　）

A、线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B、线框穿越磁场的过程中电流大小为 $\frac{B l}{m g}$ C、线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热为 $m g l$ D、线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 $\frac{m \sqrt{2 g h}}{2 B h}$

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14、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，原线圈中输入如图乙所示的交流电，副线圈中接入阻值 $R = \frac{5 \sqrt{5}}{2} Ω$ 的电阻，电表均为理想电表，不计导线电阻，下列说法正确的是（　　）

A、通过电流表的电流方向每秒钟改变50次 B、电阻R消耗功率为 $\frac{125}{2} \sqrt{5} W$ C、电压表读数为 $25 \sqrt{2} V$ D、电流表读数为2.5A

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15、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v₀抛出，棒运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒内产生的感应电动势将（）

A、越来越大 B、越来越小 C、保持不变 D、方向不变，大小改变

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16、如图所示，在绘制单摆做简谐运动的图像时，甲、乙两同学用不同摆长的沙摆和同样长的纸带，分别作出如图甲和图乙所示实验结果。已知实验中图甲、图乙纸带运动的平均速度大小相等，则甲、乙同学所用沙摆的摆长L_甲：L_乙为（　　）

A、9：16 B、16：9 C、3：4 D、4：3

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17、如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在BC两点之间做简谐运动，BC相距 $20 cm$ ，小球经过 $B$ 点时开始计时，经过 $0.5 s$ 首次到达C点。下列说法正确的是（　　）

A、小球振动的周期为 $2.0 s$ B、小球由C点到B点加速度不断减小 C、小球的位移-时间关系为 $x = 0.1 \sin (2 π t + \frac{π}{2}) m$ D、 $5 s$ 末小球位移为 $- 0.1 m$

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18、如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内放置有如图所示的两块极板，极板厚度不计，第一、四象限有垂直纸面向外匀强磁场，磁感应强度大小为 $B_{1}$ ，第三象限也有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B_{2} (B_{2} > B_{1})$ 。已知两极板间距为4d，极板的长度为d，现给极板加上电压，从上极板的左端位置以沿x轴正方向的初速度 $v_{0}$ 发射一电荷量为+q、质量为m的带正电粒子，粒子从y=2d处进入磁场。不计粒子的重力， $\sin 37 ° = 0.6$ ，求：

(1)、上极板的电性及电压U的大小；

(2)、若在极板间再加一垂直纸面向里匀强磁场 $B_{0} = \frac{2 m v_{0}}{q d}$ ，则粒子在极板间经过多长时间竖直方向速度大小是水平方向速度大小的 $\frac{1}{2}$ ；

(3)、若有一线状粒子源放置在y轴2d≤y≤4d区域水平向右发射速度为 $v_{0}$ 与题中相同的粒子进入磁场，且所有粒子能够始终在磁场中运动，现用一平行x轴的挡板去遮挡粒子，要在磁场区域内挡住所有粒子，挡板长度的最小值为多少。

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19、如图所示，一光滑水平面上有一固定的光滑曲面，曲面与水平面平滑相接，水平面右侧有一水平传送带，传送带的右端固定一挡板，挡板上固定有劲度系数k=20N/m的水平轻弹簧。现让一质量m=2kg的小物块从曲面上离地高度h=5m的位置由静止释放，传送带的速度水平向右，大小为 $v_{c} = 10 \sqrt{2} m/s$ ，弹簧初始时最左端H到传送带与水平面连接点O的距离 $x_{0} = 12 m$ ，传送带与物块间的动摩擦因数μ=0.5。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求物块运动到O点的速度大小；

(2)、从滑上传送带到物块压缩弹簧达到最大静摩擦力的过程中，求传送带对物体所做的功；

(3)、从物块滑上传送带至弹簧压缩最短过程中，结合弹簧振子的周期公式 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ，求电动机对传送带多做的功。

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20、如图1、2所示为同一种透明材料制成的两个三棱柱的横截面，两横截面均为直角三角形，∠CAB=45°，∠EDF=30°，两束频率相同的平行于底边的光分别射到BC边与EF边。已知射到三角形ABC的光，在AC边恰好发生全反射，射到三角形DEF的光第一次到达DF边的H点（图中未标出），H点到D点的距离为d，真空中的光速为c，求：

(1)、该透明材料的折射率；

(2)、光从H点到DE边传播的时间。

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