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相关试卷

1、如图甲所示为高铁动力系统供电流程的简化图，发电厂输出电压为 $U_{1}$ 、电流为 $I_{1}$ 的正弦交流电，牵引变电所的理想变压器将发电厂的高压电进行降压，动力车厢内的理想变压器再次降压，为动力系统供电，驱动高铁运行。已知牵引变电所的变压器的原、副线圈匝数之比为 $k_{1}$ ，动力车厢内的理想变压器的原、副线圈匝数之比为 $k_{2}$ ，架空线的总内阻为r。

(1)、架空线损耗的功率 $Δ P$ ；

(2)、动力系统的电压 $U_{4}$ ；

(3)、若动力系统可看成图乙所示的简化模型，通过整流器使AB端输出电压恒为U的直流电，在足够长的区域ABCD存在磁感应强度大小为B、垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），导体棒MN的长度为L，电阻为R，通过导体棒连接车轮间的车轴，驱动动力车厢向右运行，运动过程中动车所受阻力的大小恒为f，求动力车厢最终稳定运行的速度大小v和动力车厢受到的安培力大小F。

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2、下列是两位同学做实验的部分步骤。

(1)、在“用单摆测量重力加速度”实验中：
①某同学组装单摆时，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的上端，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示，这样做的目的是保证（填“A”或“B”）。
A.摆动过程中摆长不变 B.摆球在同一竖直平面内摆动
②两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图乙、丙所示，测量方法正确的是图（填“乙”或“丙”）。

(2)、如图丁所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行了调整后，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，则该调整可能是______（填正确答案标号）。

A、仅增加光源与滤光片间的距离 B、仅增加单缝与双缝间的距离 C、仅将单缝与双缝的位置互换 D、仅将红色滤光片换成绿色滤光片

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3、如图所示，玩具小炮车发射质量为 $m = 0.01 kg$ 的弹珠A，初速度大小 $v_{0} = 5 m/s$ ，发射角 $θ = 37 °$ 。它飞行到最高点时与大小相同、质量为 $M = 0.015 kg$ 的弹珠B发生碰撞，碰撞时间极短。碰后弹珠A、B平抛的水平位移大小之比为1∶2，空气阻力忽略不计，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。下列说法正确的是（　　）

A、碰前瞬间弹珠A的速度大小为4m/s B、碰后瞬间弹珠A的速度大小为2m/s，方向向左 C、碰后瞬间弹珠B的速度大小为2m/s，方向向右 D、弹珠A、B碰撞过程中机械能守恒

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4、将绳的两端 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 分别用手捏住以相同的频率上下振动，在图示时刻，绳波a、b刚好分别传到A、B两点。绳波a的振幅为1.5d，绳波b的振幅为d，P是 $S_{1} S_{2}$ 的中点，下列说法正确的是（　　）

A、两端 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的起振方向均向上 B、若减小 $S_{1}$ 端的振动频率，绳波a的传播速度变慢 C、若停止 $S_{2}$ 端的振动，绳中b波的波形立即消失 D、两端 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的振动形式会同时传到P点，且P点的振幅为2.5d

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5、近年来，机械振动采收机因其高效、节省人力成本的优点，逐渐成为橄榄采摘的主流工具。如图所示是拖拉机背负式橄榄果液压振动采收机振动树干工作的场景，下列说法正确的是（　　）

A、在同一棵树上采集橄榄，采收机的振动频率越高，采集效果越好 B、随着采收机的振动频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C、针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同 D、振动稳定后，不同粗细树干的振动频率与采收机的振动频率相同

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6、如图所示，在水平虚线上方空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，质子（ $_{1}^{1} H$ ）从O点以速度 $v_{1}$ 水平向右射入磁场，沿轨迹OA从下边界飞出磁场，飞出时相对入射方向的偏转角为90°； $α$ 粒子（ $_{2}^{4} He$ ）从O点以速度 $v_{2}$ 水平向右射入磁场，沿轨迹OB从下边界飞出磁场，飞出时相对入射方向的偏转角为60°，不计质子和 $α$ 粒子的重力，则质子和 $α$ 粒子在磁场中运动的（　　）

A、轨迹半径之比为2∶1 B、速率之比为2∶1 C、周期之比为1∶2 D、时间之比为2∶1

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7、如图甲所示，“笑脸弹簧小人”由头部、轻弹簧及底座组成，将弹簧小人静置于桌面上，其简化模型如图乙所示，头部在O点时刚好静止。现将头部压到B点由静止释放，头部在AB之间上下振动，底座始终未离开地面，不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）

A、头部在上下振动的过程中受到重力、弹力和回复力 B、头部从O点向A点运动过程中，速度逐渐减小 C、头部从O点向A点运动过程中，加速度逐渐减小 D、头部在上下振动过程中，头部的机械能守恒

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8、下列四幅图是光学中的常见现象，说法正确的是（　　）

A、图甲是白光通过狭小的双缝发生的干涉现象 B、图乙是激光射向不透明圆盘产生的衍射图样 C、图丙是红光通过单缝发生的衍射现象 D、图丁是通过3D眼镜看电脑显示器的照片，是由于两侧镜片为透振方向不同的偏振片造成的

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9、如图所示，质量 $M = 3kg$ 的物体A上表面为光滑斜面（底端带挡板），斜面长 $L = 1m$ ，与水平方向的夹角 $θ = 37^{\circ}$ ，在斜面下端有一质量为 $m = 1kg$ 的小物体B紧靠挡板，装置处于水平地面静止。已知重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ 。

(1)、若地面光滑，给A一水平向右的瞬时冲量I，B恰好能运动到A上表面的顶端，求I的大小；

(2)、若物体A与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.75$ ，对A施加水平向右的恒力 $F_{1}$ ，发现B与挡板之间弹力为零且A和B保持相对静止，求 $F_{1}$ 的大小；

(3)、若物体A与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.75$ ，对A施加水平向右的恒力 $F_{2}$ ，当A向右运动 $x = 2 m$ 时，B恰好运动到A上表面的顶端，求此过程中 $F_{2}$ 所做的功W。

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10、如图所示，竖直面内存在三个有无限长理想边界的场区，分别为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，三个场区的分界线平行且竖直，Ⅰ区有水平方向的宽度为L的匀强电场，场强大小为E，Ⅱ区和Ⅲ区有垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度分别为B和2B，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从Ⅰ区左边界MN上的a点由静止释放，经Ⅰ区电场加速后进入Ⅱ区的磁场中，然后进入Ⅲ区磁场（其右侧无边界）。

(1)、求Ⅱ区磁场的宽度d满足的条件；

(2)、若Ⅱ区磁场的宽度 $d = \frac{1}{B} \sqrt{\frac{m E L}{2 q}}$ ，求该粒子从a点再次回到边界MN时所用时间；

(3)、若Ⅱ区磁场的宽度 $d = \frac{1}{B} \sqrt{\frac{m E L}{2 q}}$ ，求该粒子回到边界MN时与a点距离的所有可能值。

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11、如图所示，一根两端开口、横截面积为 $S = 2 {cm}^{2}$ 、足够长的玻璃管竖直插入足够深且足够宽的水槽中静止。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长 $L = 84 cm$ 的气柱。现在活塞上轻轻放一个质量为 $m = 0. 1kg$ 的砝码，一小段时间后系统达到再次稳定，可认为此过程中气体温度保持不变。外界大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，水的密度 $ρ = 1.0 \times 10^{3} {kg/m}^{3}$ 。求此时

(1)、封闭气体的压强p；

(2)、气柱的长度 $L_{2}$ ；

(3)、活塞距玻璃管外的水槽水面的高度h。

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12、某物理兴趣小组通过实验测量一种合金丝的电阻率。

(1)、用螺旋测微器测量合金丝的直径时，如图1所示，调节旋钮（填“A”“B”或“C”）进行粗调，当测微螺杆快靠近合金丝时，改为调节旋钮（填“A”“B”或“C”），当听到“喀喀”声时停止，此时示数如图1所示，测得该合金丝的直径 $d =$ mm。

(2)、按图2连接好电路。将夹子夹在合金丝最左端，使合金丝接入电路的有效长度为零，闭合开关，调节电阻箱，让电流表有合适示数I，记下此时电阻箱阻值 $R_{0}$ 。将夹子位置向右移，调节电阻箱，使电流表示数仍为I，记下电阻箱读数R及此时合金丝接入电路的有效长度L，则此时合金丝接入电路的有效电阻为。（用测量所得物理量表示）

(3)、实验小组记下了6组电阻箱读数R及对应的合金丝接入电路的有效长度L的数据如下表，请在图3中绘制 $R - L$ 关系图线；
次数
1
2
3
4
5
6
$L / m$
$0.1000$
$0.2000$
$0.3000$
$0.4000$
$0.5000$
$0.6000$
$R / Ω$
$7.9$
$6.7$
$5.6$
$4.5$
$3.5$
$2.4$

(4)、则测得该合金丝的电阻率 $ρ =$ $Ω \cdot m$ 。（保留2位有效数字）。

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13、某物理实验小组设计了利用气垫导轨上滑块间的碰撞来验证动量守恒的定律，滑块1上安装遮光片，光电计时器可以测出遮光片经过光电门的遮光时间，滑块质量可以通过天平测出，实验装置如图1所示。

(1)、游标卡尺测量遮光片宽度如图2所示，其宽度d=mm。

(2)、打开气泵，待气流稳定后，将滑块1轻轻从左侧推出，发现其经过光电门1的时间小于经过光电门2的时间，应该调高气垫导轨的端（填“左”或“右”），直到通过两个光电门的时间相等，即轨道调节水平。

(3)、在滑块上安装配套的粘扣。滑块2（未安装遮光片，质量为m₂）静止在导轨上，轻推滑块1（安装遮光片，总质量为m₁），使其与滑块2碰撞，记录碰撞前滑块1经过光电门1的时间∆t₁ ，以及碰撞后两滑块经过光电门2的时间∆t₂。重复上述操作，多次测量得到多组数据，根据表中数据在方格纸上作出 $\frac{1}{Δ t_{1}} - \frac{1}{Δ t_{2}}$ 图线。从图像中可以得到直线的斜率为k₁ ，而从理论计算可得直线斜率的表达式为k₂=（用m₁、m₂表示）。若k₁=k₂ ，即可验证动量守恒定律。

(4)、因为测量滑块质量有误差，多次试验总发现k₁大于k₂ ，出现这一结果的原因可能是滑块1的质量测量值或滑块2的质量测量值。（均填“偏大”或“偏小”）

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14、如图所示，水平面内有一金属环，其半径为r，总电阻为2R（金属环粗细均匀），磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于环面，在环上的A点处用铰链连接长度为2r、电阻为R的均匀导体棒，棒与环相切。导体棒以A点为圆心、以角速度ω紧贴环面顺时针匀速转动，下列说法中正确的是（　　）

A、当棒转过的角度为30°时，棒中的电流大小为 $\frac{9 B ω r^{2}}{7 R}$ B、当棒转过的角度为30°时，棒中的电流大小为 $\frac{9 B ω r^{2}}{14 R}$ C、当棒转过的角度为90°时，棒两端电压为 $\frac{2 B ω r^{2}}{3}$ D、当棒转过的角度为90°时，棒两端电压为 $\frac{4 B ω r^{2}}{3}$

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15、2024年9月19日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第59颗、第60颗北斗导航卫星。若将60颗卫星的运动近似看成圆轨道，用T表示卫星的周期，r表示卫星的轨道半径，如图所示为这些卫星绕地球在不同轨道上运动的 $lg T - lg r$ 图像。图中的1和2两点为其中的两颗卫星甲和乙对应的数据点。已知引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A、图像的斜率为 $\frac{2}{3}$ B、地球质量为 $\frac{4 π^{2} 10^{3 x_{0}}}{G}$ C、卫星甲和乙运动的线速度大小之比为 $10^{x_{2}} : 10^{x_{1}}$ D、卫星甲和乙向心加速度大小之比为 $10^{2 x_{2}} : 10^{2 x_{1}}$

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16、如图所示，在同一竖直面内，小球A从空中某点以初速度 $v_{1}$ 水平抛出，同时小球B从地面某点以初速度 $v_{2}$ 斜向上抛， $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 的方向交于空中的C点。已知两物块在落地前的D点 $（$ 没画出 $）$ 相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、D点一定在C点的正下方 B、若仅将 $v_{1}$ 增大少许，则两小球可能在D点右侧相遇 C、若仅将 $v_{2}$ 增大少许，则两小球可能在D点上方相遇 D、若仅将 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 都增大少许，则两小球可能在D点上方相遇

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17、已知在某一温度下，海水的折射率随盐度的变大而变大。如图将一复色光束从海水射向平行空气砖 $（$ 做空气砖的玻璃壁很薄，可忽略厚度 $）$ 的一个表面，当入射角合适时，组成复色光的光束1和2均从平行表面射出，侧移量分别为 $d_{1}$ 和 $d_{2}$ ，且 $d_{1} < d_{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、光束1的频率大于光束2的频率 B、在海水中，光束1的传播速度大于光束2的传播速度 C、若海水的盐度变大，则 $d_{1}$ 和 $d_{2}$ 均变大 D、若海水的盐度变大，则 $d_{1}$ 和 $d_{2}$ 均变小

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18、如图，两等量异种点电荷+Q和-Q位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平绝缘横杆，有一质量为m，电荷量为+q的小圆环在横杆的A点以初速度v₀向右滑动，经过两点电荷连线的中点O，运动到B点静止。已知BO=AO，O点场强为E，且小圆环在A和O两点的加速度相同，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、若小圆环在B点以初速度 $\frac{1}{2} v_{0}$ 向左滑动，则它运动到O点静止 B、若小圆环在B点以初速度 $\frac{\sqrt{2}}{2} v_{0}$ 向左滑动，则它运动到AO之间某点静止 C、A处的场强大小为 $\frac{2 m g}{q} - E$ D、小环从A点到B点的过程中，有三个加速度为零的位置

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19、如图1所示，一质量为 $m = 2 kg$ 的物块受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动，其加速度a随时间t变化的图像如图2所示，已知 $t = 0$ 时物体的速度大小为 $v_{0} = 1 m/s$ ，物块与水平面间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、在 $t = 1s$ 时刻，水平拉力F的大小为3N B、在 $t = 2 s$ 时刻，物块的速度为 $3m/s$ C、在 $0 \sim 2 s$ 时间内，物块的位移等于 $5m$ D、在 $0 \sim 2 s$ 时间内，拉力F的冲量为 $10 N \cdot s$

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20、如图所示，L₁、L₂、L₃为完全相同的灯泡（设电阻始终保持不变），变压器原线圈匝数为n₁ ，两个副线圈的匝数分别为n₂和n₃ ， n₁：n₂：n₃=3：1：1，灯泡L₁与原线圈串联后接某一交流电时，灯泡L₂的电功率为P，则L₁的电功率为（　　）

A、 $\frac{1}{9} P$ B、 $\frac{4}{9} P$ C、 $\frac{2}{3} P$ D、 $\frac{8}{9} P$

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