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相关试卷

1、2024年8月樊振东斩获巴黎奥运会乒乓球男单冠军，实现大满贯!这样的夺冠现场让人动容。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识，下列说法正确的是（）

A、乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力 B、乒乓球的质量小，所以容易被快速抽杀 C、空中飞行的乒乓球，如果所受的力全部消失，它将立即停止 D、球拍击球时，只能改变乒乓球的运动方向

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2、动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。
（1）如图1所示，质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 的球1和球2构成的系统，不考虑系统的外力作用。球1以速度 $v_{1}$ （方向沿x轴正向）与静止的球2碰撞，若速度 $v_{1}$ 不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度 ${v^{'}}_{1}$ 、 ${v^{'}}_{2}$ 都会偏离 $v_{1}$ 的方向，偏角分别为 $θ$ 和 $φ$ ，且 $v_{1}$ 、 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $θ$ 、 $φ$ 均已知。
a．请写出计算 ${v^{'}}_{1}$ 、 ${v^{'}}_{2}$ 的大小时主要依据的关系式；
b．请分析说明球1对球2的平均作用力 $F$ 的方向。
（2）如图2所示，美国物理学家康普顿及其团队将X射线入射到石墨上，发现被石墨散射的X射线中除了有与入射波长相同的成分外，还有与入射波长不同的成分。我国物理学家吴有训在此项研究中也做出了突出贡献，因此物理学界也把这一效应称为“康普顿﹣吴效应”。由于这一现象很难用经典电磁理论解释，所以康普顿提出光子不仅有能量，也具有动量，光子的动量 $p$ 与其对应的波长 $λ$ 之间的关系为 $p = \frac{h}{λ}$ （ $h$ 为普朗克常量）。进一步研究表明X射线的散射实质是单个光子与单个电子发生碰撞的结果。由于电子的速度远小于光的速度，可认为电子在碰撞前是静止的。现探测到散射X射线的波长不同于入射X射线的波长，请你构建一个合理的相互作用模型，解决以下问题：
a．请定型分析散射后X射线的波长 $λ^{'}$ 与入射X射线的波长 $λ$ 的大小关系；
b．若已知入射X射线的波长为 $λ$ ，散射后X射线的波长为 $λ^{'}$ 。设散射X射线相对入射方向的偏转角为 $θ$ 。求 $θ = \frac{π}{2}$ 时电子获得的动量。

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3、从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系．但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。
例如，玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r₁_。
(1)氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值。
(2)在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。
a．已知光在真空中的速度为c，氢原子在不同能级之间跃迁时，跃迁前后可认为质量不变，均为m。设氢原子处于基态时的能量为E₁(E₁<0)，当原子处于第一激发态时的能量为E₁/4，求原子从第一激发态跃迁到基态时，放出光子的能量和氢原子的反冲速度。
b．在轻核聚变的核反应中，两个氘核( ${}_{1}^{2}H$ )以相同的动能E₀=0.35MeV做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核( ${}_{2}^{3}H e$ )和中子（ ${}_{0}^{1}n$ ）的动能。已知氘核的质量m_D=2.0141u，中子的质量m_n=1.0087u，氦核的质量M_He=3.0160u，其中1u相当于931MeV．在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少MeV（结果保留1位有效数字）?

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4、如图所示，是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A 和B，线圈A 跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K 并不能立即将衔铁D拉起而使触头C离开，而是过一段时间后触头C才能离开，因此得名延时继电器。关于延时继电器，下列说法正确的是（）

A、闭合S后，铁芯上端为 S极 B、断开S的瞬间，铁芯上端为S极 C、断开 S的瞬间，B线圈中无电流 D、若线圈B不闭合，断开S的瞬间无延时效应

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5、如图为 $L C$ 振荡电路在 $t = 0$ 时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为 $0.4 H$ ，电容器的电容为 $40 μF$ ，下列说法错误的是（　　）

A、 $t = π \times 10^{- 3} s$ 时，电流正在减小 B、 $t = π \times 10^{- 3} s$ 时，自感电动势正在增大 C、 $t = 7 π \times 10^{- 3} s$ 时，电场强度方向向上，正在减小 D、 $t = 7 π \times 10^{- 3} s$ 时，磁感应强度方向向上，正在增大

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6、如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以恒定速率 $v$ 顺时针运转。一质量 $m = 2 kg$ 的煤块以初速度 $v_{0} = 12 m/s$ 从A端冲上传送带又滑了下来，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，g=10 m/s² ，求：

(1)、煤块上升的最大位移为多少？

(2)、煤块与传送带间的动摩擦因数μ为多少？

(3)、煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为多少？

(4)、煤块在传送带上留下的划痕为多少？

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7、在2024年巴黎奥运会上，中国跳水“梦之队”创造了包揽奥运8金的历史性成绩，再次让世界看到了“梦之队”非凡的实力。其中全红婵、陈芋汐两位年轻小将双剑合璧，将女子双人10米台金牌稳稳收入囊中。在一次10米台跳水的过程中，全红婵从跳台上跃起，到达最高点后开始下落，最终在水深2.5m处开始上浮。已知全红婵体重为40kg，设全红婵竖直向上离开跳台的速度为5m/s，下落入水后可看做是匀减速直线运动，整个过程可将全红婵看成质点，试求：

(1)、全红婵入水前的速度大小；

(2)、全红婵在水中时受到的浮力大小；

(3)、全红婵从离开跳台直到运动到水下最深处时，所经历的时间t。

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8、利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。

(1)、图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为m/s²（结果保留3位有效数字）。

(2)、实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是（　　）

A、图线①的产生原因是摩擦力过大 B、图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大 C、图线③的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大

(3)、实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M，所用交流电频率为50Hz，共5个槽码，每个槽码的质量均为m=10g。实验步骤如下：
i.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着5个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂4个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv.以取下槽码的总个数n（1≤n≤5）的倒数 $\frac{1}{n}$ 为横坐标， $\frac{1}{a}$ 为纵坐标，在坐标纸上作出 $\frac{1}{a} - \frac{1}{n}$ 关系图线。
已知重力加速度大小g=10m/s² ，请完成下列填空：
①写出 $\frac{1}{a}$ 随 $\frac{1}{n}$ 变化的关系式（用M，m，g，a，n表示）；
②测得 $\frac{1}{a} - \frac{1}{n}$ 关系图线的斜率的大小为2.5，则小车质量M=kg。

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9、如图，倾角为θ的斜面体固定在水平地面上，现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球，当小球与滑块相对静止后，细线方向与竖直方向的夹角为a，重力加速度为g，则（　　）

A、若α=θ，小球受到的拉力为mgcosθ B、若α=θ，滑块的加速度为gtanθ C、若α<θ，则斜面粗糙 D、若α=θ，则斜面光滑

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10、如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，滑块A的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示．滑块A的质量记作m_A ，长木板B的质量记作m_B ，则（　　）

A、m_A＝1kg B、m_B＝3kg C、A、B间动摩擦因数μ＝0.5 D、F＞10N之后，B的加速度为2m/s²

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11、如图所示，PQ为圆的竖直直径，AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道，分别与圆相交于A、B、C三点。现让三个小球（可以看作质点）分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止下滑到Q点，运动的时间分别为t₁、t₂和t₃ ，运动的平均速度分别为v₁、v₂和v₃。则有（　　）

A、 $t_{2} > t_{1} > t_{3}$ B、 $t_{1} = t_{2} = t_{3}$ C、 $v_{2} > v_{1} > v_{3}$ D、 $v_{1} > v_{3} > v_{2}$

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12、始终保持竖直状态的缆车沿着山坡以加速度a下行，如图所示。在缆车地板上质量为m的物块与地板始终相对静止，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A、物块所受的支持力 $N = m g$ B、物块所受的摩擦力为0 C、若缆车加速度增加，则物块受到的摩擦力方向可能向右 D、若缆车加速度增加，则物块受到的支持力一定减小

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13、如图所示，木模A质量为m，木模B质量为2m。通过三根轻质竖直细线对称连接，木模B静止在水平面上。细线a、b、c上的张力大小分别用 $F_{a}$ 、 $F_{b}$ 、 $F_{c}$ 表示，水平面所受的压力大小为 $F_{N}$ ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A、 $F_{N} < 3 mg$ B、 $F_{a} - F_{b} - F_{c} = F_{N}$ C、 $F_{a} + F_{b} + F_{c} = m g$ D、 $F_{a} > F_{b} + F_{c}$

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14、如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，已知重力加速度为g，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A、钩子对绳的作用力始终不变 B、挂钩与O点间的绳子拉力先变大后变小 C、绳子对挂钩的作用力方向始终水平向左 D、钩子对绳的作用力大小不可能等于 $1.5 m g$

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15、如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移－时间（x —t）图线。由图可知（　　）

A、在0到t₁这段时间内，a车的速度大于b车的速度 B、在0到t₁ 这段时间内，a车的位移等于b车的位移 C、在0到t₂ 这段时间内，a车的平均速度大于b车的平均速度 D、在t₁到t₂这段时间内，a车的平均速度等于b车的平均速度

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16、在空中从某一高度相隔t₀ 先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们运动过程中（　　）

A、甲、乙两球距离始终保持不变 B、甲、乙两球距离越来越大 C、甲、乙两球速度之差越来越大 D、甲、乙两球速度之差越来越小

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17、如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到 $a - m$ 图像。重力加速度大小为g。在下列 $a - m$ 图像中，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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18、如图甲所示，xOy平面内y轴左侧有宽为L的匀强电场区域，电场方向平行于y轴向上，匀强电场左侧有一电压为U的加速电场。一质量为m、带电量为+q的带电粒子（不计重力）从A点飘入加速电场，加速后由x轴上的P（-L，0）点进入匀强电场，之后从y轴上的Q（0， $\frac{L}{2}$ ）点进入y轴的右侧。
（1）求粒子经过P点时的速度大小 $v_{0}$ ；
（2）求匀强电场的场强大小E及达到Q点速度大小；
（3）若y轴右侧存在一圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，取磁场垂直纸面向外为正方向。 $t = \frac{T_{0}}{4}$ 时刻进入磁场的粒子始终在磁场区域内沿闭合轨迹做周期性运动，求圆形磁场区域的最小面积S以及粒子进入磁场时的位置到y轴的最短距离x。（忽略磁场突变的影响）

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19、如图，一质量M＝6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量m＝6kg，停在木板B的左端．质量为m₀＝1kg的小球用长为L＝0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为h＝0.2m，物块A与小球可视为质点，不计空气阻力．已知物块A、木板B间的动摩擦因数μ＝0.1，(g＝10m/s²)求：
(1)小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间，小球的速度大小；
(2)小球与物块A碰撞后瞬间，物块A的速度大小；
(3)为使物块A、木板B达到共同速度前物块A不滑离木板，木板B至少多长？

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20、某电阻 $R_{x}$ 的阻值约为 $1 00 Ω$ ，现要用如图所示的电路测量其阻值，可选器材如下：
A.电源 $E$ （电动势约 $3 V$ ）；
B.滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $10 kΩ$ ）；
C.滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值 $10 Ω$ ）；
D.电压表V（量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻为 $1 kΩ$ ）；
E.电流表 $A_{1}$ （量程 $0 ~ 10 mA$ ，内阻约为 $1 Ω$ ）；
F.电流表 $A_{2}$ （量程 $0 ~ 30 mA$ ，内阻约为 $3 Ω$ ）；
G.开关、导线若干。
（1）电流表应选择（填“E”或“F”）；
（2）某同学做实验的过程中，发现滑动变阻器的滑片即便在很大范围内滑动，电压表和电流表的示数都几乎为零，不方便获得多组电压电流数据，于是向你求助。你帮他检查后发现器材完好，电路连接无误，各接线柱接触良好。请帮该同学判断最有可能存在的问题并告诉他解决问题的办法：
（3）为了消除因电表内阻造成的系统误差，测量时 $S_{2}$ 应接（填“a”或“b”）。某次测量中读得电压表的示数为 $1 . 60 V$ ，电流表的示数为 $17 . 2 mA$ ，消除系统误差之后，算得 $R_{x}$ 的阻值为 $Ω$ （保留3位有效数字）。

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