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相关试卷

1、如右图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为 $+ Q$ 和 $- Q$ ， A、B相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v₀；已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，求：
（1）C、O间的电势差 $U_{C O}$ ；
（2）在O点处的电场强度E的大小；
（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度v_D大小。

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2、在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理如图甲所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，上下运动的速度v=0.4πsin（πt）m/s，且始终处于辐射磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连；浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（俯视图乙中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体；线圈匝数N=200匝，线圈所在处磁场的磁感应强度大小B=0.2T，圆形线圈的直径D=0.4m，电阻r=1Ω。计算时取π²=10。
（1）求线圈中产生感应电动势的最大值E_m；
（2）求灯泡工作时消耗的电功率P。

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3、某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为 $m = 50.0 g$ ），弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：
①在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；
②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；
③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；
④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。
回答下列问题：
(1)根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出 $l - n$ 图像；
l
1
2
3
4
5
$l / cm$
10.48
10.96
11.45
11.95
12.40
(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及 $l - n$ 图线的斜率 $α$ 表示，表达式为 $k =$ ；若g取 $9.80 m / s^{2}$ ，则本实验中 $k =$ $N / m$ （结果保留3位有效数字）。

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4、2025年1月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将巴基斯坦PRSC-EO1卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，卫星入轨后在距地面高度为kR（k为大于1的常数）的轨道上做匀速圆周运动。求：

(1)、地球的第一宇宙速度 $v_{1}$ ；

(2)、卫星的向心加速度大小a；

(3)、卫星绕地球运行的线速度大小v。

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5、如图，一长木板在光滑的水平面上以速度v₀向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m，它们之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小；
（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离；
（3）若滑块轻放在木板最右端的同时，给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动，直到滑块相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。

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6、如图所示，两平行金属直导轨MP、NQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨左端与倾斜直导轨平滑连接，右端与半径为R的 $\frac{1}{4}$ 圆弧金属导轨相切于P、Q两点，MN右侧空间处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上匀强磁场中。图中两个完全相同的导体棒a、b，质量均为 m，电阻均为 r，长度均为 L。现让a棒从距MN高度为h处静止释放，当b棒运动到PQ处时，a、b恰好速度相同。此后使a棒保持静止，同时让 b棒在外力F作用下保持速度大小不变沿 $\frac{1}{4}$ 圆弧导轨运动到导轨最高处，导轨与导体棒接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，已知重力加速度为g，求：

(1)、 $a$ 棒刚进入磁场时，a棒两端的电势差 $U_{M N}$ ；

(2)、 $b$ 棒在水平轨道上运动过程中，通过a棒的电荷量 $q$ ；

(3)、外力F对b棒所做的功W。

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7、如图所示，质量m=0.1kg足够长的木板紧靠水平台面边缘，上表面与台面平齐，质量为M=1kg的物块a将左端固定在竖直墙面上的轻质弹簧压缩到P点，静止释放物块a，向右滑行s=0.4m恰好停在台面边缘，弹簧已恢复原长，并与a分离。将a换成质量m=0.1kg的物块b，将弹簧仍压缩到P点由止释放，从物块b滑上木板开始，历时t=1.5s两者同时停下。已知台面、木板上表面与两物块间的动摩擦因数均为µ₁=0.5，重力加速度g取10m/s² ，物块均可视为质点。求：

(1)、物块 a 释放前，弹簧的弹性势能E_p；

(2)、物块b上木板时的速度大小v；

(3)、木板与地面之间的动摩擦因数µ₂和物块b与木板上表面因摩擦产生的热量Q。

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8、胎压指的是汽车轮胎（如图所示）内密封气体的压强。在夏天某车胎内气体温度T₁=312K时，胎压为p₁=2.4atm，轮胎内气体体积为V₀=15L，胎内气体可视为理想气体，忽略车胎体积变化，且车胎不漏气。

(1)、在冬天，若该车胎内气体的温度为T₂=273K，求此时的胎压p₂；

(2)、当车胎内气体的温度为T₂=273K时，若要将胎压提高∆p=0.5atm，现给轮胎充气，每次往轮胎内缓慢打入压强p₀=1atm、温度为273K、体积∆V=1.5L的理想气体，求打气次数。

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9、为测定某种材料的电阻率，设计如下实验：图（乙）为测量原理电路图，R₁、R₂是由长度相同、表面涂有绝缘膜（厚度不计）的电阻丝并排紧密绕制在同一根圆柱形绝缘陶瓷棒上的螺旋电阻（图甲），R₁材料电阻率为ρ，R₂由待测材料制成，R₀为滑动变阻器，V₁、V₂为已知量程的电压表。请回答下列问题：

(1)、在闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到（选填“左端”或“右端”）。

(2)、测得R₁的螺旋长度为l₁ ， R₂的螺旋长度为l₂ ，两电阻的匝数相同，则制成电阻R₁与R₂的电阻丝的横截面之比为。

(3)、某次测量中V₁、V₂表的示数分别为U₁、U₂ ，则待测电阻丝的电阻率（用U₁、U₂、l₁、l₂、ρ表示）。

(4)、考虑V₁、V₂表的内阻对实验误差的影响，在电路中加了一个灵敏电流计G（图丙）来判断。闭合开关，灵敏电流计中有从a向b的微小电流，则（3）中测量结果相对于真实值（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

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10、某同学用单摆验证机械能守恒定律并测算重力加速度，设计如下实验：

(1)、安装好实验装置（图甲）之前，用游标卡尺（图乙）测得金属球的直径 $D =$ $mm$ ；

(2)、安装好实验装置后，改变小球的高度，由静止释放，测得每次释放时小球距摆线悬点的竖直高度为h，小球通过光电门的时间为t，则小球通过最低点时的速度大小为（用题中物理量符号表示）。若小球机械能守恒，下图 t与h的函数关系图像可能正确的是；
$A .$ $B .$
$C .$ $D .$

(3)、若上述图线的斜率为k，则重力加速度表达式为（用题中物理量符号表示）。

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11、如图所示，竖直平面内有一个半径为R的圆形绝缘轨道，A、D与圆心等高，C点为圆周上的最高点，空间有一平行于轨道平面的匀强电场。在圆周上的B点，先后以大小为v₀的初速度沿圆面向各个方向发射质量为m的带电小球，小球打在轨道上，其中打在D点时小球机械能最大，打在E点时小球动能最大。已知∠AOB=30°，∠EOF=45°，重力加速度为g，小球可视为质点。则有（　　）

A、小球受到的电场力大小等于mg B、打到E点时小球的动能大小为 $(\frac{1 + 2 \sqrt{2} + \sqrt{3}}{2}) m g R + \frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ C、小球打到C点时的动能可能小于B点时的动能 D、若小球从B点以初速度大小v沿轨道内侧顺时针方向运动到C点，则 $v \geq \sqrt{(3 \sqrt{2} - 1 - \sqrt{3}) g R}$

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12、如图所示，完全相同的两个斜面摆放在水平地面上， $∠ A = 60^{\circ}$ ， $∠ A B C = 90^{\circ}$ 。将小球a、b分别以不同的初速度从C点水平抛出，a球垂直打在AB斜面上时的速度大小为 $v_{a}$ ， b球落在BC斜面上时的速度大小为 $v_{b}$ ，且两球落点M、N等高，两球落在斜面上不再弹起。则（　　）

A、两球在空中运动的时间 $t_{a} > t_{b}$ B、 $\frac{v_{a}}{v_{b}} = \frac{4}{\sqrt{13}}$ C、BC与BN的长度之比为 $5 : 1$ D、a、b两球的位移大小之比为 $3 : 2$

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13、如图所示， $R_{1}$ 为定值电阻、 $R_{2}$ 为滑动变阻器， $R_{2}$ 的最大值大于 $R_{1}$ 的阻值，V₁、V₂、A为理想电表，理想变压器原线圈两端接电压为U的交流电，变压器原副线圈匝数之比为n，将 $R_{2}$ 的滑片从最上端向下滑动，则（　　）

A、V₁表的示数为U，V₂表的示数为 $\frac{U}{n}$ B、A表的示数变小 C、原线圈输入功率减小 D、 $R_{2}$ 的电功率一直增大

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14、如图所示， MN上方有垂直纸面向外的匀强场，一不计重力的带电粒子以初速度 $v_{0}$ 从随场边界MN上E点进入磁场，然后从场边界 MN上F点射出，现只改变带电粒子的入射速度，粒子都仍从 F点飞出磁场。则纸面内满足上述条件的粒子的速度矢量图可能是（　　）

A、 B、 C、 D、

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15、如图所示，弹簧振子竖直悬挂，小球质量为m，轻质弹簧劲度系数为k，现将小球用外力托起使弹簧刚好处于原长。t=0时刻，静止释放小球，小球在竖直面内做往复运动，不计空气阻力。规定竖直向下为正方向，已知弹簧振子的最大速度v_m满足： $\frac{1}{2} k A^{2} = \frac{1}{2} m v_{m}^{2}$ ，其中A为弹簧振子振幅；弹簧振子的周期为T。已知重力加速度为g，下图中弹簧振子的位移时间图像x-t或速度时间图像v-t正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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16、风力发电机是将流动空气的动能转化为电能的装置。一风力发电机叶片转动时形成半径为r的圆面，某时间内风速为 $v$ ，风向恰好跟叶片转动的平面垂直，已知空气的密度为 $ρ$ ，若该风力发电机将此圆内的空气动能转化为电能的效率为 $η$ ，则（　　）

A、该发电机的发电功率为 $\frac{1}{2} η ρ π r^{2} v^{2}$ B、该发电机的发电功率为 $\frac{1}{2} η ρ π r^{2} v^{3}$ C、风对每个扇叶的作用力为 $ρ π r^{2} v^{2}$ D、风对每个扇叶的作用力为 $\frac{1}{3} ρ π r^{2} v^{2}$

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17、国家深空探测实验室预计在2030年前后实现载人登月并建设月球基地，为此成功发射了天都一号、二号两颗环月卫星负责通信和导航。如图所示，天都一号、二号在地月转移轨道 A点实施“刹车”制动，成功进入环月圆形轨道。已知环月轨道离月面高度为 h，月球质量为 $M$ ，月球半径为R，引力常量为 $G$ 。则（　　）

A、月球表面重力加速度大小为 $\frac{C M}{{(R + h)}^{2}}$ B、环月圆形轨道上卫星的线速度大小为 $\sqrt{\frac{G M}{h}}$ C、环月圆形轨道上卫星的运行周期为 $2 π \sqrt{\frac{{(R + h)}^{3}}{C M}}$ D、进入环月圆形轨道前卫星在A处的速度大小等于 $\sqrt{\frac{G M}{R + h}}$

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18、如图所示为无人机给珠峰运送货物时悬停的情景，设空气对货物的作用力方向总是水平，绳子的重力忽略不计，且悬停时绳子与竖直方向的夹角为θ，则（　　）

A、悬停时，绳子对货物的拉力大于对无人机的拉力 B、若悬停时绳子突然断了，则货物将做自由落体运动 C、悬停时，空气对无人机的作用力方向与竖直方向的夹角一定小于 $\frac{θ}{2}$ D、若无人机水平迎风加速飞行，则绳子的拉力一定比悬停时要大

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19、多模光纤在数据传输中起着关键作用，光纤丝是由折射率不同的内芯和外套构成。如图所示，若光信号a、b从光纤一端均以45°入射角进入光纤丝中，b光折射角为30°，a光折射角小于30°，b光在内芯与外套界面处发生全反射。则（　　）

A、内芯相对外套是光疏介质 B、内芯对a光的折射率小于 $\sqrt{2}$ C、在相同条件下，b光更容易发生全反射 D、在内芯中a光比b光的速度小

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20、我国基于量子力学原理研制的超导置子计算机“祖冲之三号”是目前该领域的新标杆。量子化是量子力学的基础，下列选项中体现了量子化的是（　　）

A、原子核式结构模型 B、氢原子能级 C、结合能 D、质量亏损

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