相关试卷

1、如图所示，质量为 $M$ （未知）的轨道A放在足够长的光滑水平桌面上，轨道上表面水平部分粗䊁，竖直 $\frac{1}{4}$ 圆弧部分光滑，两部分在 $P$ 点平滑连接， $Q$ 点为轨道的最高点。足够长的轻绳一端固定在轨道的左端，另一端绕过桌面左侧的定滑轮与质量为 $m_{1}$ 的重物B相连接。质量为 $m_{2}$ 的小物块C静置在轨道的左端。已知C与轨道水平部分之间的动摩擦因数为 $μ$ （未知），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B和C均可视为质点，在运动过程中轨道与滑轮不发生碰撞，轨道水平部分的长度 $L = 1 m$ ， $\frac{1}{4}$ 圆弧部分半径 $r = 0.2 m$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。若轨道固定，小物块C以 $v_{0} = 3 m / s$ 的初速度向右滑行，恰好能够运动到 $Q$ 点。

(1)、求动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、若轨道不固定，ABC同时由静止释放，改变重物B的质量，小物块C在水平轨道上时，轨道的加速度 $a$ 与B的质量 $m_{1}$ 之间的关系如图乙所示。
（ⅰ）求 $M$ ；
（ⅱ）当 $m_{1} = 3 kg$ 时，B下落一段高度 $h$ 后落地（不反弹），此时C还没有到达 $P$ 点，继续运动一段时间后，C恰好能到达 $Q$ 点，求B下落的高度 $h$ 。（结果可用分数表示）

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2、如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 $O O^{'}$ 匀速转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈的转速为 $n$ ，线圈与二极管、阻值为 $R$ 的定值电阻及理想交流电流表相连。求：

(1)、线圈由图示位置转过 $180 °$ 过程中，通过 $R$ 的电荷量 $q$ ；

(2)、交流电流表的示数 $I$ 。

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3、如图所示，用导线绕制成匝数为 $N$ ，半径为 $r_{1}$ 的圆形线圈，线圈电阻为 $r$ ，线圈两端点 $a b$ 与电阻 $R$ 相连接。在线圈内有一半径为 $r_{2}$ 的圆形区域，区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 的变化关系为 $B = B_{0} + k t (k > 0)$ 。求：

(1)、 $a b$ 两端的电势差 $U_{a b}$ ；

(2)、 $t_{0}$ 时间内， $R$ 产生的焦耳热 $Q$ 。

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4、某同学利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。取重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。

(1)、如图乙所示，利用游标卡尺测得遮光条的宽度 $d =$ cm；用天平测得滑块和遮光条的总质量 $M = 920 g$ ，钩码的质量 $m = 50 g$ ；用刻度尺测得释放前滑块上遮光条到光电门的距离 $l = 35 cm$ 。

(2)、接通气源，释放滑块，数字计时器上显示遮光时间 $Δ t = 1.1 \times 10^{- 2} s$ ；滑块从释放到遮光条经过光电门这一过程中，系统重力势能减少量为J，动能增加量为J。（结果均保留两位有效数字）

(3)、①改变遮光条到光电门的距离 $l$ ，多次重复实验，得到几组不同的 $l$ 和对应的遮光时间 $Δ t$ ，在坐标纸作出 $\frac{1}{Δ t^{2}} - l$ 图像如图丙中 $a$ 所示；
②在保证钩码的质量 $m$ 和遮光条的宽度 $d$ 不变的情况下，该同学换用质量不同的滑块再次进行实验，重复步骤①，得到的图像如图丙中 $b$ 所示。
分析可知 $a$ 图线对应的滑块和遮光条的总质量（选填"大于"或"小于"） $b$ 图线对应的滑块和遮光条的总质量。

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5、根据变压器工作原理，完成以下问题：

(1)、街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则导线较粗的线圈为（选填“原”或“副”）线圈。

(2)、在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表10V交流电压档测量相应电压，记录如下，从实验数据分析可知，原、副线圈的电压之比并不等于匝数之比，造成这种结果的可能原因是。
$n_{1} /$ 匝
200
400
400
800
$n_{2} /$ 匝
100
100
200
400
$U_{1} / V$
4.0
8.2
6.1
9.6
$U_{2} / V$
1.9
2.0
2.9
4.6

(3)、利用等效法可以简化处理含有理想变压器的问题。如图乙所示的电路，可以把虚线框内理想变压器和副线圈的电阻共同等效为一个电阻 $R^{'}$ ，如图丙所示，且等效电阻 $R^{'}$ 的功率与原电阻 $R$ 的功率相同。若理想变压器原、副线圈的匝数之比为 $n_{1} : n_{2}$ ，则等效电阻 $R^{'} =$ $R$ 。

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6、如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为 $L$ 。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为 $L$ 的金属棒 $a b 、 c d$ 分别静置在导轨上。现给 $a b$ 棒一水平向右的初速度 $v_{0}$ ，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知 $a b$ 棒的质量为 $m$ ，电阻为 $R$ 。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A、 $a b$ 棒刚开始运动时， $c d$ 棒中的电流方向为 $d \to c$ B、 $c d$ 棒的质量为 $\frac{1}{2} m$ C、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内， $a b$ 棒产生的热量为 $\frac{1}{18} m v_{0}^{2}$ D、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内，通过 $c d$ 棒的电荷量为 $\frac{m v_{0}}{3 B L}$

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7、如图甲是酒精测试仪的原理图，气敏电阻的阻值 $R$ 随气体中酒精含量的变化关系如图乙所示。机动车驾驶员呼出的气体中酒精含量大于等于 $20 mg / ml$ 小于 $80 mg / ml$ 为酒驾，大于等于 $80 mg / ml$ 为醉驾。使用前先对酒精测试仪进行调零（改变 $R_{0}$ 的阻值），此时电压表的示数为5V，调零后 $R_{0}$ 的阻值保持不变。已知电源电动势 $E = 6 V$ 、内阻 $r = 1 Ω$ ，电路中的电表均为理想电表。当一位饮酒者对着测试仪吹气时（可视为气体中酒精含量逐渐增大），下列说法中正确的是（　　）

A、电压表示数减小，电流表的示数增大 B、电源的输出功率减小 C、电压表、电流表示数变化量绝对值的比值 $|\frac{Δ U}{Δ I}|$ 减小 D、当电流表的示数为0.4A时，气体中酒精含量大于 $80 mg / ml$

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8、波源 $S$ 从 $t = 0$ 时刻开始振动，产生的简谐横波向右传播，波在传播过程中经过 $P 、 Q$ 两点，如图甲所示。 $P$ 点的振动图像如图乙所示，P点开始振动后经0.15s后 $Q$ 点开始振动，已知 $P 、 Q$ 两点间距离为1.2m，下列说法正确的是（　　）

A、波的传播速度大小是 $8 m / s$ B、 $t = 0$ 时刻，波源由平衡位置沿 $y$ 轴正向振动 C、波源的振动方程为 $y = 10 sin 20 π t (cm)$ D、平衡位置距波源4.2m处的质点 $M$ 开始振动时，质点 $P$ 处于波峰

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9、静电透镜是由带电导体所产生的静电场使电子束聚焦、发散和成像的装置，广泛应用于电子器件（如示波管）和电子显微镜中。某种静电透镜的部分静电场的分布如图所示，虚线表示在纸面内的一簇等差等势线。一电子从a点以某一速度射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如实线ac所示。下列说法正确的是（　　）

A、a到c过程静电力对电子先做正功再做负功 B、a点的电势低于c点电势 C、在运动过程中电子动量的变化率发生变化 D、在运动过程中电子动量的变化率保持不变

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10、如图所示，在 $x \geq 0 、 y \geq 0$ 的区域中存在垂直于 $x O y$ 平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，边界 $O M$ 与 $x$ 轴正方向的夹角为 $45 °, O M$ 左侧磁场向里，OM右侧磁场向外。正方形导线框 $a b c d$ 以恒定的速度沿 $x$ 轴正方向运动并穿过磁场区域，运动过程中 $b c$ 边始终平行于 $y$ 轴。规定导线框中逆时针方向为电流的正方向。从刚进入磁场开始计时，下列能正确反映导线框中感应电流 $i$ 随时间 $t$ 变化图像的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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11、西藏那曲市色尼区欧玛亭嘎风电厂是当前世界超高海拔地区单机容量最大、装机规模最大的风电项目。如图是发电厂输电网络供电的原理图。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，输电线上的总电阻R₀ = 60 Ω，输电线上消耗的功率为3840 W，升压变压器的匝数比为1∶40，降压变压器的匝数比为50∶1，用户端获得220 V的电压。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　）

A、输电线上的电流为6 A B、发电机输出电压的最大值为287 V C、用户获得的功率为88 kW D、若转子角速度ω增加一倍，则R₀消耗的功率为7680 W

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12、手机中内置的指南针是一种基于霍尔效应的磁传感器。如图所示，将一块宽度为 $a$ ，厚度为 $d$ 的半导体薄片（载流子为自由电子）水平放置于地磁场中，当半导体中通入水平方向的恒定电流时，自由电子在洛伦兹力的作用下发生偏转，继而在 $M 、 N$ 两个表面上出现了电势差，称为霍尔电势差。已知电流大小为 $I$ ，霍尔电势差大小为 $U$ ，电子的电荷量大小为 $e$ ，半导体内自由电子的数密度（单位体积内的自由电子数）为 $n$ 。该处地磁场磁感应强度的竖直分量 $B$ 的大小为（　　）

A、 $\frac{n e a U}{I d}$ B、 $\frac{n e a U}{I}$ C、 $\frac{n e d U}{I}$ D、 $\frac{I}{n e d U}$

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13、2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱前向端口，对接前其变轨过程简化后如图所示。飞船先由近地轨道1在 $P$ 点点火加速进入椭圆轨道2，在轨道2运行一段时间后，再从 $Q$ 点进入圆轨道3，完成对接。已知地球的半径为 $R$ ，轨道1的半径近似等于地球半径，轨道3距离地面的高度为地球半径的 $k$ 倍，地球表面的重力加速度为 $g$ 。则飞船在轨道2上运行的周期是（　　）

A、 $(1 + k) π \sqrt{\frac{(1 + k) R}{2 g}}$ B、 $\frac{{(1 + k)}^{3} π^{2} R}{2 g}$ C、 $(2 + k) π \sqrt{\frac{(2 + k) R}{2 g}}$ D、 $\frac{{(2 + k)}^{3} π^{2} R}{2 g}$

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14、相距为 $s_{0}$ 的甲、乙两辆汽车同向行驶在一条平直公路上，其 $v - t$ 图像如图所示，图中 $△ M N P$ 的面积为 $s$ ，初始时甲车在前乙车在后，下列说法正确的是（　　）

A、若 $s = s_{0}$ ，则 $t_{0}$ 时刻后乙车追上甲车 B、若 $s > s_{0}$ ，则 $t_{0}$ 时刻前乙车追上甲车 C、若 $s < s_{0}$ ，则甲、乙两车可能相遇2次 D、若 $s > s_{0}$ ，则甲、乙两车一定只能相遇1次

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15、如图所示，质量为 $m$ 的物块在水平推力 $F$ 的作用下静止在倾角为 $θ$ 的斜面上。若逐渐增大推力 $F$ ，直到物块即将相对斜面运动，则在此过程中物块所受的摩擦力（　　）

A、可能一直增大 B、可能一直减小 C、一定先减小后增大 D、一定先增大后减小

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16、如图所示，质量为1kg、长为0.5m的金属棒 $M N$ 两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，并处于匀强磁场中。棒中通以大小为2A、方向为 $M \to N$ 的恒定电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为 $θ = 37 °$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}, sin 37 ° = 0.6$ 。匀强磁场的磁感应强度最小是（　　）

A、5T B、6T C、7.5T D、10T

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17、某同学通过Tracker软件（视频分析和建模工具）研究羽毛球运动轨迹与初速度的关系。如图所示为羽毛球的一条运动轨迹，击球点在坐标原点O，a点为运动轨迹的最高点，下列说法正确的是（　　）

A、羽毛球水平方向的运动为匀速直线运动 B、a点羽毛球只受重力 C、羽毛球下降过程处于超重状态 D、羽毛球在空中运动过程中，机械能不断减小

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18、如图，cd边界与x轴垂直，在其右方竖直平面内，第一、二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第三、四象限存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁场区域覆盖有竖直向上的外加匀强电场。在xOy平面内，某质量为m、电荷量为q带正电的绝缘小球从P点与cd边界成30〫角以速度v₀射入，小球到坐标原点O时恰好以速度v₀竖直向下运动，此时去掉外加的匀强电场。重力加速度大小为g，已知磁感应强度大小均为 $\frac{m g}{q v_{0}}$ 。求：

(1)、电场强度的大小和P点距y轴的距离；

(2)、小球第一次到达最低点时速度的大小；

(3)、小球从过坐标原点时到第一次到达最低点时所用时间。

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19、图（a）是某小河的航拍照片，河道弯曲形成的主要原因之一可解释为：河道弯曲处的内侧与外侧河堤均受到流水重力产生的压强，外侧河堤还受到流水冲击产生的压强。小河某弯道处可视为半径为R的圆弧的一部分，如图（b）所示，假设河床水平，河水密度为ρ，河道在整个弯道处宽度d和水深h均保持不变，水的流动速度v大小恒定，d<<R，忽略流水内部的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面，求在一极短时间∆t内：（ $R, ρ, d, h, v, Δ t$ 均为已知量）

(1)、通过观测截面的流水质量；

(2)、流水速度改变量的大小；

(3)、外侧河堤受到的流水冲击产生的压强p。

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20、如图，半径为R的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度CD为10mm。一束单色激光自中心轴上距液面15mm的A处以60〫入射角射向液面B处，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，液体折射率为 $\sqrt{3}$ 。求：

(1)、光线在B点进入液体折射角；

(2)、凹面镜半径R。

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$n_{1} /$ 匝	200	400	400	800
$n_{2} /$ 匝	100	100	200	400
$U_{1} / V$	4.0	8.2	6.1	9.6
$U_{2} / V$	1.9	2.0	2.9	4.6