一、单项选择题:本题共<strong><span>8</span></strong><strong><span>小题,每小题</span></strong><strong><span>3</span></strong><strong><span>分,共</span></strong><strong><span>24</span></strong><strong><span>分。每小题只有一个选项符合题目要求。</span></strong>
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1.
2023年8月29日,全球瞩目的智能手机华为Mate 60 Pro上市。已知其锂离子聚合物电池容量为
, 手机支持超级快充“20V/4.4A”,兼容“11V/6A”或“10V/4A”超级快充,电池电动势为3.6V,正常通话额定功率为2W,则( )
A . 题中“”是能量的单位
B . 最大超级快充对应的功率是66W
C . 充满电后可以正常通话的时间为9h
D . 充满电后可以正常通话的时间为18h
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2.
2023 年8月 28 日株洲清水塘大桥正式通车。如图甲所示,大桥全长2.85 千米,主跨为408米双层钢桁架拱桥结构,位列同类桥梁中湖南第一、桥梁上层为机动车道,下层为行人和非机动车通行的景观通道。大桥一经开通就成为了株洲市民观光散步、娱乐休闲的“网红桥”。图乙中A、B、C、D、E、F为大桥上的六根竖直钢丝绳吊索,相邻两根吊索之间距离均相等,若一汽车在桥梁上层从吊索A 处开始做匀减速直线运动,刚好在吊索 E、F的中点 N 点停下,汽车通过吊索 E 时的瞬时速度为v
E , 从 E 点到N 点的时间为t,则( )
A . 汽车通过吊索 A 时的速度为 9vE
B . 汽车通过 AE 段的时间等于 3t
C . 汽车通过 AE段的平均速度是EN 段平均速度的4倍
D . 汽车通过全程AN的平均速度小于vE
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3.
某一赛车在倾角
的斜面上以恒定功率加速启动并沿斜面向上运动,其加速度a与速度的倒数
的关系图像如图所示,已知运动过程中赛车与路面间的摩擦阻力恒定不变(不计其它阻力),汽车的质量为
,
。则赛车的输出功率为( )
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4.
如图所示,竖直轻弹簧一端与地面相连,另一端与物块相连,物块处于静止状态。现对物块施加一个竖直向上的拉力
, 使物块向上做初速度为零的匀加速直线运动,此过程中弹簧的形变始终在弹性限度内,则拉力
随时间
变化的图像可能正确的是( )
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5.
如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒定的小灯泡,R
1为定值电阻,R
3为半导体材料制成的光敏电阻(光照越强,电阻越小),电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态,电源负极接地。则下列说法正确的是( )
A . 若将R2的滑片下移,电压表的示数增大
B . 若光照变强,则油滴会向下运动
C . 若光照变强,则灯泡变暗
D . 若将电容器上极板上移,则P点电势升高
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6.
如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒,图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上,O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比,某瞬时,6条输电导线中通过垂直纸面向外,大小相等的电流,其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F,该时刻( )
A . O点的磁感应强度方向垂直于cf向上
B . c导线所受安培力方向沿Oc指向c
C . d导线中电流对a导线中电流的安培力为
D . a导线所受安培力为
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8.
1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量,因此获得1923年诺贝尔物理学奖,实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接,从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时,通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小
竖直向下匀速运动;当油滴P经过板间M点(图中未标出)时,给金属板加上电压U,经过一段时间,发现油滴P恰以速度大小
竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为
, 其中k为比例系数,v为油滴运动速率,r为油滴的半径,不计空气浮力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A . 油滴P带正电
B . 油滴P所带电荷量的值为
C . 从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中,油滴的加速度先增大后减小
D . 油滴先后两次经过M点经历的时间为
二、多项选择题:本题共<strong><span>4</span></strong><strong><span>小题,每小题</span></strong><strong><span>4</span></strong><strong><span>分,共</span></strong><strong><span>16</span></strong><strong><span>分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得</span></strong><strong><span>4</span></strong><strong><span>分,选对但不全的得</span></strong><strong><span>2</span></strong><strong><span>分,有选错的得</span></strong><strong><span>0</span></strong><strong><span>分。</span></strong>
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10.
用带有弹簧的晾衣夹自制的汤匙投球器,将一小球掷出去,同时用高频摄像机记录投射与飞行过程,如图1所示。逐帧分析小球的运动轨迹,并绘制出小球水平及竖直方向的速度与时间的关系图像如图2所示。图2中实线为球水平速度,虚线为球竖直速度。不计风力和空气阻力,则下列分析正确的是( )
A . 该小球被掷出瞬间的速率为2.5m/s
B . 该小球最高点距离地面的高度约为1.88m
C . 当地的重力加速度大小约为
D . 该小球掷出过程获得的动能等于投球器做的功
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11.
如图所示,半径为R、质量为3m的
圆槽AB静止放在水平地面上,圆槽底端B点与地面相切,距离B点为R处有一理想轻弹簧,右端固定在竖直挡板上。现将质量为m的小球(可视为质点)从左侧圆槽上端距A点高度为R处由静止释放,重力加速度为g,不计一切摩擦。则下列说法正确的是( )
A . 小球下滑过程中,小球和圆槽AB组成的系统动量守恒
B . 小球与弹簧接触时,与圆槽底端B点相距
C . 弹簧弹性势能的最大值为
D . 小球最终的速度大小为0
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12.
如图甲所示,两个带电荷量均为+q的物块A、B(均可视为点电荷),A固定在光滑斜面顶端。质量为0.2kg的物块B从斜面底端,以某一初速度沿斜面向上运动,斜面长度L=1m,以A为坐标原点,沿斜面向下建立直角坐标系,物块B沿斜面向上运动过程中,A、B系统的电势能和B的重力势能随x变化规律如图乙实线部分所示,M点的切线与直线平行。规定地面为重力场“0”势能面,无穷远为电场“0”势能面,重力加速度g取10m/s
2 , 在物块B向上运动过程中,下列说法正确的是( )
A . 斜面倾角为α=30°
B . 物块B的动量变化率越来越小
C . 物块B运动到xM处,B受到的库仑力大小为2N
D . 物块B的初始动能为3.45J
三、非选择题:本题共<strong><span>6</span></strong><strong><span>小题,共</span></strong><strong><span>60</span></strong><strong><span>分。</span></strong>
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13.
某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,所用器材包括:安装phyphox APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验过程如下:
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(1)
一钢尺伸出水平桌面少许,将质量为m的铁球放在钢尺末端,用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差
;
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(2)
运行手机phyphox APP中的声音“振幅”(声音传感器)项目;
-
(3)
迅速敲击钢尺侧面,铁球自由下落。传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线如图乙所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为
。
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(4)
若铁球下落过程中机械能守恒,则应满足等式:(请用物理量符号m、g、h、t表示)。
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(5)
若铁球质量为50g,
, 则下落过程中减小的重力势能
, 增加的动能
J(结果保留3位小数)。
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(6)
敲击钢尺侧面时若铁球获得一个较小的水平速度,对实验测量结果(选填“有”或“没有”)影响。
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(1)
若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示,其示数为mm。
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(2)
若选用某组
、
值,用
算出电阻丝连入电路的电阻
, 则计算值与真实值相比
。(选填“偏小”、“相等”或“偏大”)
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(3)
根据多组测量得到的实验数据绘出
图像如图丙所示,若图线斜率为
, 则电阻丝的电阻率
(用已知或测量出的物理量的符号表示);电流表内阻对电阻率的测量
(选填“有”或“没有”)影响。
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(4)
用记录的数据绘制出
图像如图丁所示,由图像可知电源的内阻
。(结果保留两位有效数字)
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15.
一台小型电动机在3V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4N的物体时,通过它的电流是0.2A。在30s内可使该物体被匀速提升3m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:
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(2)
在提升重物的30s内,电动机线圈所产生的热量。
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16.
“再生制动”是一些汽电混动车辆的常用制动方式。所谓“再生制动”就是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电,将部分动能转化为电能储存在电池中。假设一辆汽电混动汽车的质量为m,该汽车设定为前阶段在速度大于v
0时选择再生制动,后阶段速度小于等于v
0时选择机械制动。当它以速度nv
0(n>1)在平直路面上做匀速行驶时,某一时刻开始刹车,前阶段阻力的大小与速度的大小成正比,即f=kv,后阶段阻力恒为车重的
倍,汽车做匀减速运动,重力加速度为g。求:
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(1)
如果此次刹车的过程中汽电混动汽车动能减小量的
倍被转化为电能,那么此次刹车储存多少电能;
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17.
如图所示,在平面坐标系xOy中,在x轴上方空间内充满匀强磁场Ⅰ,磁场方向垂直纸面向外,在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,一质量为m电荷量为q的带正电离子从x轴上的
点射入电场,速度方向与x轴正方向夹角为45°,之后该离子从
点射入磁场Ⅰ,速度方向与x轴正方向夹角也为45°,速度大小为v,离子在磁场Ⅰ中的轨迹与y轴交于P点,最后从
点射出第一象限,不计离子重力。
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(3)
边长为d的立方体中有垂直于AA'C'C面的匀强磁场Ⅱ,立方体的ABCD面刚好落在坐标系xOy平面内的第四象限,A点与Q点重合,AD边沿x轴正方向,离子从Q点射出后在该立方体内发生偏转,且恰好通过C'点,设匀强磁场Ⅰ的磁感应强度为
, 匀强磁场Ⅱ的磁感应强度为
, 求
与
的比值。
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18.
如图所示,一竖直固定的长直圆管内有一质量为M的静止薄圆盘,圆盘与管的上端口距离为l,圆管长度为10l。一质量为
的小球从管的上端口由静止下落,并撞在圆盘中心,圆盘向下滑动,所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触,圆盘始终水平,小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。不计空气阻力,重力加速度大小为g。求:
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(2)
在第一次碰撞到第二次碰撞之间,小球与圆盘间的最远距离;
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(3)
圆盘在管内运动过程中,小球与圆盘碰撞的次数。