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相关试卷

1、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，大量比荷为 $\frac{q}{m}$ 、速度大小范围为 $0 \sim \sqrt{3} v_{0}$ 的粒子从PM和QK间平行于PM射入圆形磁场区域，PM与圆心O在同一直线上，PM和QK间距离为0.5R，已知从M点射入的速度为 $v_{0}$ 的粒子刚好从N点射出圆形磁场区域，N点在O点正下方，不计粒子重力以及粒子间的相互作用。求：
（1）圆形区域磁场的磁感应强度B及带电粒子电性；
（2）圆形区域内有粒子经过的面积；
（3）挡板CN、ND下方有磁感应强度为2B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，ND=R，直线CD与圆形区域相切于N点，到达N点的粒子均能从板上小孔进入下方磁场，挡板ND绕N点在纸面内顺时针旋转，ND板下表面上有粒子打到的区域长度l与板旋转角度α（0°≤α<90°）之间的函数关系式。

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2、如图(a)所示，两条平行导轨固定在同一水平面内，相距为L，在导轨之间右侧的长方形区域内（如图阴影部分）存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨右端固定连接一根光滑的圆柱形金属MN，另一根金属棒PQ则垂直放置在导轨上，用一根轻绳连接棒PQ的中点后跨过棒MN的中点悬挂一物体，两金属棒之间的绳子保持水平，静止释放物体后棒PQ沿粗糙导轨运动的v-t图象如图（b）所示。已知棒PQ和所挂物体的质量均为m，导轨电阻可忽略不计。求：
（1）金属棒PQ进入磁场后所受安培力的大小；
（2）两金属棒在回路中的总电阻R。

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3、如图所示为某型号家用喷水壶的外形图和原理图，壶中气筒内壁的横截面积 $S = 3.0 \times 10^{- 4} m^{2}$ ，活塞的最大行程为 $l = 0.16 m$ ，正常喷水时壶内气体压强需达到 $p = 1.5 \times 10^{5} Pa$ 以上。壶内装水后，将压柄连接的活塞压到气筒的最底部，此时壶内气体体积为 $V_{0} = 1.2 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，压强为 $p_{1} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，温度为27℃．已知大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ 。
（1）将喷水壶放到室外，室外温度为12℃，求稳定后壶内气体的压强；
（2）在（1）问情况下且温度保持不变，为了使喷水壶达到工作状态，至少需要通过压柄充气多少次？

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4、某同学设计了如图所示的装置来探究机械能守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接摆球，在摆球摆动的路径上可以用光电门测其瞬时速度。

(1)、利用光电门测量摆球通过某点速度时，测得摆球直径为d，通过光电门时间为t，则过该点的瞬时速度大小 $v =$ 。

(2)、如果摆球每次从A位置静止释放，测得距最低点E的竖直高度h处的速度为v，以h为横坐标， $v^{2}$ 为纵坐标，建立直角坐标系，作出的图线是否过坐标原点（选填“是”或“否”）

(3)、另一同学分别在A、B、C、D、E点安装光电门，得到摆球经过每个光电门的速度，并且相邻两点竖直高度差相等。通过计算发现相邻两点速度的平方差近似相等，则摆球在摆动过程中机械能（选填“守恒”或“不守恒”）。

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5、如图所示，两条电阻不计的光滑平行导轨AED和BFC与水平面成 $θ$ 角，平行导轨间距为L，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在O点，弹簧中心轴线与轨道平行，另一端与质量为m、电阻为r的导体棒相连，导轨一端连接定值电阻R，匀强磁场垂直穿过导轨平面ABCD，AB到CD的距离足够大，磁感应强度大小为 $B_{0}$ ， O点到CD的距离等于弹簧的原长，导体棒从CD位置静止释放，到达EF位置时速度达到最大，CD到EF的距离为d，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A、导体棒从CD到EF过程中，流过定值电阻R的电流方向为A到B B、导体棒从CD到EF过程中，流过定值电阻R的电荷量为 $\frac{B_{0} L d}{R}$ C、导体棒到达EF时的最大速度为 $\frac{m g (r + R) \sin θ}{B_{0}^{2} L^{2}}$ D、导体棒从CD到下滑到最低点的过程中导体棒与弹簧组成的系统机械能一直减小

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6、如图所示，足够长的光滑水平杆上套有一质量为m的圆环P，圆环右侧被一竖直挡板挡住，一根长为L且不可伸长的轻质细线一端固定在圆环P上，另一端与质量为2m的小球Q（视为质点）相连，把小球拉到水平等高处，细线刚好拉直，静止释放小球。已知重力加速度为g，忽略空气的阻力。则（　　）

A、当小球Q第一次到达左端最高点时，细线对P做功为 $\frac{4}{9} m g L$ B、当小球Q第二次到最低点时，细线对Q做功为 $\frac{16}{9} m g L$ C、当小球Q第二次到最低点时，小球Q的加速度大小为2g D、当小球Q第二次到最低点时，细线对Q的拉力大小为 $\frac{20}{9} m g$

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7、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能，由此可以判断（　　）

A、甲粒子c点时与乙粒子d点时具有相同的动能 B、甲乙两粒子带异号电荷 C、若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能 D、两粒子经过b点时具有相同的动能

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8、如图所示ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷Q₁固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q₂从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为－W。再将Q₂从C点沿CB移到B点。下列说法正确的是（　　）

A、+q从无穷远处移到C点的过程中，电势能减少了W B、+q在移到B点后的电势能为W C、Q₂在C点的电势为 $- \frac{W}{q}$ D、+q从C点移到B点的过程中，所受电场力做负功

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9、如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限里有一加速电场，一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子(不计重力)，从静止开始经加速电场加速后，垂直x轴从A（-4L，0）点进入第二象限，在第二象限的区域内，存在着指向O点的均匀辐射状电场，距O点4L处的电场强度大小均为 $E = \frac{q L B_{0}^{2}}{16 m}$ ，粒子恰好能垂直y轴从C（0，4L）点进入第一象限，如图所示，在第一象限中有两个全等的直角三角形区域I和Ⅱ，充满了方向均垂直纸面向外的匀强磁场，区域I的磁感应强度大小为B₀ ，区域Ⅱ的磁感应强度大小可调，D点坐标为（3L，4L），M点为CP的中点。粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。从磁场区域I进入第二象限的粒子可以被吸收掉。求
（1）加速电场的电压U；
（2）若粒子恰好不能从OC边射出，求区域Ⅱ磁感应强度大小；
（3）若粒子能到达M点，求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值。

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10、如图所示，一光滑曲面与足够长的水平直轨道平滑连接，直轨道MN段粗糙，其余部分光滑，MN段存在方向水平向右的匀强电场，N点右侧的P点处静止放置一绝缘物块b，一带正电的物块a从曲面上距水平面高为h处由静止释放，滑出电场后与物块b发生弹性碰撞。碰撞后，立即在P点放入与物块b完全相同的静止物块。已知h=1.0m，直轨道长L=1.0m，物块a与MN之间的动摩擦因数μ=0.4，物块a的质量m=1kg，物块b的质量M=2kg，场强E=2×10⁶N/C，物块a的电荷量q=6×10^-6C，重力加速度g取10m/s² ，物块a、b均可视为质点，运动过程中物块a的电荷量始终保持不变。

(1)、求物块a与物块b第一次碰撞前瞬间物块a的速度大小；

(2)、求物块a与物块b第一次碰撞后，物块b的速度大小；

(3)、求物块a在电场中运动的总路程。

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11、如图，一新款景观灯的灯柱主体是一个由透明材质做成的边长为 $a$ 的正方体 $A B C D - A^{'} B^{'} C^{'} D^{'}$ ，其底面 $A B C D$ 不透光。将一单色点光源置于此正方体的底面中心 $O$ 点处时正方体的上表面 $A^{'} B^{'} C^{'} D^{'}$ 刚好全部有光透出。不考虑光在正方体灯柱内部的反射。

(1)、求该种透明材质对此单色光的折射率 $n$ ；

(2)、若将此点光源安装在正方体中心 $O^{'}$ 点处，求此正方体外表面有光透出的总面积 $S$ 。

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12、某科技小组欲修复一个量程为 $0 \sim 0.6 A \sim 3 A$ 的电流表，操作过程如下：

(1)、拆开电流表底座发现其内部结构如图甲所示，其中 $P$ 为电流表负接线柱， $M$ 、 $N$ 为其余两个接线柱，请根据图甲在图乙中将电流表的电路图补充完整。选择 $0 \sim 3 A$ 的量程时，应接入电路的两个接线柱是。（选填“ $M P$ ”或“ $N P$ ”）

(2)、取出表头 $G$ ，发现表头完好无损，用标准电表测出表头 $G$ 满偏电流为 $3 mA$ 。接着测量表头 $G$ 的内阻：按照如图丙所示电路图连接电路。闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到端（选填“ $a$ ”或“ $b$ ”），先闭合开关 $S_{1}$ ，调节滑动变阻器使表头 $G$ 指针满偏；再闭合开关 $S_{2}$ ，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值使表头 $G$ 指针半偏，此时电阻箱的示数为 $10.0 Ω$ ，则表头的内阻为 $Ω$ ，表头 $G$ 的内阻测量值真实值。（选填“大于”“等于”或“小于”）

(3)、经检测除 $R_{1}$ 损坏外，其余元件均完好，已知 $R_{2} = 15 Ω$ ， $R_{3} = 0.025 Ω$ ，请根据电流表 $0 \sim 0.6 A$ 的量程，推算需用 $Ω$ 电阻替换 $R_{1}$ 。（结果保留两位有效数字）

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13、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。

(1)、图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置图。在平衡摩擦力时，要调整长木板的倾斜角度，使小车在不受细绳拉力的情况下，能够在长木板上向下做运动。图乙是实验得到纸带的一部分，相邻两计数点间有四个点未画出。打点计时器电源频率为 $50 Hz$ ，则小车的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ （结果保留2位有效数字）。

(2)、图丙是“测量玻璃的折射率”实验装置图，在直线 $A O$ 上插了两枚大头针 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ ，在 $b b^{'}$ 侧调整观察视线，另两枚大头针 $P_{3}$ 和 $P_{4}$ 可能插在直线上（选填“1”“2”“3”或“4”）。如果有几块宽度（图中 $a b$ 的长度）不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。

(3)、图丁为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验装置，在小球质量和转动半径相同，塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2∶1的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左、右两侧露出的标尺格数之比为。其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数（选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值。（选填“变大”“变小”或“不变”）

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14、竖直面内，一带电小球以一定的速度进入匀强电场中，如图所示，虚线为匀强电场的等差等势面，实线为带电小球的运动轨迹。下列说法正确的是（　　）

A、匀强电场的方向竖直向上 B、小球从 $O$ 到 $N$ ，电场力对其做负功，小球的电势能增加 C、小球从 $O$ 到 $M$ 与从 $M$ 到 $N$ ，其动能的变化量相同 D、小球从 $O$ 到 $N$ ，其重力势能减少，动能增加，机械能守恒

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15、如图甲所示，QPMN是竖直放置的金属导轨，ab是一根固定在导轨上的金属杆。穿过金属导轨的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。取垂直纸面向里为磁场正方向，顺时针方向为感应电流正方向，竖直向上为安培力正方向。则流过金属杆ab的感应电流I和其所受的安培力F随时间的变化规律可能是（）

A、 B、 C、 D、

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16、如图所示，甲、乙两人质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ （ $m_{1} > m_{2}$ ），在水平冰面上滑冰，阻力忽略不计。初时两者静止挨着，乙用力推甲至两者分离，各自获得反向速度。则下列分析正确的是（　　）

A、甲、乙之间的相互作用力等大、反向 B、甲对乙做正功，乙对甲也做正功，且等大 C、甲、乙系统的动量不守恒 D、从两者静止到分离过程中甲运动位移比乙运动的位移小

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17、无线充电技术已经在新能源汽车领域得到应用。如图甲，与蓄电池相连的受电线圈置于地面供电线圈正上方，供电线圈输入如图乙的正弦式交变电流，下列说法正确的是（　　）

A、供电线圈中电流的有效值为 $20 \sqrt{2} A$ B、受电线圈中的电流方向每秒钟改变50次 C、 $t = 0.01 s$ 时受电线圈的感应电流最小 D、 $t = 0.01 s$ 时两线圈之间的相互作用力最大

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18、如图甲所示，滑块以一定的初速度冲上一倾角 $θ = 37^{\circ}$ 的足够长的斜面。滑块上滑过程的 $v - t$ 图像如图乙，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（已知 $sin 37^{\circ} = 0.6, cos 37^{\circ} = 0.8, g = 10 m / s^{2}$ ）则（　　）

A、滑块上滑过程中的加速度大小是 $2 m / s^{2}$ B、滑块与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ C、滑块经 $2 s$ 返回出发点 D、滑块回到出发点时的速度大小 $v = 10 m / s$

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19、如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程，探测器从地球表面发射至地月转移轨道，在 $P$ 点被月球捕获后沿椭圆轨道①绕月球运动，然后在 $P$ 点变轨后沿圆形轨道②运动，下列说法正确的是（　　）

A、探测器在轨道①上经过 $P$ 点时应该加速才能进入轨道② B、探测器在轨道②上的运行速度大于月球的第一宇宙速度 C、探测器在地月转移轨道上远离地球的过程中，地球对探测器的万有引力对探测器做负功 D、探测器在轨道①上的周期小于轨道②上的周期

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20、疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次斜向上发球，球垂直在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力，关于球离开球拍到第一次落地的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、球在空中上升和下降过程时间相等 B、球落地时的动量一定比抛出时大 C、球落地时和抛出时的动能可能相等 D、球撞击墙壁过程可能没有机械能损失

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