相关试卷

1、某小组制作了一储能器，其两端电压 $U$ 与其储存的电荷量 $q$ 间的函数关系近似为 $U = k q$ （ $k$ 为常量）。将该储能器接入如图所示电路， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 为固定的三个触点。两足够长的平行金属导轨固定于水平面上，电阻不计，间距为 $L$ 。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 $B$ 。质量为 $m$ 的导体棒垂直导轨放置，接入电路的阻值为 $r$ 。电源电动势为 $E$ ，内阻不计。定值电阻阻值为 $R$ 。 $t_{0}$ 时刻开关S与 $a$ 连接，直到导体棒做匀速运动，再于 $t_{1}$ 时刻切换开关与 $b$ 或 $c$ 连接。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，忽略摩擦。

(1)、求 $t_{0}$ 时刻导体棒加速度 $a_{0}$ 的大小；

(2)、若 $t_{1}$ 时刻开关与 $b$ 连接，储能器接入电路前电压为0，当储能器电压为 $U_{0}$ 时（此时电路中电流不为0），求导体棒速度 $v$ 的大小；

(3)、若 $t_{1}$ 时刻开关与 $c$ 连接，求从 $t_{0}$ 时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热 $Q$ 。

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2、如图所示，空间中存在水平向右的匀强磁场和水平向左的匀强电场，磁感应强度为 $B$ ，电场强度为 $E$ 。空间某处 $S$ 点有电子射出，电子的质量为 $m$ ，电量为 $- e$ ，初速度大小均为 $v$ ，初速度方向呈圆锥形，且均与磁场方向成 $θ$ 角（ $0 < θ < 90^{°}$ ）， $S$ 点右侧有一与磁场垂直的足够大的荧光屏，电子打在荧光屏上的位置会出现亮斑。若从 $S$ 点开始，从左向右缓慢移动荧光屏，可以看到大小变化的圆形亮斑（最小为点状亮斑），不考虑其他因素的影响。

(1)、求圆形亮斑的最大半径 $R$ ；

(2)、当荧光屏上出现点状亮斑时，求 $S$ 到屏的距离 $d$ ；

(3)、设第一次出现点状亮斑的距离为 $d_{0}$ ，在 $0 \sim d_{0}$ 间，亮斑半径为 $\frac{m v \sin θ}{e B}$ 时，求 $S$ 到屏的距离。

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3、车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制，拍摄角度为 $120 °$ 。如图，将摄像头嵌入均匀透明介质，介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将实际拍摄角度扩大。

(1)、若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头，即拍摄角度扩大为 $180 °$ ，求介质的折射率；

(2)、若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射角 $θ$ 的正弦值。

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4、某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“ $80mA \cdot h$ ”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验：

(1)、测量电池的电动势，可供选择的器材如下：
待测电池E、电流表 $A_{1}$ （ $0 ~ 0.6 A$ ，内阻较小）、电流表 $A_{2}$ （ $0 ~ 100 mA$ ，内阻较小）、电阻箱 $R_{0} (0 ~ 99999.9 Ω)$ 、开关S和导线若干。
完成下列填空：
①该电池允许的最大放电电流为 $80mA$ ，电流表应选（填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”）；
②请根据上述器材设计实验电路，并在答题卡上指定位置补全电路图；
③按照②中正确电路图连接电路，闭合开关S，记录电流表示数I及电阻箱阻值 $R_{0}$ ；断开开关S，改变 $R_{0}$ 。重复以上步骤，得到 $\frac{1}{I}$ 和 $R_{0}$ 的关系如图（a）所示，由图可得电池电动势 $E =$ V（结果保留2位有效数字）。

(2)、该同学设计出测量电池容量的电路，如图（b）甲所示。完成下列填空：
①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图（b）乙、丙所示；
②由图（b）乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当 $t = 120 \min$ 时，电池输出电压为V，随后电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为 $mA \cdot h$ （以上结果均保留2位有效数字）。

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5、某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤如下：
（1）准备好单摆，用支架将手机竖直放置。
（2）打开手机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。
（3）将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的v—t图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的周期T为s。
（4）如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，读出（填“a”“b”或“c”）位置的读数，该读数即为摆长l。
（5）重力加速度g = （用题中给出的字母“T”和“l”表示）。
（6）该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原因是刻度尺0刻度线（填“高于”或“低于”）悬点。

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6、如图所示，半径为R的圆形区域内分布着垂直于纸面的匀强磁场，圆形边界上无磁场。直径 $M N$ 上的A点可发射很多不同速率的电子，速度方向在纸面内与 $M N$ 成 $θ = 45 °$ 角，电子全部从磁场边界 $N D$ 弧上射出， $N D$ 弧长为边界圆周长的 $\frac{3}{8}$ 。已知 $D A ⊥ M N$ ，设从D点射出的电子速率为v，电荷量为e，质量为m，不计电子重力和电子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　）

A、磁场方向垂直于纸面向里 B、磁场的磁感应强度大小为 $\frac{2 m v}{e R}$ C、电子在磁场中运动的最大速率为 $\sqrt{2} v$ D、电子在磁场中运动的最长时间 $\frac{3 π R}{4 v}$

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7、如图所示为容器内的一定质量的理想气体经历 $a \to b \to c$ 过程的气体压强 $p$ 或体积 $V$ 与热力学温度 $T$ 的关系图像，其中， $a b$ 延长线过 $O$ 点， $b c$ 与横轴平行。下列说法正确的是（　　）

A、若为 $p - T$ 图，则 $a \to b$ 过程中气体放热 B、若为 $p - T$ 图，则 $b \to c$ 过程中单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数减少 C、若为 $V - T$ 图，则 $a \to b$ 过程中气体吸收的热量大于气体内能的增加量 D、若为 $V - T$ 图，则 $b \to c$ 过程中单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数减少

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8、如图所示，均匀介质中的三个质点 $S$ 、 $P$ 、 $Q$ ，它们分别静止于直角坐标系 $O x y$ 平面内的（0，0）、（-2，0）和（4，3）处。 $t = 0$ 时刻， $S$ 从平衡位置开始垂直 $O x y$ 平面向上振动，振动频率为 $2 Hz$ ，形成向外传播的简谐横波，图中实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，则（）

A、该波的波速大小为 $8 m / s$ B、该波传播到 $P$ 、 $Q$ 的时间差为 $0.75 s$ C、 $t = 0.125 s$ 时， $P$ 位于波峰 D、 $t = 1.25 s$ 以后， $P$ 、 $Q$ 的位移始终相反

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9、如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板 $A_{1} B_{1}$ 、 $A_{2} B_{2}$ 的间距和板长均为d，上极板接地，下极板不带电。一发射源从 $A_{1}$ 点沿 $A_{1} B_{2}$ 方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为 $+ q$ （q很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点C处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为g，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（　　）

A、油滴喷射的初速度大小为 $\sqrt{g d}$ B、最终稳定时，油滴沿 $A_{1} B_{2}$ 方向做匀速直线运动 C、油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为 $1 : \sqrt{2}$ D、油滴在平行板间运动时电势能最多减少 $\frac{1}{8} m g d$

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10、如图1所示为一低温报警器的电路原理图，M、N分别为热敏电阻 $R$ 或定值电阻 $R_{0}$ 。当温度降至 $24 ° C$ 时，M两端电压升至 $2 V$ ，报警器工作。已知电源电动势为 $E = 3 V$ ，内阻为 $r = 0.5 Ω$ 。热敏电阻 $R$ 的阻值随温度 $t$ 变化的关系图像如图2所示，则（　　）

A、M为热敏电阻 $R$ ， N为 $1 kΩ$ 的定值电阻 $R_{0}$ B、M为热敏电阻 $R$ ， N为 $999.5 Ω$ 的定值电阻 $R_{0}$ C、N为热敏电阻 $R$ ， M为 $1 kΩ$ 的定值电阻 $R_{0}$ D、N为热敏电阻 $R$ ， M为 $999.5 Ω$ 的定值电阻 $R_{0}$

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11、图1为一种等离子体工作电路，理想变压器原线圈两端接电压为 $U$ 的正弦交流电源，原、副线圈的匝数分别为 $n_{1}$ 、 $n_{2}$ ， $R$ 为保护电阻。稳定工作时交流电流表的读数为 $I$ ，若等离子体可等效为定值电阻，其两端的正弦交流电压波形如图2所示， $U_{m}$ 为电压峰值， $T$ 为周期，则下列说法正确的是（）

A、副线圈电压为 $\frac{n_{1}}{n_{2}} U$ B、原线圈中电流为 $\frac{n_{1}}{n_{2}} I$ C、电源电压周期为 $\frac{n_{2}}{n_{1}} T$ D、等离子体的等效电阻为 $\frac{\sqrt{2} U_{m}}{2 I}$

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12、如图所示，在长直螺线管中间区域放置一个匝数为 $n$ 、面积为 $S$ 的同轴小线圈。已知，长直螺线管通电后其内部磁场处处相同，磁感应强度的大小 $B$ 与螺线管中的电流 $I$ 成正比，即 $B = α I$ 。在一段时间内，若电流 $I$ 随时间 $t$ 的变化关系满足 $I = β t$ （ $β$ 为常量），由理想电压表测出小线圈的感应电动势为 $E$ ，则 $α$ 可以表示为（）

A、 $\frac{\sqrt{2} E}{β S}$ B、 $\frac{\sqrt{2} E}{n β S}$ C、 $\frac{E}{β S}$ D、 $\frac{E}{n β S}$

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13、下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、速度选择器的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　）

A、图甲中电阻R中的电流方向从上到下 B、图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近 $S_{3}$ ，粒子的比荷越大 C、图丙中粒子每转一圈被加速一次 D、图丁中只要速度合适粒子从右端射入也能沿直线运动

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14、关于下列四幅图的说法正确的是（）

A、图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显 B、图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高 C、图丙中实验现象说明薄板材料各向同性，一定是非晶体 D、图丁中硬币能停在水面，是因它受到的液体表面张力与重力平衡

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15、日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（）

A、雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 B、主动降噪技术是应用声波的干涉现象 C、通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的偏振现象 D、摄影时常用滤光片减弱被拍摄物体橱窗表面的反射光，是光的干涉现象

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16、电磁场与现代高科技密切关联，关于以下四个科技实例的说法正确的是（　　）

A、图甲为回旋加速器，若用此装置加速了质子，可以直接用来加速 $α$ 粒子 B、图乙为磁流体发电机，正常工作时电流方向为 $b \to R \to a$ C、图丙为速度选择器，带电粒子能否沿直线匀速通过，与粒子的带电性质及电荷量多少有关 D、图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件C侧的电势低于D侧的电势

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17、如图所示，两平行金属板水平放置，间距d＝0.08m，宽度L＝0.4m，一群分布均匀的带电粒子以v₀＝100m/s的速度从左侧平行于金属板进入该装置，当粒子碰到N板时被收集，且该过程不影响电场的分布，当MN两板间所加电压为U时，恰能收集四分之一的粒子。已知每个带电粒子的比荷为 $\frac{q}{m} = 0.1 C/kg$ ，不计带电粒子所受重力、带电粒子间的相互作用力以及空气阻力。求：

(1)、从两极板间射出的粒子在金属板间运动的时间t；

(2)、两极板间的电压U；

(3)、保持电压U不变，改变两极板的距离，可改变粒子收集率η，若两板间的距离为d₁时收集率刚好达到η＝100%，求d₁。

(4)、保持电压U不变，请推导收集率η与两板距离d的关系。

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18、如图所示，光滑轨道PA的末端与水平传送带在A点平滑连接，传送带以v＝2 m/s的速度沿顺时针方向运行。一可视为质点的质量m＝1 kg的滑块从轨道上P点由静止开始下滑，已知P、A两点高度差h＝0.45 m，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.1，传送带A、B两点之间的距离为L＝5.5 m，取重力加速度g＝10 m/s² ，不计空气阻力。求：

(1)、求物体滑上传送带瞬间的速度大小v_A；

(2)、物体从A运动到B所需的时间t；

(3)、滑块与传送带因摩擦产生的热量Q。

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19、如图所示，光滑的半圆形ABC和光滑的直线形CD挡板竖直固定在水平桌面上，已知ABC的半径R＝0.4 m，CD段的长度为ABC段长度的三分之一，D端恰在桌面边缘。弹射装置（图中未画出）将一质量m＝0.2 kg的滑块（可视为质点）以某一水平速度v₀＝5 m/s从A端内侧射入，滑块从D端离开轨道后做平抛运动，落地点F离D端的水平距离S＝1.2 m，D端距地面高度h＝0.8 m，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s²。求滑块：

(1)、离开D端时速度大小v_D；

(2)、从A端运动到D端的过程中克服摩擦阻力做的功W_f；

(3)、经过圆弧上C点时受到挡板的作用力大小。

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20、如图所示，用长为L的细线将质量为m、带电量为q的小球悬挂在O点，空间中存在方向水平向右的匀强电场，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°，重力加速度为g。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

(1)、该匀强电场的电场强度E；

(2)、若剪断细线，小球的加速度a；

(3)、若将小球拉到最低点静止释放，释放后小球的最大动能E_km。

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