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相关试卷

1、如图所示，虚线 $a b$ 左侧空间存在与直流电源相连的两块正对平行金属板，两板间电压恒为U，板长为 $2 L$ ，板间距离为L，两板间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里； $a b$ 右侧空间足够大区域内存在磁感应强度大小为 $2 B$ ，方向也垂直纸面向里的匀强磁场。S为两板中轴线上的粒子源，能够沿中轴线射出初速度相同的同种带电粒子，沿直线穿过板间区域，从P点进入 $a b$ 右侧区域并运动到M点， $P M$ 间的距离为L。保持两板间电压U不变，撤掉 $a b$ 左侧磁场，再次从S射出的粒子最终打在下板上某点A处（图中未画出）。不计粒子重力及粒子间的相互作用，忽略电场和磁场的边缘效应。求：

(1)、粒子的电性及初速度大小；

(2)、粒子的荷质比；

(3)、粒子刚到A点时的速度。

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2、压缩气体技术为食品生产带来了革命性的变革。工程师通过实验研究压缩气体的热学性质，实验装置可简化为用轻活塞封闭的导热圆筒，内部充有一定质量的理想气体，通过移动活塞来调节气体的压缩和膨胀。气体在初始状态A时，压强 $p_{A} = 1 \times 10^{5} Pa$ ，温度 $T_{A} = 300 K$ ，体积 $V_{A} = 6 \times 10^{- 3} m^{3}$ ；缓慢将活塞向下移动一段距离，使气体达到状态B，并将活塞固定，此时气体体积 $V_{B} = 5 \times 10^{- 3} m^{3}$ ；之后迅速加热气体，使气体达到状态C，此时气体压强 $p_{C} = 1.5 \times 10^{5} Pa$ 。求：

(1)、状态B时气体的压强；

(2)、状态C时气体的温度。

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3、某学习小组研究一款新型灯泡工作时电流随电压变化的规律。所用器材如下：
灯泡L（额定电压 $2.5 V$ ，内阻约为几欧）；
电压表V（量程 $0 \sim 1 V$ ，内阻为 $1 k Ω$ ）；
电流表A（量程 $0 \sim 0.6 A$ ，内阻很小）；
滑动变阻器 $R_{1}$ ，最大阻值为 $5 Ω$ ；
定值电阻 $R_{0}$ ，阻值为 $2 k Ω$ ；
干电池两节（每节电动势 $E = 1.5 V$ ，内阻很小）；
开关一个；
导线若干。

(1)、为满足测量要求，该小组将电压表V与定值电阻 $R_{0}$ 串联后扩大量程，则改装后的量程为V。

(2)、为了使灯泡两端的电压可以从零开始变化，该小组设计了如图甲所示电路图，请在图甲中补全电路图。

(3)、该小组绘制了通过灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图乙中曲线“1”，所示，则灯泡两端电压为额定值时的电阻为 $Ω$ （结果保留三位有效数字）；考虑到电流表有微小电阻，灯泡电阻的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。

(4)、该小组在实验室另外找到两节旧电池P、Q，测得P、Q的干路电流I与路端电压U之间的关系图像分别如图乙中“2”“3”所示，并将该灯泡分别与P、Q直接连成回路，P、Q的效率分别为 $η_{P}$ 和 $η_{Q}$ ，则 $η_{P}$ $η_{Q}$ （填“大于”“等于”或“小于”）。

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4、如图所示，某小组用传感器研究碰撞过程中的作用力与作用时间的关系，让质量 $m = 240 g$ 的小重物自由下落碰撞测力板，通过电脑记录碰撞过程中的作用力及作用时间。第一次实验让重物距板面高 $h_{1} = 80 cm$ 处自由下落，碰撞时间 $Δ t_{1} = 0.008 s$ ；第二次实验在测力板上放置厚度为 $5 cm$ 的轻质海绵垫，让重物距板面高 $h_{2} = 85 cm$ 处自由下落，碰撞时间 $Δ t_{2} = 0.02 s$ ；两次实验中重物均未反弹。回答下列问题：

(1)、第二次实验中，该小组将重物释放位置较第一次抬高5cm所体现的实验方法是______

A、累积法 B、放大法 C、控制变量法

(2)、第一次实验中重物碰前瞬间的速度（填“大于”“等于”或“小于”）第二次实验中重物碰前瞬间的速度。

(3)、第一次实验中重物对测力板的平均冲击力（填“大于”“等于”或“小于”）第二次实验中重物对海绵垫的平均冲击力。

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5、如图所示，一个光滑大圆环固定在竖直平面内，半径为R。质量均为m的甲、乙两个小环套在大圆环上，甲、乙分别静止在大圆环的最高点和最低点。甲受到轻微扰动由静止下滑，与乙碰撞后立即粘在一起成为组合体丙，并沿大圆环向上运动。重力加速度为g，不计空气阻力。则（）

A、碰前瞬间甲的速度大小为 $2 \sqrt{g R}$ B、碰撞过程中甲损失的机械能为 $m g R$ C、丙沿大圆环上升的最大高度为 $0.5 R$ D、丙运动到最大高度时的加速度大小为 $\frac{\sqrt{3}}{2} g$

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6、真空中固定两个电荷量分别为 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ 的点电荷，在其连线上有A、B、C、D、E、F六个点，位置如图所示。规定无限远处电势为零，在 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ 产生的电场中，各点电势大小为 $φ_{A} = φ_{B} = 2 V$ ， $φ_{C} = φ_{F} = 0 V$ ， $φ_{D} = φ_{E} = - 1 V$ 。则（）

A、 $q_{1}$ 、 $q_{2}$ 均为正电荷 B、C点电场强度为零 C、电子在C点的电势能大于在B点的电势能 D、将电子从A点移动到D点电场力做的功为 $- 3 eV$

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7、如图所示，鹊桥二号中继星在椭圆轨道上绕月球运行，运行周期为T。鹊桥二号在近月点和远月点时，受到的引力大小分别为F₁和F₂ ，加速度大小分别为a₁和a₂ ，速度大小分别为v₁和v₂ ，从远月点到近月点的时间为t，不考虑其他天体的影响。则（　　）

A、v₁ > v₂ B、a₁ > a₂ C、F₁ < F₂ D、t < 0.5T

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8、如图甲所示，轻绳悬挂一质量为m的圆形线圈， $a b$ 为线圈的水平直径，线圈总电阻为R。线圈上半部分区域存在垂直线圈平面向里的磁场，磁感应强度大小随时间变化图像如图乙所示。 $a b$ 两点的电压为 $U_{a b}$ ，轻绳拉力为 $F_{T}$ 。下列图像正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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9、如图所示，轻绳穿过悬挂着物体的光滑轻环，一端固定在竖直墙壁上，另一端固定在智能机械臂的末端，缓慢移动机械臂来调节物体的空间位置。已知轻绳可承受的最大拉力为 $\frac{\sqrt{3}}{3} m g$ ，轻绳的总长度为L，物体的质量为m，重力加速度为g。为保证绳子不被拉断，机械臂末端与墙面的最大垂直距离为（　　）

A、 $\frac{L}{2}$ B、 $\frac{\sqrt{3}}{2} L$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{3} L$ D、 $L$

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10、在船坞维护过程中，技术人员可通过上下抖动“系泊绳”一端来检测其性能。在某次抖动中形成的绳波可视为简谐横波。t时刻的波形图如图所示，此时绳上质点M向上振动，质点N恰好处于波峰。则（）

A、绳波沿x轴的负方向传播 B、t时刻M的加速度比N的加速度小 C、t时刻M的速度比N的速度小 D、M的振幅比N的振幅大

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11、某匀质透明材料的横截面为半圆形，圆心为O。一激光束沿 $A O$ 方向从空气中射入该材料，B为出射点。 $A O$ 与界面夹角为 $α$ ， $O B$ 与法线夹角为 $β$ ，光在真空中传播速度为c，部分光路如图所示。则（）

A、该材料的折射率为 $\frac{\sin α}{\sin β}$ B、该材料的折射率为 $\frac{cos β}{cos α}$ C、若改变 $α$ 角，光可能在B点发生全反射 D、光束在该材料中的传播速度为 $\frac{sin β}{cos α} c$

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12、一辆无人驾驶汽车在平直的测试公路上行驶，以下是某段时间内汽车的位移x与时间t的图像，图中如有曲线均为抛物线，能正确描述汽车一直做匀变速直线运动的是（）

A、 B、 C、 D、

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13、2024年巴黎奥运会网球比赛中，我国运动员郑钦文勇夺金牌。决赛中某次发球后，不考虑空气对网球的作用力，关于网球在空中做曲线运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、位移大小与时间成正比 B、该运动为匀变速曲线运动 C、速度变化是因为惯性的原因 D、加速度大小与速度大小成正比

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14、2023年，国际核物理团队与我国马余刚院士课题组发现极端原子核氮−9，它是目前发现的第一个五质子衰变原子核。氮−9在很短的时间内会衰变为一个粒子X和5个质子，它的衰变方程为： $_{7}^{9} N \to X + 5_{1}^{1} H$ 。则X是（　　）

A、 ${}_{- 1}^{0}e$ B、 $_{1}^{3} H$ C、 $_{6}^{8} C$ D、 $_{2}^{4} He$

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15、为了研究自由落体的规律，伽利略采用“冲淡”重力的方法，将落体实验转化为沿斜面运动的实验。关于伽利略的研究，下列说法正确的是（）

A、伽利略通过斜面实验验证物体做自由落体运动的加速度的大小跟质量有关 B、伽利略思想方法的核心是直接用实验验证了运动速度与下落的时间成正比 C、“冲淡”重力是指使铜球的加速度变小了 D、实验中铜球位移与时间的平方成正比说明它做变加速直线运动

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16、电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机是一个电阻不计、边长为2m的正方形线圈，共30匝且被固定，线圈内有一与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，发电机输出电功率为 $1.2 \times 10^{5} W$ ，升压器原副线圈的匝数之比为1：25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要电压为220V。求：（ $π = 3.14$ ）
（1）发电机的输出电压瞬时值表达式为多少？
（2）输电线上损失的电功率为多少？
（3）降压变压器的原副线圈匝数比为多少？

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17、某同学用磁聚焦法测地球的磁感应强度大小B₀ ，其装置如图甲所示，大量电子经前级电场加速到v₀（图中未画），通过筛网后互相平行地沿x轴正向进入偏转区，偏转区上下两极板接u=U₀cosωt的交流电压（ω足够大），两平行极板间距为d，长度为l，电子在偏转区中运动时间极短，在此过程中可认为电场不变。紧接偏转区右端，有一厚度不计且垂直于x轴的挡板P，其中央有一小孔位于原点O。紧挨挡板右侧有一中轴线位于x轴上的螺线管。在螺线管内有一垂直于x轴的荧光屏，屏的中心在x轴上且与原点相距h。已知电子电荷量的绝对值为e，质量为m，穿过小孔的电子都能打到荧光屏上，不计电子的重力和相互间作用力，不考虑相对论效应和电场磁场的边缘效应，偏转区已屏蔽磁场。

(1)、求t=0时（上极板电势高）恰能经过挡板小孔的电子在筛网处的位置坐标；

(2)、当螺线管内总磁感应强度为0，求荧光屏上显示的光斑长度L；

(3)、当螺线管内部总磁感应强度大小 $B = \frac{π m v_{0}}{3 e h}$ ，方向沿x轴正向时，在图乙中大致画出电子在荧光屏打出的光斑形状并求出光斑上离荧光屏中心最远点的距离s；

(4)、螺线管电流的大小与电流在管内产生的磁感应强度大小的关系式为 $B_{L} = k I$ （k为已知量）。现将装置的轴线与地磁方向平行放置，逐渐从零增大螺线管中的电流，当电流大小为I₁时，第一次发现荧光屏上呈现一位于中心的亮点。改变电流方向并逐步从零增大，当电流大小为I₂时，再次发现亮点。已知I₂＞I₁ ， $h < \frac{2 π m v_{0}}{e B_{0}}$ ，求此处地球磁感应强度大小B₀（用k、I₁及I₂来表示）。

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18、图甲为超导电动磁悬浮列车（EDS）的结构图，其简化图如图乙，超导磁体与“8”字形线圈之间通过互感产生电磁力将车体悬浮起来。如图丙所示，列车侧面安装的超导磁体产生垂直纸面向里的以虚线框为界的磁场，忽略边缘效应，磁感应强度大小恒为B，磁场的长和宽分别为2l和l。在列车轨道两侧固定安装了“8”字形线圈，每个“8”字形线圈均用一根漆包线绕制而成，匝数为n，电阻为R，水平宽度为l，竖直长度足够大，交叉的结点为P。当列车以速度v匀速前进时

(1)、若磁场的中心O点与线圈结点P等高，求此时线圈中的电流大小；

(2)、若磁场的中心O点比线圈结点P低了h时（ $h < \frac{l}{2}$ ，且保持不变），只考虑动生电动势
①在磁场刚进入单个“8”字形线圈时，求线圈对列车阻力的瞬时功率；
②在磁场穿越单个“8”字形线圈的过程中，画出单个“8”字形线圈对列车竖直方向的作用力与时间的关系图，取竖直向上为正方向，磁场刚进入线圈时t=0。

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19、如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB、圆心为O的竖直半圆轨道BCD、水平直轨道EF、GH组成。BCD的最高点D与EF的右端点E在同一竖直线上，且D点略高于E点。木板静止在GH上，其上表面与EF相平，右端紧靠竖直边FG，左端固定一竖直弹性挡板。游戏时滑块从A点弹出，经过轨道AB、BCD、EF后滑上木板。已知可视为质点的滑块质量m=0.3kg，木板质量M=0.1kg，长度l=1m，BCD的半径R=0.4m，弹簧弹性势能的最大值为8J，滑块与木板间的动摩擦因数为 $μ_{1}$ ，木板与轨道GH间的动摩擦因数为 $μ_{2}$ ，其余各处均光滑，不考虑弹射过程中及滑块经过轨道连接处时的能量损失，滑块与挡板发生弹性碰撞。

(1)、若滑块恰好能够滑上轨道EF，求滑到圆心O等高处的C点时，滑块受到的弹力大小F_N；

(2)、若 $μ_{1} = 0.2$ ， $μ_{2} = 0$ ，则在满足滑块始终不脱离木板的条件下，求滑块在木板上的动能最大值E_km；

(3)、若 $μ_{1} = 0$ ， $μ_{2} = 0.1$ ，滑块恰好能够滑上轨道EF，求在滑块与挡板刚发生第2次碰撞前，摩擦力对木板做的功W。

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20、在一个电梯的轿厢中，一质量M=10kg，内部横截面积S=100cm²的气缸由一个质量m=10kg的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时（如图甲），气缸静置在轿厢底部，气柱高度h₁=16cm。若用绳子连接活塞将气缸悬挂在电梯的顶部（如图乙），电梯以加速度a=2m/s²匀加速上升。已知大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，轿厢内温度不变，气缸导热性能良好且不计活塞与气缸壁间的摩擦。

(1)、在加速状态下，待气柱稳定时，与初始时相比，封闭气体的分子平均动能，单位体积内的分子数；(两空均选填“增加”、“减少”或“不变”)

(2)、求图甲静止状态下，气缸内气体的压强p₁；

(3)、求图乙加速状态下，气柱的最终高度h₂。

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