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相关试卷

1、双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其原理如图所示，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。不同的带正电离子组成的离子束，以不同速度进入电场分析器后能沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场并从P点垂直进入 $\frac{1}{4}$ 圆形磁场区域，之后从磁场下边界射出并进入检测器，检测器可在M，N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。某一质量为m、电荷量为q的带正电离子A通过电场区域和磁场区域后，恰好垂直于磁场下边界射出，并从K点进入检测器，已知磁场区域的磁感应强度大小为B，PO₁=d，忽略离子间的相互作用，求：
（1）离子A在匀强磁场中运动时的速度大小；
（2）电场分析器中圆弧轨迹处的电场强度大小；
（3）探测器能接收到的离子中比荷的最大值。

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2、如图，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 $20 l$ 。一质量为 $m = \frac{1}{3} M$ 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
（1）第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小；
（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；
（3）在第一次碰撞到第二次碰撞之间，圆盘下降的位移。

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3、两根间距为L的光滑金属导轨，平行等高固定放置在倾角为 $θ = 30 °$ 的绝缘斜面上（导轨平面与水平面夹角为30°），导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B。质量为m、导轨间有效电阻为R的导体棒ab在沿着斜面向上、与棒垂直的恒力 $F = 10.5 m g$ 作用下由静止开始沿导轨上滑，当导体棒速度达到稳定时，导体棒沿导轨上滑了距离s，重力加速度大小为g，导体棒始终与导轨垂直，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒ab将会沿金属导轨做匀加速运动 B、导体棒ab的最大速度为 $\frac{20 m g R}{B^{2} L^{2}}$ C、从开始至速度稳定所经历的时间为 $\frac{2 m R}{B^{2} L^{2}} + \frac{B^{2} L^{2} s}{20 m g R}$ D、恒力F做的功等于导体棒ab增加的机械能

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4、如图所示，图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表。若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中 $R_{t}$ 为NTC型热敏电阻（阻值随温度升高而变小）， $R_{1}$ 为定值电阻。下列说法中正确的是（）

A、电压表的示数为 $36V$ B、电压表的示数大于 $36 \sqrt{2} V$ C、 $R_{t}$ 温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大 D、变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4

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5、如图所示，我国排球主攻手朱婷在某次垫球训练中将下落的排球从垫击面上垫出后，排球竖直向上运动，之后又落回到原位置，假设整个运动过程中排球所受空气阻力大小不变，下列说法正确的是（）

A、球上升阶段处于超重状态 B、球上升阶段重力做的功多于下降阶段重力做的功 C、球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率 D、球从接触手臂到离开手臂的时间内，手臂对排球的冲量不为零

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6、某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由微型麦克风采集环境中的中、低频噪声；接下来，将噪声信号传至降噪电路；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出声波来抵消噪声；最后，我们耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失．对该降噪耳机相关说法正确的是（）

A、耳机降噪利用了声波的多普勒效应 B、抵消声波的频率与噪声的频率不相等 C、抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度不相等 D、耳机降噪利用了声波的干涉原理

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7、在如图所示的 $x O y$ 坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。 $t = 0$ 时， $x = 0$ 处的质点 $P_{0}$ 开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。 $t = \frac{3}{4} T$ 时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0$ 时，质点 $P_{0}$ 沿y轴负方向运动 B、 $t = \frac{3}{4} T$ 时，质点 $P_{4}$ 的速度最大 C、 $t = \frac{3}{4} T$ 时，质点 $P_{3}$ 和 $P_{5}$ 相位相同 D、该列绳波的波速为 $\frac{8 a}{T}$

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8、如图所示，空间有平行于x轴的匀强磁场（磁场区域足够大），磁场的磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向。质量为m、带电量为q的粒子从坐标原点O以大小为 $v_{0}$ 的速度射出，该速度平行于 $x O y$ 平面且与x轴的夹角为 $θ = 37 °$ ，粒子重力不计。规定：沿着x轴正方向看去， $x O y$ 平面左边区域为内侧、 $x O y$ 平面右边区域为外侧。 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。则粒子离开O点后的运动过程中，下列说法正确的是（）

A、第一次返回x轴时到O点的距离为 $\frac{8 π m v_{0}}{5 q B}$ B、相邻两次回到x轴的时间间隔为 $\frac{3 π m}{5 q B}$ C、运动过程中离x轴的最大距离为 $\frac{6 m v_{0}}{5 q B}$ D、相邻两次回到x轴的时间间隔内粒子在 $x O y$ 平面内侧和外侧运动的时间相等

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9、如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为 $2 m$ 、m，面积分别为 $2 S$ 、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为 $0.1 l$ ，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为 $T_{0}$ 。已知活塞外大气压强为 $p_{0}$ ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g）
（1）求弹簧的劲度系数；
（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。

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10、如图1所示，在空间内的O点有一粒子源，可沿xOy平面的任意方向发射速度大小为v₀的带正电粒子。平面内有一半径为R的圆形 $O_{1} (5 R ， 0)$ ， $O_{1}$ 与x轴的其中一个交点为Q。在该圆形区域外加一方向垂直平面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知从O点发出的粒子恰好都不会进入圆形区域，不计粒子重力和粒子间的相互作用。 $\cos {66.4}^{\circ} = 0.4$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ 。
（1）求粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ ；
（2）若粒子速度大小改为 $v = 2 v_{0}$ 时，求能进入圆形区域的粒子从O点发射的速度方向与x轴正方向所成角度θ的范围；
（3）撤去垂直平面向外的匀强磁场B，如图2所示在空间内用垂直于x轴平行于yOz平面的足够大界面P将 $x \geq 0$ 的区域分成Ⅰ、Ⅱ两部分，分别加上方向相反且平行于y轴，磁感应强度大小仍为B的匀强磁场，xOy平面内射入的粒子速度 $v_{0}$ 与x轴正向成 $θ = 37^{\circ}$ ，该粒子在Ⅰ、Ⅱ两区域内运动后会经过y轴上的A点，求A点与O点的距离 $y_{A}$ 。

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11、据报道，2023年11月福建号航母成功完成了舰载电磁弹射实验，电磁弹射是利用运动磁场对闭合线圈的电磁力来驱动物体运动的。如图所示是某个电磁驱动的模拟场景，水平面上等距分布着宽度和间距都为L = 0.2m的有界匀强磁场，磁场方向竖直向上。通过控制使整个磁场以v₀ = 20m/s的速度水平向右匀速运动。两个放在水平面上的导线框a、b，表面绝缘，它们的质量均为m = 0.2kg、边长均为L = 0.2m、电阻均为R = 1Ω，与水平面间的动摩擦因数分别为μ₁ = 0.2、μ₂ = 0.4。两线框在如图位置静止释放，b恰能保持静止，a在安培力驱动下向右运动，然后与b发生弹性碰撞。已知a在与b碰撞前已达到最大速度，忽略a、b产生的磁场，以及运动磁场的电磁辐射效应，重力加速度g取10m/s²。试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）导线框a与b碰撞前的最大速度和首次碰撞后a、b速度的大小；
（3）首次碰撞后a、b相距最远瞬间，a的速度为多大？若首次碰撞后到两者相距最远用时t = 3.5s，且在这段时间内a移动的距离S_a = 9.7m，则在这段时间内b的位移为多大？

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12、某固定装置如图所示，由倾角为 $θ = 30 °$ 的直轨道AB、半径为 $R = 1 m$ 的圆弧轨道BCD，倾角为θ的粗糙斜面DE组成，轨道间平滑连接。斜面DE上固定一轻质弹簧，弹簧弹性系数 $k = 20 N/m$ ，弹簧末端位于距D点竖直高度 $h_{0} = 0.5 m$ 处，一质量 $m = 0.5 kg$ 的小物块从轨道AB上距B点竖直高度为 $H = 2 m$ 处静止释放，经圆弧轨道滑上DE压缩弹簧。DE和小物块之间的动摩擦系数是 $μ = \frac{1}{\sqrt{3}}$ ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其他轨道均光滑，小物块可视为质点，不计空气阻力。（已知：弹性势能的表达式为 $\frac{1}{2} k x^{2}$ ， x为形变量）
（1）求小物块在C点的向心力大小；
（2）小物块能到达DE的距D点最大竖直高度 $h_{1}$ ；
（3）若小物体第一次返回AB时，受到平行于直轨道AB的阻力 $f = a v$ （已知 $α = \frac{\sqrt{3}}{3} kg/s$ ），经 $t = \frac{\sqrt{10}}{10} s$ 运动到最高点，求小物块能到达距B点的最大距离x。

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13、某辆汽车刚启动时监测到四个轮胎的胎压以及车外温度如图1所示。几星期后的清晨，在车辆使用过程中发现胎压及其车外温度如图2所示，已知轮胎的容积是25L，胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变（大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ）。
（1）通过计算分析判断左前轮胎是否有漏气；
（2）若左前轮胎有漏气，在轮胎已补好的情况下，要使该车胎胎压恢复到 $2.50 p_{0}$ ，需要充入多少升压强为 $2.40 p_{0}$ 的同种气体？已知充气过程中车胎内温度视为不变。

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14、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，双缝间距 $d = 0.2 mm$ ，光屏与双缝间的距离 $l = 500 mm$ 。从目镜中观察干涉图像同时调节手轮，干涉图像及游标卡尺初末位置如图所示，则所测单色光的波长为nm（结果保留3位有效数字）。

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15、在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 $n = 0$ ，单摆每经过最低点记一次数，当数到 $n = 60$ 时停止计时，秒表指针的位置如图甲所示（右侧是放大图），秒表的示数为s，该单摆的周期是T=s（计算结果保留三位有效数字）。在“用单摆测定重力加速度”的实验中：甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图乙 $T^{2} - L$ 图象中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时直接加上了摆球的直径，则该同学作出的 $T^{2} - L$ 图像为虚线。

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16、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，说法正确的是（　　）

A、在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致所测的分子直径d偏大 B、在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，会导致所测的分子直径d偏大 C、在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，会导致所测的分子直径d偏大 D、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发，会导致所测分子直径d偏大

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17、

(1)、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示，轨道倾斜放置，细绳与轨道平行。实验中使用的打点计时器（如图2所示）适配电压为（填“约8V”“220V”）交流电；小车的质量为230g，应该在图3中选择（填“A”、“B”或“C”）作为牵引小车的悬挂物。如图4是打出纸带的一部分，相邻计数点间有4个计时点未画出，打点计时器打下D点时小车速度为m/s，对应的加速度为 ${m/s}^{2}$ （结果均保留两位有效数字）。

(2)、探究“加速度与质量之间的关系”时，应在小盘中放质量（选填“相同”或“不相同”）的砝码；

(3)、某同学利用测得的实验数据，得到的 $a - F$ 图像如图所示，从图判断该同学在实验操作过程中，图像没过原点是由于，图像的末端出现弯曲是由于。
A．小车和长木板之间的摩擦力平衡不足
B．小车和长木板之间的摩擦力平衡过度
C．小车的质量远大于小桶和沙子的总质量
D．小车的质量没能远大于小桶和沙子的总质量

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18、如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O点处的波源从 $t = 0$ 时刻开始沿垂直于xOy水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系 $z = 5 \sin 5 π t cm$ ，产生的机械波在xOy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示 $t_{0}$ 时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{0} = 0.5 s$ B、该机械波的传播速度为2.5m/s C、 $t = 1.45 s$ 时，B处质点的速度方向为z轴负方向 D、 $t = 0.8 s$ 至 $t = 1.6 s$ 时间内，C处质点运动的路程为30m

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19、关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　）

A、图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小 B、图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样 C、图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏 D、图丁中当P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加

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20、心脏除颤仪（AED）如图甲所示，可通过产生如图乙所示脉冲电流，终止致命性心律失常，使心脏恢复跳动。图丙为某除颤仪的简化电路。开关拨1时，直流低压经高压直流发生器后为储能电容器C充电，开关拨2时，可进行除颤治疗，电容器放电。已知储能电容器电容为 $100 μF$ 。某次使用时，充电后电容器两端电压为2kV，放电后电容器两端电压为0，则关于这次除颤下列说法正确的是（　　）

A、电感越大，脉冲电流的峰值越小 B、电容越大，放电持续时间越短 C、该除颤器作用于不同人体时，电流大小相同 D、本次除颤通过人体的电量为200C

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