高中物理-试题列表-第896页

1、如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过

x O y

平面，与

x O y

平面的交点形成边长为

2 a

的正方形且关于

x

轴和

y

轴对称，各导线中电流方向已标出，已知无限长通电直导线在某点产生的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比。下列说法正确的是（　　）

A、

x

轴正半轴的磁感应强度方向沿

x

轴正方向 B、直导线1、2、3对导线4的作用力的合力为零 C、在

O

点的磁感应强度方向沿

x

轴正方向 D、直导线1、3之间的相互作用力为排斥力

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2、太阳内部高温高压使三个氦核发生短暂的核反应，被称为氦闪。该核反应的方程式为

3_{2}^{4} He \to X

，已知

_{2}^{4} He

核的比结合能为

E_{1}

，

X

核的比结合能为

E_{2}

，真空中的光速为

c

。下列说法正确的是（　　）

A、该核反应属于核聚变 B、

X

原子核中有8个中子 C、该核反应释放的能量为

12 E_{2} - 4 E_{1}

D、该核反应无质量亏损

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3、如图，电路中所有元件完好。当光照射光电管时，灵敏电流计指针没有偏转，其原因是（　　）

A、电源电压较小 B、入射光的频率太低了 C、入射光的强度太小了 D、光照的时间太短了

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4、壁虎每只脚底部长着数百万根极细的刚毛，每根刚毛末端又有400至1000根更细的分支，这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离足够近。壁虎能贴在光滑的天花板上不掉下来的原因是（　　）

A、大气压将壁虎压在天花板上 B、空气浮力克服了壁虎的重力 C、天花板分子对刚毛的分子引力克服壁虎的重力 D、天花板对刚毛的分子引力大于刚毛对天花板的分子引力

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5、如图，PQ分界线的右侧空间有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v₀沿AC方向由A点射入．粒子经D点时速度的偏向角(偏离原方向的夹角)θ=60°．(不计重力)

(1)试求AD间的距离；

(2)若去除磁场，改为纸平面内垂直于AC方向的匀强电场，要想由A射入的粒子仍然能经过D点，试求该电场的强度的大小及方向；粒子此时经D点时速度的偏向角比60°角大还是小?为什么?

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6、如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=37⁰的绝缘斜面上，两导轨间距为L=0.5m，M、P两点间接有阻值为R=0.5Ω的电阻，一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为r=0.5Ω，整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度g=10m/s²）

（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v=2m/s时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小a；

（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值v_m；

（3）杆在下滑距离d=2m的时已经达到最大速度，求此过程中通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量Q_R。

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7、如图甲所示，放射性粒子源S持续放出质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子经过ab间电场加速从小孔O沿OO₁方向射入MN板间匀强电场中，OO₁为两板间的中心线，与板间匀强电场垂直，在小孔O₁处只有沿OO₁延长线方向运动的粒子穿出．已知M、N板长为L，间距为d，两板间电压U_MN随时间t变化规律如图乙所示，电压变化周期是T₁。不计粒子重力和粒子间的相互作用。

（1）设放射源S放出的粒子速度大小在0~v₀范围内，已知U_ab=U₀ ，求带电粒子经a、b间电场加速后速度大小的范围。

（2）要保证有粒子能从小孔O₁射出电场，U大小应满足什么条件？若从小孔O射入电场的粒子速度v大小满足3.5×10⁶m/s≤v≤1.2×10⁷m/s，L=0.10m，T₁=10^-8s，则能从小孔O₁射出电场的粒子速度大小有几种？

（3）设某个粒子以速度v从小孔O₁射出沿OO₁的延长线CD匀速运动至图甲中O₂点时，空间C₁D₁D₂C₂矩形区域加一个变化的有界匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化规律如图丙所示（T₂未知），最终该粒子从边界上P点垂直于C₁D₁穿出磁场区．规定粒子运动到O₂点时刻为零时刻，磁场方向垂直纸面向里为正，已知DD₁=l， $B_{0} = \frac{3 m v}{q l}$ ， CD平行C₁D₁ ， O₂P与CD夹角为45º。求粒子在磁场中运动时间t。

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8、物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了一个实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块A靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块A相连，请结合下列操作步骤回答问题。

(1)为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推-下小物块A，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角 $θ$ ，直至打出的纸带上点迹均匀，测出此时木板与水平面间的倾角，记为 $θ_{0}$ 。

(2)如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮的摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角 $θ_{0}$ 不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A的带电量不变。下列关于纸带上点迹的分析正确的是

A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零

B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值

C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变

D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变

(3)为了测定物块A所带电量q，除倾角 $θ_{0}$ 、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有；

(4)用重力加速度g、磁感应强度B、倾角 $θ_{0}$ 和所测得的物理量，可得出q的表达式为。

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9、学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个

P t 100

型金属热电阻

R

，想利用热电阻的阻值随温度的升高而增大的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池，电动势为

1.5 V

，内阻不计；灵敏毫安表，量程

10 mA

，内阻

R_{A}

为

20 Ω

；滑动变阻器

R_{1}

；开关、导线若干。

（1）若直接将干电池、开关、灵敏毫安表、金属热电阻 $R$ 串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为 $° C$ 。

（2）现在该实验小组想让测温范围大一些，能从 $0 ° C$ 开始测，他们又设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作：

a. 将金属热电阻 $R$ 做防水处理后放入冰水混合物中，过了一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器 $R_{1}$ ，使毫安表指针满偏；

b. 保持滑动变阻器 $R_{1}$ 接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一瓶热水，他们把金属热电阻 $R$ 放入其中，过了一段时间后闭合开关，发现毫安表的读数为 $8.0 mA$ ，则测得热水的温度为 $° C$ 。（保留2位有效数字）

c. 写出毫安表的电流值 $I (A)$ 和温度 $t (° C)$ 的关系式。

d. 根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。

（3）若干电池用久了后其电源电动势不变，而其内阻变大，不能忽略不计了，其他条件不变。若用此温度计前进行了（2）中a步骤的操作进行了调节，测量结果将会（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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10、如图所示，一顶角为60°的光滑角型导轨固定在水平面上，图中的虚线为顶角的平分线，金属杆垂直虚线放置，整个空间存在垂直导轨平面向下磁感应强度大小为

B

的匀强磁场。

t = 0

时给质量为

m

的金属杆一沿角平分线指向

O

的初速度

v_{0}

，此时电路中的感应电流为

I

，经过一段时间金属杆恰好停在

O

点，已知该过程中通过金属杆的电荷量为

q

，金属杆接入两导轨间的电阻值恒为

R

，其余部分的电阻值均可忽略不计。则下列说法正确的是（　　）

A、金属杆一直做匀减速直线运动直到静止 B、金属杆的速度大小为

\frac{v_{0}}{2}

时，电路中的感应电流小于

\frac{I}{2}

C、

t = 0

时，闭合电路的面积为

\frac{q R}{B}

D、整个过程电路中产生的焦耳热为

\frac{1}{4} m {v_{0}}^{2}

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11、在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R₁、R₂、R₃均为固定电阻，R₂=10Ω， R₃=20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R₂中电流i₂随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

A、所用交流电的频率为100Hz B、电压表的示数为120V C、电流表的示数为0.5A D、电源的输出功率为15W

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12、如图所示，

x O y

坐标平面在竖直平面内，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向；x轴下方为垂直正交的匀强电场与匀强磁场，电场方向与x轴负方向夹角为

45 °

，磁场方向垂直

x O y

平面向里。现将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从y轴正半轴上距O点d处静止释放，小球从O点进入电磁场区域，恰好做直线运动；第二次将这个小球从y轴上距O点

2 d

处由静止释放，从O点进入电磁场区域后做曲线运动，N点为小球的运动轨迹上距离y轴最远的点，已知电场强度

E = \frac{\sqrt{2} m g}{q}

，重力加速度为g，以下说法正确的是（）

A、匀强磁场的磁感应强度大小为

\frac{m}{q} \sqrt{\frac{g}{2 d}}

B、第二次释放小球进入电磁场区域后做匀变速曲线运动 C、N点与O点水平间距为

4 (\sqrt{2} - 1) d

D、N点与O点竖直间距可能为

π d

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13、如图所示，处于竖直面内半径为R的圆形区域磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，O为圆心，AB为竖直直径，已知一带正电的比荷为k的粒子从A点沿AB方向以某一速度

v

射入磁场后，经时间t射出磁场，射出时速度方向的偏转角为

60 °

，不计带电粒子的重力。下列说法正确的是（　　）

A、带电粒子的速度大小为

v = \frac{\sqrt{3} R B}{k}

B、若只让粒子速度大小改为

\frac{\sqrt{3}}{3} v

，则粒子在磁场中的运动时间为

\frac{2}{3} t

C、若让粒子速度大小改为

\frac{\sqrt{3}}{3} v

，入射方向改为AB右侧与AB夹角

30 °

，则粒子在磁场中运动轨迹的长度为

\frac{π R}{3}

D、若只改变入射速度方向让粒子在磁场中的运动时间最长，则粒子的入射方向与AB夹角的正弦值应为

\frac{\sqrt{3}}{3}

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14、如图所示，水平面内存在两个磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于水平面的有界匀强磁场，磁场宽度均为a、在水平面内有一边长也为a的等边三角形金属框MNH，在外力作用下沿水平向右方向匀速通过这两个磁场区域。已知运动过程中金属框的MN边始终与磁场边界线垂直，若规定逆时针方向为电流的正方向，则从图示位置开始，线框中的感应电流i随线框移动距离x变化的图像中可能正确的是（）

A、

B、

C、

D、

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15、如图所示，两根垂直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两点，且OP=OQ。以下说法正确的是（　　）

A、O点的磁感应强度为零 B、P、Q两点的磁感应强度方向相同 C、若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为P→O D、若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为Q→O

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16、如图所示，某型号霍尔元件（导电自由电荷为电子），匀强磁场B垂直于霍尔元件竖直向下，工作电源E给电路中提供的电流为I时，产生的霍尔电压为U；元件厚度为d，闭合开关

K_{1}

、

K_{2}

，下列判断中正确的是（）

A、滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数将减小 B、增加磁感应强度，电压表示数将减小 C、4点电势比2点电势高 D、此霍尔元件可以把电学量转化为磁学量

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17、如图所示，空间中存在一匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B、方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面。纸面内磁场上方有一个质量为m、总电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd（由均匀材料制成），其上、下两边均与磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距。导线框从ab边距磁场上边界为h处自由下落，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A、ab边刚进入磁场时，受到的安培力大小为

\frac{B^{2} L^{2} \sqrt{g h}}{R}

B、导线框通过磁场上边界的过程中，下落的速度可能一直增大 C、导线框通过磁场上边界的过程中，下落的速度可能先减小再增大 D、导线框通过磁场下边界的过程中，下落的速度可能先增大再减小

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18、某款家用跑步机原理图如图所示，其水平底面固定有间距L = 1m的平行金属电极，电极间充满磁感应强度大小B = 0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，且接有理想电压表和阻值为8Ω的定值电阻R，匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为R₁ = 2Ω的平行细金属条，金属条间距等于磁场宽度d且与电极接触良好。某人匀速跑步时，电压表的示数为1.6V。求：

（1）人匀速跑步的速度大小；

（2）人克服细金属条所受安培力做功的功率。

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19、随着科技的进步，手机不再是一种简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式电子设备。手机的许多功能是通过传感器来实现的。请查阅资料选择手机中使用的一种传感器，分析其工作原理及用途。

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20、质量为m，带电量为q的带电粒子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则带电粒子在洛伦兹力的作用下，将做匀速圆周运动。那么，它做圆周运动的

（1）半径r为多大？

（2）周期T为多大？

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