高中物理-试题列表-第926页

1、某探究小组设计了两种电磁驱动装置。图1利用直流电源给线框供电，接通电源后正方形导线框

A B C D

在磁极间的辐向磁场中，从静止开始绕中心轴线

O O^{'}

发生转动。图2为三个线圈连接到三相电源上，电流形成的磁场可等效为角速度

ω_{0}

的旋转辐向磁场，稳定后解锁正方形导线框

A B C D

，导线框由静止开始转动。图3为不同视角的上述两种驱动装置的截面图，分别为图1的正视图和图2的俯视图。已知导线框

A B C D

的边长为l，电阻为

R, A B 、 C D

两边的质量均为m，所处位置的磁感应强度大小均为B，磁场方向始终与转动方向垂直，转动中

A B 、 C D

两边受到的阻力均为

f = k v

（k为比例系数，v为线速度），其余两边质量和所受阻力不计。电源的电动势为E，内阻不计，

(1)、在两种驱动装置中，若图1、2导线框的转动方向一致，则旋转辐向磁场的转动方向是顺时针还是逆时针；

(2)、在图2装置中，若

k = \frac{2 B^{2} l^{2}}{R}

，则导线框转动的最大角速度

ω_{m}

；

(3)、在图1装置中，若导线框经过时间t恰好达到最大角速度，则在该过程中

A B

边转过的弧长S。

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2、利用电磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在

x O y

坐标系的

y

轴左侧存在沿

y

轴负方向的匀强电场，

y

轴右侧存在垂直于

x O y

平面向里、磁感应强度大小为

B = \frac{m v_{0}}{2 q L}

的匀强磁场。现有一质量为

m

，电荷量为

q

的带正电粒子，从P点

(- 6 L, 4 L)

以大小为

3 v_{0}

的初速度沿

x

轴正方向发射，恰好经过坐标原点O进入右侧磁场，再经过M点（未画出）返回

y

轴左侧，粒子经过M点时在

y

轴左侧增加与右侧相同的磁场（图中未画出），粒子从M点到达N点（未画出）时速度方向第一次与

y

轴平行。不计带电粒子的重力，已知

sin 53 ° = 0.8

，

cos 53 ° = 0.6

。求：

(1)、匀强电场的电场强度

E

的大小；

(2)、粒子从

P

点运动到

M

点的时间；

(3)、粒子在

N

点时的速度大小

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3、如图，两相同极板A与B的长度为

L

，相距

d

，极板间的电压为

U

。一个电荷量为

e

、质量为m的电子，沿平行于板面的方向从极板左端中点射入电场中，射入时的速度为

v_{0}

，把两板间的电场看作匀强电场。

(1)、求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离

y

；

(2)、求电子射出电场时速度与水平方向夹角

θ

的正切值。

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4、某兴趣小组使用如图甲所示电路，探究太阳能电池的输出电压与光照强度及外电路电阻的关系，图中电压表为理想电压表。

(1)、在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压 U与电阻箱电阻R之间的关系如图乙中的曲线①所示，随R增大，U逐渐逼近2.80V。由该曲线可知，M点对应的流过太阳能电池的电流为A，太阳能电池的内阻Ω；（均保留三位有效数字）：

(2)、在另一更大光照强度下，测得U—R关系如图乙中的曲线②所示。用一个阻值恒为150Ω的负载代替变阻箱，由图乙可知，在曲线①对应的光照情况下，太阳能电池的输出功率为W；在电路不变的情况下，光照改成曲线②所对应的强度，需要将阻值为Ω的电阻与此负载串联才能保证此负载两端的电压不变。（均保留三位有效数字）

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5、产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，

1 as = 1 \times 10^{- 18} s

，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速

c = 3.0 \times 10^{8} m / s

，普朗克常量

h = 6.6 \times 10^{- 34} Js

，下列说法正确的是（　　）

A、对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B、此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少 C、此阿秒光脉冲可以使能量为

- 13.6 eV (- 2.2 \times 10^{- 18} J)

的基态氢原子电离 D、为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期

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6、

S_{1}

为振源，由平衡位置开始上下振动，产生一列简谐横波沿

S_{1} S_{2}

直线传播，

S_{1}

、

S_{2}

两点之间的距离为

9 m

．

S_{2}

点的左侧为一种介质，右一侧为另一种介质，波在这两种介质中传播的速度之比为3：4．某时刻波正好传到

S_{2}

右侧

7 m

处，且

S_{1}

、

S_{2}

均在波峰位置．则（）

A、

S_{2}

开始振动时方向可能向下也可能向上 B、波在

S_{2}

左侧的周期比在右侧时大 C、右侧的波长为

λ_{2} = \frac{28}{n + 1} m (n = 0 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 \dots)

D、左侧的波长为

λ_{1} = \frac{3}{2 n + 1} m (n = 0 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 \dots)

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7、如图，理想变压器原、副线圈匝数比为

n_{1} : n_{2}

，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡

L_{1}

、

L_{2}

的阻值始终与定值电阻

R_{0}

的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　）

A、

L_{1}

先变暗后变亮，

L_{2}

一直变亮 B、

L_{1}

先变亮后变暗，

L_{2}

一直变亮 C、电源的输出功率先增大后减小 D、电源的输出功率先减小后增大

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8、如图所示，水平面内放置着电阻可忽略不计的金属导轨，其形状满足方程

y = x^{2}

，空间分布者垂直xOy平面向内的匀强磁场。先将足够长的导体棒ab与x轴重合，且关于y轴对称放置，再用沿y轴正向的外力使其由静止开始做匀加速直线运动，导体棒先后经过

y = y_{0}

、

y = 4 y_{0}

的位置。若导体棒接入电路的电阻和其长度成正比，运动过程中始终和x轴平行并和导轨接触良好，不计摩擦，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒经过

y = y_{0}

、

y = 4 y_{0}

的位置时，闭合回路中的电动势之比为

1 : 1

B、导体棒经过

y = y_{0}

、

y = 4 y_{0}

的位置时，闭合回路中的电流大小之比为

1 : 4

C、经过

y = y_{0}

、

y = 4 y_{0}

的位置时，导体棒所受安培力大小之比为

1 : 1

D、

0 \sim y_{0}

、

y_{0} \sim 4 y_{0}

过程中，闭合回路中产生的电热之比为

1 : 15

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9、半圆柱形玻璃砖的底面镀有一层反射膜，

P M Q

为玻璃砖的半圆形横截面，M为最高点，O为圆心，半径为R。一束宽为R的平行光的下边恰好沿着底边

P Q

，如图所示。其中从A点射入的光线经玻璃折射后从B点射出，已知A、B两点距离

P Q

分别为

\frac{\sqrt{2}}{2} R

和

0.26 R

。

\sin 15 ° = 0.26

，不考虑圆弧面上的反射光线，下列说法正确的是（　　）

A、玻璃的折射率为

\sqrt{3}

B、有部分光线在圆弧

M Q

区域发生全反射 C、只有圆弧

M Q

的部分区域有光线射出 D、射向圆弧

M Q

区域的光线有一部分来源于

P Q

处反射的光线

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10、一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的最大深度为

x_{1}

，与此同时木块沿水平面移动的距离为

x_{2}

，设子弹在木块中受到的摩擦力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（　　）

①子弹损失的动能与木块获得的动能之比为 $(x_{1} + x_{2}) : x_{2}$

②子弹损失的动能与系统损失的动能之比为 $(x_{1} + x_{2}) : x_{1}$

③木块获得的动能与因系统变热损失的动能之比为 $x_{2} : x_{1}$

④木块获得的动能与因系统变热损失的动能之比为 $x_{1} : x_{2}$

A、①②③ B、①②④ C、②③④ D、①③④

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11、近年来无人机在军事、工业等领域均有广泛的应用，一质量为m的无人机在执行远程侦察任务，某段时间内该无人机以速度v沿着与水平方向成θ角斜向上的方向匀速直线飞行，重力加速度为g，则（）

A、该无人机处于超重状态 B、该无人机在运动的过程中机械能守恒 C、空气对该无人机作用力的大小为mg D、重力对无人机做功的瞬时功率为mgv

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12、2019年5月12日，在世界接力赛女子4×200米比赛中，中国队夺得亚军。如图所示，OB为接力赛跑道，AB为长L=20m的接力区，两名运动员的交接棒动作没有在20m的接力区内完成定为犯规。假设训练中甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持v=11m/s的速度跑完全程，乙运动员从起跑后到接棒前的运动是匀加速运动，加速度大小为2.5m/s² ，乙运动员在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙两运动员相遇时完成交接棒。

(1)第一次训练，甲运动员以v=11m/s的速度跑到接力区前端A处左侧s₀=17m的位置向乙运动员发出起跑口令，求甲、乙两运动员交接棒处离接力区末端B处的距离；

(2)第二次训练，甲运动员在接力区前端A处左测25m的位置以v=11m/s的速度跑向接力区，乙运动员恰好在速度达到与甲运动员相同时被甲运动员追上，则甲运动员在接力区前端A处多远时对乙运动员发出起跑口令，并判断这次训练是否犯规？

(3)若第三次训练乙运动员最大速度v_乙=8m/s，要使甲乙在接力区内完成交接棒，且比赛成绩最好，则甲运动员应该在接力区前端A处多远时对乙运动员发出起跑口令？