相关试卷

1、利用电磁场使质量为 $m$ 、电荷量为 $e$ 的电子发生回旋共振可获取高浓度等离子体，其简化原理如下。如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 $B$ ，平行于纸面向里、大小为 $E$ 的匀强电场绕着过 $O$ 点且垂直纸面的轴顺时针旋转；旋转电场带动电子加速运动，使其获得较高能量，高能电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。

(1)、若空间中只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速度 $ω_{0}$ ；

(2)、将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在如图乙所示的平面内运动，电子在运动过程中受到与其速度 $v$ 方向相反的气体阻力 $f = k v$ ，式中 $k$ 为已知常量。最终电子会以与旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于 $90^{\circ}$ ）保持不变。只考虑电子受到的匀强磁场洛伦兹力、旋转电场电场力及气体阻力作用，不考虑电磁波引起的能量变化。
（i）若电场旋转的角速度为 $ω$ ，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小 $v$ ；
（ii）旋转电场对电子做功的功率存在最大值，求当电场力的功率等于最大功率的一半时，电场旋转的角速度的数值。

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2、如图所示，两足够长平行金属直导轨 $C N$ 、 $D Q$ 的间距为 $L = 0.5 m$ ，固定在同一水平面内。 $M P$ 连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为 $B = 2 T$ 、方向与水平面成 $30 °$ 斜向右上方的匀强磁场。长为 $L = 0.5 m$ 、质量为 $m = 1 kg$ 、电阻为 $R = 2 Ω$ 的金属棒 $a$ 在 $C D$ 处以 $3 m / s$ 向右滑动。质量为 $m^{'} = 4 kg$ 、电阻为 $R^{'} = 12 Ω$ 的均匀金属丝制成一个金属长方形 $H I J K$ ，已知长为 $1 m$ ，宽为 $0.5 m$ ，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等，且 $H I$ 与导轨平行。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属长方形的可能形变，金属棒、金属长方形均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、 $a$ 刚越过 $M P$ 时产生的感应电动势大小；

(2)、金属长方形刚开始运动时的加速度大小。

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3、如图所示，某透明介质横截面 $O M N$ 是半径为 $R$ 的四分之一圆，介质放置在水平面上，一束单色光从 $O M$ 上的 $A$ 点水平射入介质，然后从弧面上的 $B$ 点射出，出射光线达到地面上的 $C$ 点，与水平方向的夹角为 $θ$ （未知），出射角为 $3 θ$ ， $∠ A O B = 4 θ$ ，光速为 $c$ ，求：

(1)、 $θ$ 角大小及介质对该光的折射率；

(2)、该光从 $A$ 到 $B$ 的传播时间。

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4、某中学生课外科技活动小组利用铜片，锌片、苹果制作了水果电池，他们想利用下列所给器材测量该水果电池的电动势 $E$ 和内阻 $r$ 。
A、待测水果电池（电动势 $E$ 约为 $1 V$ ，内阻约为几千欧）
B、电流表 $A_{1}$ （量程为 $200 μA$ ，内阻约为 $10 Ω$ ）
C、电流表 $A_{2}$ （量程为 $0.6 A$ ，内阻约为 $0.2 Ω$ ）
D、电压表 $V$ （量程为 $1 V$ ，内阻约为 $3 kΩ$ ）
E、滑动变阻器（最大阻值为 $100 Ω$ ，允许通过最大电流 $1 A$ ）
F、滑动变阻器（最大阻值为 $4000 Ω$ ，允许通过最大电流 $0.5 A$ ）
G、开关 $S$ ，导线若干

(1)、要准确测量水果电池的电动势和内阻，请你补充完下图电路连线；

(2)、要测量准确，电流表A应选择，滑动变阻器 $R$ 应选择（填仪器前序号）；

(3)、不考虑偶然误差，有关电动势和内阻的测量结果，下列说法正确的是___________（填标号）。

A、内阻测量值小于其真实值 B、内阻测量值大于其真实值 C、电动势测量值小于其真实值 D、电动势测量值等于其真实值

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5、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。

(1)、在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学待膜面稳定后画出的油膜轮廓如图（a）所示。在统计油膜总格数的过程中，当油膜所占一格面积不足一半时是否计入1格（填“是”或“否”）。已知实验滴下1滴体积为 $V$ 、体积分数为 $η$ 的油酸酒精溶液，膜面稳定后测得的油膜面积为S，则油酸分子的直径 $d =$ （用 $V$ 、 $η$ 、 $S$ 表示）；

(2)、图（b）是“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验装置示意图。在实验中需要调节滑轮使平行；图（c）是实验得到纸带的一部分，A、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 、 $G$ 是打出的纸带上7个连续的计数点，每两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器电源频率为 $50 Hz$ ，则由图（c）求得打 $F$ 点时小车的瞬时速度 $v_{F} =$ $m / s$ （保留2位有效数字）；

(3)、在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用螺旋测微器测量小球直径，测量结果如图（d）所示，则小球直径为 $d =$ $mm$ 。

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6、如图甲所示，虚线表示竖直平面内的匀强电场中的等势面，等势面与水平面平行。电量为 $q$ 、质量为 $m$ 的带电小球以一定初速度水平向右抛出，以抛出点为坐标原点沿竖直向下方向建立 $y$ 轴，运动过程中小球的动能 $E_{k}$ 和机械能 $E$ 随坐标 $y$ 的变化关系如图乙中图线 $a$ 、 $b$ 所示，图中 $E_{0}$ 为已知量，重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力。则下列说法错误的是（　　）

A、小球初速度大小 $v_{0} = 2 \sqrt{\frac{2 E_{0}}{m}}$ B、小球加速度大小为 $\frac{4}{7} g$ C、小球抛出时重力势能为 $E_{0}$ D、电场强度大小为 $\frac{4 m g}{7 q}$

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7、半径为a、电阻为r=1Ω的单匝圆形导体环，在磁感应强度为B的磁场中绕着虚线轴匀速转动，角速度为ω。在导体环外接一阻值为R=1Ω的电阻，电阻两端并联一电压表。若t=0时刻导体环面与磁场垂直（即图示位置），则（　　）

A、电路中电压表示数做周期性变化 B、电路中电压表示数为 $\frac{\sqrt{2}}{4} B π a^{2} ω$ C、 $t = \frac{π}{2 ω}$ 时，圆形导体环中电流方向改变 D、穿过导体环的磁通量瞬时值表达式 $Φ = B π a^{2} cos ω t$

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8、在音乐厅中，小提琴抒情醇美，音域较宽，大提琴气势宏大，具有宽广的中音域，音乐厅中各种乐器相互配合，让听众体验音乐的美妙与魅力。下列说法正确的是（　　）

A、小提琴和大提琴发出的声波不会产生明显的干涉现象 B、频率越高的声音越容易发生明显的衍射现象 C、音乐厅中的声音传进墙面上的吸音材料后频率不会改变 D、小提琴声可在真空中传播

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9、如图所示，在水平面固定放置的光滑圆环内嵌着质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ （ $m_{1} < m_{2}$ ）的1、2两个大小相同的小球， $AB$ 连线过环心 $O$ 。小球可看作质点，初始时小球2静止于 $A$ 点，小球1以初速度 $v_{0}$ 沿圆环切向方向运动，若小球1和2之间发生弹性碰撞，两球第二次在 $B$ 点相碰，则小球的质量比 $m_{1} : m_{2}$ 是（　　）

A、 $1 : 5$ B、 $1 : 3$ C、 $1 : 2$ D、 $2 : 3$

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10、一可视为质点的物体在水平外力的作用下由静止开始沿平直的轨道运动，通过传感器描绘了其加速度随时间的变化规律，图像如图所示，已知物体的质量为m=2kg。则下列说法正确的是（　　）

A、0~2s的时间内，物体的位移大于2m B、3s末物体距离出发点最远 C、5s末物体的速度为0 D、0~3s与3s~5s的时间内，外力对物体做功的绝对值之比为4：3

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11、质量为m的物块放在水平面上的A点，用方向斜向右上、与水平面夹角为θ=30°的力F=2mg拉物块，重力加速度大小为g，则物体受力个数为（　　）

A、2个 B、3个 C、4个 D、5个

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12、某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V-T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（　　）

A、从状态A到B，气体压强增大 B、从状态C到D，气体压强不变，但气体分子的平均动能减小 C、从状态D到A，气体放出热量 D、若气体从状态C到D，内能增加2kJ，对外做功3kJ，则气体从外界吸收热量5kJ

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13、天问三号将实现火星采样返回。已知地球和火星质量之比约为9：1，半径之比约为2：1。若在地球表面抛射绕地航天器，在火星表面抛射绕火航天器，所需最小抛射速度的比值约为（　　）

A、9：2 B、3：2 C、 $3 : \sqrt{2}$ D、 $\sqrt{3} : \sqrt{2}$

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14、如图所示，A、B为两个完全相同的篮球，篮板正前方的甲、乙两位同学同时抛出A、B篮球（抛出点高度相同），A、B两篮球在篮筐正上方同一点相碰，相碰时速度方向均水平且垂直篮板，不计空气阻力，则（　　）

A、甲对A球做的功大于乙对B球做功 B、甲对A球做的功等于乙对B球做功 C、两球上升的高度可能不同 D、B球在空中运动时间较短

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15、2025年6月7日，中国散裂中子源（CSNS）直线加速器首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管，顺利完成验收，这是中国散裂中子源关键技术的一项重要突破。下列关于中子的说法正确的是（　　）

A、卢瑟福在原子核人工转变的实验中最早发现了中子 B、原子核内的中子转变成质子时会放出电子 C、 $_{7}^{14} N$ 俘获一个α粒子，产生 $_{8}^{17} O$ 并放出一个中子 D、中子不带电，比质子更难打入重核内

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16、在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U₁、U₂和U₃表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU₁、ΔU₂和ΔU₃表示。下列判断正确的是（　　）

A、 $|Δ U_{1}| < |Δ U_{2}|$ ， $|Δ U_{2}| > |Δ U_{3}|$ B、 $\frac{U_{1}}{I}$ 不变， $\frac{Δ U_{1}}{Δ I}$ 变小 C、 $\frac{U_{2}}{I}$ 变小， $\frac{Δ U_{2}}{Δ I}$ 不变 D、 $\frac{U_{3}}{I}$ 变小， $\frac{Δ U_{3}}{Δ I}$ 变小

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17、如图所示，空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动。若飞椅和人的总质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，钢绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　）

A、运动的周期为 $\frac{ω}{2 π}$ B、线速度的大小为ωR C、向心力的大小为mgtanθ D、钢绳的拉力大小为 $\frac{m g}{\sin θ}$

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18、如图所示，一足够长薄壁导热汽缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上，汽缸的横截面积为S，不计厚度的活塞与汽缸之间无摩擦，活塞和汽缸之间封闭一定质量的理想气体，大气压强为 $p_{0}$ ，环境温度不变。活塞稳定时距汽缸底部的距离为l，在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶，往小桶中缓慢加细沙，当所加细沙质量为m时，活塞距汽缸底部的距离为2l，下列说法正确的是（）

A、外界对气体做正功 B、气体放出热量 C、活塞的质量 $\frac{p_{0} S}{g} - m$ D、活塞的质量 $\frac{p_{0} S}{g} - 2 m$

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19、如图所示为某带电体周围空间分布的电场线和等差等势面的剖面图，A、B、C、D均为曲线的交点，下列说法正确的是（　　）

A、A点的电场强度最大 B、A点的电势最高 C、B点的电势最高 D、C点的场强方向沿CD连线，由C点指向D点

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20、 $A$ 、 $B$ 两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比 $S_{A} : S_{B} = 6 : 5$ ，转过的角度之比 $φ_{A} : φ_{B} = 3 : 2$ 。则下列说法中正确的是（　　）

A、它们的半径之比 $R_{A} : R_{B} = 4 : 3$ B、它们的线速度之比 $v_{A} : v_{B} = 3 : 4$ C、它们的角速度之比 $ω_{A} : ω_{B} = 2 : 3$ D、它们的向心加速度之比 $a_{A} : a_{B} = 9 : 5$

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