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相关试卷

1、如图所示，半圆形区域内充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在半圆形区域底部放置一个粒子收集板，收集板与直径AB完全重合，其中心О点有一个小孔。一颗质量为m、电荷量为q的带正电粒子从小孔沿与AB成60°方向射入磁场，经磁场偏转后在距离小孔d处被收集。粒子的重力不计。
（1）求粒子射入磁场时的速度大小v；
（2）求粒子运动到轨迹最高点的时间t及轨迹最高点到AB的距离；
（3）若粒子在磁场中运动到轨迹最高点时，磁感应强度突然改变为 $\frac{4}{5} B$ ，粒子仍能打在收集板上，求半圆形区域半径R的最小可能值。

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2、如图，在光滑水平地面上有一辆质量 $M = 2 kg$ 的小车，小车左右两侧均为半径 $R = 0.3 m$ 的四分之一光滑圆弧轨道，两圆弧轨道之间平滑连接长 $L = 0.6 m$ 的粗糙水平轨道。质量为 $m = 1 kg$ 的小物块（可视为质点）从小车左侧圆弧轨道顶端A处静止释放，小物块和粗糙水平轨道间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）小物块第一次滑到左侧圆弧轨道末端时，小物块与小车的速度大小之比；
（2）小物块第一次滑到右侧圆弧轨道上的最大高度 $h$ ；
（3）整个运动过程小物块在粗糙水平轨道上经过的路程s及全过程小车在地面上发生的位移x的大小。

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3、如图，一不可伸长的不导电轻绳的一端连着一个质量为m=0.1kg的带正电，电荷量为q=2C的小球，另一端固定于O点。把小球拉起至A点使得细线与水平面平行，然后在A点无初速释放。空间中存在匀强电场E（图中未画出），电场强度的大小为 $\frac{2}{3}$ N/C，绳长L=1m，g=10m/s²（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

(1)、若电场方向竖直向下时，求小球第一次经过O点正下方时细线对小球的拉力大小；

(2)、若电场方向水平向右时，求小球第一次经过O点正下方时的速度大小；

(3)、若撤去电场，并在空间中加一个垂直纸面向里的匀强磁场 $B = \frac{\sqrt{5}}{20} T$ ，求小球经过O点正下方时细线对小球的拉力大小。

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4、如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R₁=2Ω，R₂=3Ω，R₃=7.5Ω，电容器的电容C=4μF。现闭合S₁ ，待电路稳定。

（1）求电容器的带电量Q；
（2）再闭合S₂ ，求从闭合S₂直到电路再次稳定的过程中通过P点电荷量ΔQ。

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5、小张同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率ρ，待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、多用电表、电压表（内阻约几千欧）、电流表（内阻约几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。

(1)、用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲、乙所示，可得其长度L=cm，直径D=mm。

(2)、小张同学先用多用电表粗测金属丝的电阻。先选择欧姆挡“×10Ω”，发现指针偏转角度太大，他换成欧姆挡“”，重新后，再测量时多用电表表盘如图丙所示，电阻阻值为 $Ω$ 。如果是用“直流10mA”挡测量电流，则丙图读数为mA。如果是用“直流5V”挡测量电压，则丙图读数为V。

(3)、该同学要用图像法精确测出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化，请将图所示实物电路图中所缺导线在答题纸上补全。

(4)、根据实验中测得的多组电流I、电压U的值描绘U-I图像，由图像求出金属丝的电阻R，则待测金属丝的电阻率ρ的表达式为ρ=（用测得的物理量符号表示）。

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6、某小组用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验时先让质量为 $m_{1}$ 的入射小球A从斜槽上某一固定位置C由静止释放，小球A从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把质量为 $m_{2}$ 的被碰小球B放在水平轨道末端，仍将小球A从位置C由静止释放，小球A和B碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
回答下列问题：
（1）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有。
A．小球A和小球B的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$
B．斜槽末端离地面的高度 $h$
C．位置C到斜槽末端的高度差 $Δ h$
D．两小球与斜槽间的动摩擦因数 $μ$
（2）当所测物理量满足表达式（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
（3）若测得各落点痕迹到O点的距离OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知小球A、B的质量比为 $2:1$ ，则系统碰撞前总动量 $p$ 与碰撞后总动量 $p^{'}$ 的百分误差 $\frac{|p − p^{'}|}{p} =$ $%$ （结果保留一位有效数字）。
（4）某实验小组设计用如图丙所示装置来研究碰撞前后动能的变化，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。使用质量为 $m_{3}$ 的小球D和质量为 $m_{4}$ 的小球E进行实验，其他操作重复验证动量守恒定律实验时的步骤。 $M^{'}$ 、 $P^{'}$ 、 $N^{'}$ 为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为 $O^{'}$ ，测得 $O^{'} M^{'} = y_{1}$ ， $O^{'} P^{'} = y_{2}$ 、 $O^{'} N^{'} = y_{3}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式（用题中涉及的物理量符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。

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7、在如图甲所示电路中，定值电阻R₂的阻值为2 $Ω$ ，滑动变阻器R₁的调节范围为0~4 $Ω$ ，事先测得电源的路端电压与电流的关系图像如图乙所示，当滑动变阻器的滑片从中点滑到右端的过程中，下列说法正确的是（）

A、电源的效率逐渐减小 B、电源的输出功率先增加后减小 C、电阻R₁的功率先增加后减小 D、电阻 R₂的功率逐渐增大

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8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形金属盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电的频率为f，则下列说法正确的是（　　）

A、质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR B、质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C、若加速电场电压为U，则需加速 $\frac{q^{2} B^{2} R^{2}}{2 m U}$ 次才能达到最大速度 D、不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

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9、一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到4v。前后两段时间内，合力对质点做功分别为W₁和W₂ ，合力的冲量大小分别为I₁和I₂。下列关系式不可能成立的是（　　）

A、W₂=4W₁ ， I₂=I₁ B、W₂=2W₁ ， I₂=2I₁ C、W₂=4W₁ ， I₁=2I₂ D、W₂=4W₁ ， I₂=6I₁

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10、如图所示，金属极板M受到紫外线照射会发射电子，射出的电子沿不同方向且速度大小在 $0 ～ v_{m}$ 间变化。正对M放置金属网N，并按图示在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（　　）

A、M、N间距增大时电子到达N的动能也增大 B、电子从M到N过程中y方向位移大小最大为 $v_{m} d \sqrt{\frac{2 m}{e U}}$ C、若不沿x方向发射的电子到达N时最大动能小于 $(\frac{1}{2} m v_{m}^{2} + e U)$ D、M、N间加反向电压（正负极反向） $\frac{m v_{m}^{2}}{4 e}$ 时电流表示数恰好为零

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11、如图所示电路，当开关S₁、S₂闭合时，一带电液滴恰好静止在平行板电容器A、B两金属板间的M点。现进行下列操作，对应说法正确的是（　　）

A、若仅断开开关S₁ ，液滴仍然保持静止 B、若仅断开开关S₂ ，液滴将向下运动 C、若仅将B板向上平移到图中虚线位置，板间M点电势将降低 D、若仅将变阻器 $R_{2}$ 的滑片向右滑动少许，液滴电势能将减小

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12、如图所示是直线加速器的一部分，AB接在电压大小恒定、极性随时间周期性变化的电源上，粒子运动到圆筒与圆筒之间的间隙时，恰好都能使静电力的方向与运动方向相同而不断加速。一质子以初速度 v₀=8×10⁶m/s从第3个金属圆筒左侧的小孔进入圆筒，以v=1×10⁷m/s的速度进入第5个金属圆筒。质子在每个筒内均做匀速直线运动，在每两筒的缝隙间电场加速的时间不计。已知质子的电荷量与质量之比约为1×10⁸C/kg，则下列正确的是（）

A、圆筒3的长度是1.6m B、第3、4、5个金属圆筒长度之比3：4：5 C、周期性电源的电压大小9×10⁴V D、理论上若连接更多的金属筒，质子速度会加速到无限大

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13、如图所示，一个边长为L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中．若通以图示方向的电流（从A点流入，从C点流出），电流强度为I，则金属框受到的磁场力为

A、0 B、ILB C、 $\frac{4}{3}$ ILB D、2ILB

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14、某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法不正确的判断是（）

A、如果图中虚线是电场线，电子由a点运动到b点，动能减小，电势能增大 B、如果图中虚线是等势面，电子由a点运动到b点，动能增大，电势能减小 C、不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强 D、不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势

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15、如图所示，真空中有两个点电荷 $Q_{1} = + 9 \times 10^{- 8} C$ 和 $Q_{2} = - 1.0 \times 10^{- 8} C$ ，都固定在 $x$ 坐标轴上，其中 $Q_{1}$ 位于 $x = 0$ 处， $Q_{2}$ 位于 $x = 6 cm$ 处。在 $x$ 轴上（　　）

A、电场强度为0的点有两处 B、在 $x > 6 cm$ 区域，电势沿 $x$ 轴正方向降低 C、质子从 $x = 1 cm$ 运动到 $x = 5 cm$ 处，电势能升高 D、在 $0 < x < 6 cm$ 和 $x > 9 cm$ 的区域，电场强度沿 $x$ 轴正方向向右

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16、长直通电导线在空间上某一点产生的磁感应强度B的大小与长直导线的电流I成正比，并和该点与长直导线的距离成反比。如图所示，长直导线P、Q分别通以大小相等、方向相反的电流。AB连线长度是CD连线长度的二倍，两者互为中垂线，P、Q分别在AO、BO的中点，则下列说法错误的是（）

A、 $A 、 B$ 两点的磁感应强度相同 B、 $A 、 B 、 C 、 D 、 O$ 点中，O点的磁感应强度最大 C、沿AB连线从P到Q磁感应强度先增大后减小 D、在连线AB和CD构成的平面内，不存在磁感应强度为零的位置

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17、如图，质量为 $m = 1 kg$ 、电阻为 $R_{1} = 4 Ω$ 、长度为 $L = 2 m$ 的均匀金属棒 $a b$ 垂直架在水平面甲内间距为 $L = 2 m$ 的两光滑平行导轨上。下方的导轨 $M N P$ 和 $M^{'} N^{'} P^{'}$ 由粗糙倾斜导轨与处于水平面乙内的光滑平行导轨平滑连接而成，倾斜导轨与水平面的夹角为 $θ = 37^{\circ}$ ，导轨间距均为 $L = 2 m$ 。质量为 $m = 1 kg$ 、电阻为 $R_{2} = 8 Ω$ 、长度为 $L = 2 m$ 的均匀金属棒 $c d$ 垂直架在水平导轨上，所有导轨的电阻均不计。电源电动势为 $E = 10 V$ 、内阻为 $r = 1 Ω$ 。所有水平导轨部分均存在竖直向上、磁感应强度大小为 $B = 1 T$ 的匀强磁场。闭合开关 $S$ ，金属棒 $a b$ 立即开始向右加速运动，经过一段时间后获得水平向右的速度（未知，记为 $v_{0}$ ）做平抛运动，并在高度降低 $h = 0.45 m$ 时恰好无碰撞从倾斜导轨上端 $M M^{'}$ 处进入倾斜导轨，接着沿倾斜导轨下滑，金属棒 $a b$ 运动至倾斜导轨底端 $N N^{'}$ 时无能量损失，金属棒 $a b$ 、 $c d$ 与导轨保持良好接触且未发生碰撞。已知金属棒 $a b$ 与倾斜导轨间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，倾斜导轨的长度为 $x = 2.75 m$ ，重力加速度大小取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $cos 37^{\circ} = 0.8$ 。求：

(1)、通过电源某截面的电荷量 $q$ ；

(2)、金属棒 $a b$ 运动至倾斜导轨底端 $N N^{'}$ 时的速度大小 $v$ ；

(3)、全过程金属棒 $a b$ 上产生的焦耳热 $Q$ 。

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18、如图，在两块长为L的平行金属板AB、CD间存在匀强电场，在以CD为边界的下方区域存在一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，两金属板的间距也为L。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从AC连线中点以大小为 $v_{0}$ 的水平初速度飞入电场中，恰好从CD板右侧边缘飞出电场，粒子飞出电场后立刻飞入匀强磁场中，经磁场偏转后又恰好从CD板左侧边缘飞入电场，不计粒子重力及一切阻力，忽略电场及磁场的边缘效应。求：

(1)、金属板AB、CD间的电压；

(2)、匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)、粒子从AC连线中点飞入电场至从CD板左侧边缘飞入电场的运动时间。

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19、如图，某同学使用一小型交流发电机给一个额定电压为 $U = 3 V$ 、额定功率为 $P = 4.5 W$ 的小灯泡供电，匝数为 $n = 100$ 、面积为 $S = 0.01 m^{2}$ 的线圈ABCD处于磁感应强度大小为 $B = \frac{\sqrt{2}}{π} T$ 的匀强磁场中，线圈ABCD的电阻为 $r = 2 Ω$ ，以角速度 $ω$ 绕垂直于磁场的轴 $O O'$ 匀速转动。线圈ABCD通过滑环与小灯泡相接，小灯泡正常发光，电表均为理想交流电表，从线圈ABCD转至中性面位置开始计时。

(1)、求线圈ABCD绕轴 $O O'$ 匀速转动的角速度 $ω$ ；

(2)、写出感应电动势随时间变化的关系式；

(3)、求线圈ABCD旋转一周电路中产生的总电能。

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20、某物理兴趣小组用如图甲所示电路测一未知电源的电动势和内阻，除待测电源、开关、导线外，还有如下器材：
A、电流表（量程3A，内阻约 $0.2 Ω$ ）
B、电流表（量程 $0.6 A$ ，内阻约 $1 Ω$ ）
C、电压表（量程3V，内阻约 $20 kΩ$ ）
D、电压表（量程20V，内阻约 $60 kΩ$ ）
E、滑动变阻器（ $0 ~ 10 Ω/ 2 A$ ）
F、滑动变阻器（ $0 ~ 1 k Ω/ 0.5 A$ ）
G、定值电阻 $R_{1} = 2 Ω$
（1）实验所用到的电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选（均填器材前字母代号）。
（2）某次实验时电压表的指针位置如图乙所示，则此时电压表的示数为 V。
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电压表和电流表的示数，以电流表示数I为横轴、电压表示数U为纵轴，得到如图丙所示的图像。
（4）该电源的电动势E的测量值为 V，内阻r的测量值为 $Ω$ 。（均保留到小数点后两位）
（5）考虑到电压表、电流表均不是理想电表，所以内阻r的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。

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