相关试卷

1、如图所示，有一带正电粒子从O点飘入加速电场，经过电场加速，沿直线通过速度选择器后，垂直磁场Ⅱ左边界入射到磁场中。已知粒子的比荷 $\frac{q}{m} = 2 \times 10^{8} C / kg$ ，加速电场电压 $U_{0} = 100 V$ 。速度选择器水平极板长 $L = 0.15 m$ ，间距 $d_{1} = 0.12 m$ ，板间电压 $U_{1} = 120 V$ 。磁场Ⅱ的左边界与速度选择器右侧重合，其左右边界距离 $d_{2} = 0.08 m$ ，磁感应强度 $B_{2} = 1 \times 10^{- 2} T$ 。粒子重力忽略不计，取 $sin 37 ° = 0.6$ 。

(1)、求磁场Ⅰ的磁感应强度 $B_{1}$ 的大小；

(2)、求粒子在磁场Ⅱ中运动时间 $t_{1}$ ；

(3)、仅撤去磁场Ⅰ，求粒子在磁场Ⅱ中运动的时间 $t_{2}$ 及入射点与出射点的距离 $d_{3}$ 。

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2、如图所示，长 $L = 0.4 m$ 的轻质细绳一端系在天花板上，另一端连接质量 $M = 0.18 kg$ 的木块，木块距地面的高度 $H = 1.25 m$ ，质量 $m = 20 g$ 的子弹以一定的水平速度射入木块并留在其中（作用时间极短），细绳恰好断裂，木块和子弹一起做平抛运动。已知细绳能承受的最大张力 $T = 20 N$ ，木块可视为质点，重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、子弹落地点与细绳悬挂点的水平距离 $x$ ；

(2)、子弹射入木块过程中产生的热量 $Q$ 。

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3、某同学设计实验验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。一质量为 $m$ 、直径为 $d$ 的小球连接在长为 $l$ 的细绳一端，细绳另一端固定在 $O$ 点，调整光电门的中心位置与小球通过最低点时球心对齐。将细绳拉直，由静止释放小球，记录小球从不同高度释放通过光电门的挡光时间，小球运动中不接触弧面，重力加速度为 $g$ 。

(1)、用游标卡尺测量小球直径，如图乙所示，小球直径 $d =$ mm。

(2)、若测得光电门的中心与释放点的竖直距离为 $h$ ，小球通过光电门的挡光时间为 $t$ ，则小球从释放点下落至光电门中心的过程，满足关系式（用字母 $g$ 、 $h$ 、 $d$ 、 $t$ 表示），即可验证机械能守恒定律。

(3)、经过多次重复实验，发现小球经过光电门时，动能增加量 $Δ E_{k}$ 总是大于重力势能减小量 $Δ E_{p}$ ，下列原因中可能的是______。

A、 $h$ 的测量值偏大 B、在最低点时光电门的中心在小球球心的下方 C、小球下落过程中受到了空气阻力

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4、如图所示，一足够长的U形光滑金属导轨固定在水平面上，导轨宽为L，电阻不计，左端接一阻值为R的定值电阻，整个装置处于方向垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一长度为L、电阻为r的金属棒以大小为 $v_{0}$ 的初速度向右运动，金属棒与导轨始终接触良好且保持垂直，则（　　）

A、开始运动瞬间，金属棒两端的电势差大小为 $B L v_{0}$ B、开始运动瞬间，金属棒两端的电势差大小为 $\frac{B L R v_{0}}{R + r}$ C、瞬时速率为v时，安培力大小为 $\frac{B^{2} L^{2} v}{R + r}$ D、瞬时速率为v时，安培力大小为 $\frac{B^{2} L^{2} v}{2 (R + r)}$

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5、如图所示，远距离输电过程中，发电机输出电压 $250 V$ 、功率 $100 kW$ 的交流电，通过升压变压器升压后输送向远方，输电线的总电阻为 $10 Ω$ 。并在用户端用降压变压器把电压降为 $220 V$ ，输电线上损失的功率为 $4 kW$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、输电线上通过的电流为 $20 A$ B、升压变压器匝数比为 $1 : 20$ C、降压变压器匝数比为 $260 : 11$ D、用户端的总电流为 $400 A$

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6、质量为 $m$ 的物块放在倾角为 $θ$ 的固定斜面上。在水平恒力 $F$ 的推动下，物块沿斜面以恒定的加速度 $a$ 向上滑动。物块与斜面间的动摩擦因数为 $μ$ ，则 $F$ 的大小为（　　）

A、 $\frac{m (a + g sin θ + μ g cos θ)}{cos θ}$ B、 $\frac{m (a - g sin θ)}{cos θ + μ sin θ}$ C、 $\frac{m (a + g sin θ + μ g cos θ)}{cos θ + μ sin θ}$ D、 $\frac{m (a + g sin θ + μ g cos θ)}{cos θ - μ sin θ}$

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7、如图所示，某运动员正对竖直墙练习足球时，在 $P 、 Q$ 两点分别将足球踢出，两次足球均垂直打在墙壁上的 $M$ 点，不计空气阻力。则足球从被踢出到打在 $M$ 点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、从 $P$ 处踢出的足球初速度较大 B、足球从 $Q$ 到 $M$ 的运动时间较长 C、从 $P$ 处踢出的足球初速度与水平方向夹角较大 D、该运动员对从 $Q$ 处踢出的足球做功较多

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8、如图所示，一束自然光经过玻璃三棱镜折射后分为几束单色光，选取了其中两种单色光a、b进行研究并作出了光路图。单色光a、b的波长分别为λ_a、λ_b ，在该玻璃中的传播速度分别为v_a、v_b ，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n_a、n_b ，则（）

A、λ_a< λ_b ， v_a> v_b ， n_a> n_b B、λ_a< λ_b ， v_a= v_b ， n_a< n_b C、λ_a> λ_b ， v_a> v_b ， n_a< n_b D、λ_a> λ_b ， v_a= v_b ， n_a> n_b

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9、一列沿x轴传播的简谐横波在 $t = 4 s$ 时的波形如图甲，平衡位置在 $x = 8 m$ 的质点a的振动图像如图乙，下列说法正确的是（　　）

A、该波沿x轴负方向传播 B、该波的传播速度大小为4m/s C、4~10s内质点a通过的路程为40cm D、 $t = 4.5 s$ 时，质点a的位移为5cm

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10、第十五届全运会50m仰泳比赛中，某运动员在一段时间内经历加速、匀速、再加速的运动过程。关于该过程的位移x、速度v随时间t变化关系图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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11、微通道板电子倍增管是利用入射电子经过微通道时的多次反射放大信号强度的一种电子器件，在高能物理（中微子、宇宙射线探测）和质谱仪、真空紫外探测器等有广泛应用。如图所示一截面是矩形的微通道水平放置，竖直边 $a b = \frac{3}{2} h$ 。一个电子沿竖直平面以与水平方向成 $θ = 37 °$ 的初速度 $v_{0} = \frac{5 e B h}{3 m}$ 打到 $b c$ 的中点 $O$ 进入微通道，每个电子撞到内壁后能撞出2个次级电子，且碰撞过程电子平行内壁的动量被完全吸收，垂直内壁的动量等大反向，并被撞出的次级电子均分。现通道内加有垂直 $a b b' a'$ 平面的匀强磁场B。忽略重力和次级电子间的相互作用，电子电量的绝对值为 $e$ ，质量为 $m$ ，求：

(1)、 $O$ 点撞出的次级电子在通道内的运动半径 $r_{1}$ ；

(2)、通道长度 $a a'$ 大于多少右端将接收不到电子；

(3)、若通道长度为 $L = \frac{69}{40} h$ ，在 $a' b' c' d'$ 平面上出射点距离 $b' c'$ 的高度及接收到电子的数量；

(4)、在通道内再加竖直向下的电场 $E = \frac{9 B v_{0}}{40}$ 试判断电子能否通过微通道到达右侧。

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12、如图甲所示，一竖直无限长导线通有恒定电流 $I = 1 A$ ，旁边有一边长 $l = 1 m$ 的正方形闭合导电线框，线框由质量均为 $m$ 、电阻均为 $R = 2 Ω$ 的金属杆 $a b$ 、 $c d$ 和不计质量与电阻的导电轻杆 $a d$ 、 $b c$ 组成，可绕竖直对称轴 $O O'$ 无摩擦转动。开始时线框与通电直导线共面且 $a b$ 边与直导线的距离 $d = 1 m$ ，现给线框一初始角速度 $ω$ 按俯视顺时针方向开始转动，已知无限长直导线在空间某点产生的磁感应强度与该点到直导线的垂直距离 $x$ 成反比、与电流 $I$ 成正比，即 $B = k \frac{I}{x}$ ，其中 $k$ 未知。如图乙所示是 $I = 1 A$ 的长直导线在空间产生的磁感应强度大小与 $x$ 的关系。

(1)、由乙图求 $k$ 的大小，并根据 $k$ 求出线框中心点的磁感应强度B的大小；

(2)、线框转过 $90 °$ 时的感应电流方向？并估算此过程中通过线框的电荷量 $q$ ；（计算结果保留两位有效数字）

(3)、由于直导线产生的磁场微弱，在线框边长 $l$ 较小时可将闭合导电线框处的磁场近似看作匀强磁场。在电磁阻尼作用下线框将缓慢减速，现测得经 $\frac{5 π}{ω}$ 时间角速度减小量为 $Δ ω$ （ $Δ ω$ 未知，且 $Δ ω ≪ ω$ ），该过程产生焦耳热为 $Q$ 。（本小题计算结果用题中所给字母表示）
①此过程线框产生感应电流的有效值多大；
②试估算线框在该转动过程中角速度的减小量 $Δ ω$ 。（已知当 $0 < x ≪ 1$ ，有 ${(1 - x)}^{2} \approx 1 - 2 x$ ）

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13、

(1)、在“金属丝电阻率的测量”实验中，小明同学用米尺测出金属丝的长度 $l$ ，用螺旋测微器测量其直径 $d$ 如图所示，则直径 $d =$ $mm$ ；经粗测金属丝的电阻约为 $5 Ω$ ，为了使测量更加准确，他用伏安法测量该金属丝的电阻，所用的电路如图甲所示，图中电压表的右端应与（选填“ $a$ ”或“ $b$ ”）点连接；电路连接正确后，电压表和电流表的示数分别为 $U$ 和 $I$ ，该金属丝的电阻率 $ρ =$ （结果用题中字母表示）。

(2)、要精确测量电池的电动势和内阻，小组成员设计了如图乙所示的电路， $R_{0}$ 为定值电阻， $R$ 为滑动变阻器，两个直流电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 均可视为理想电表。
①请根据图乙所示电路图，在图丙中用笔画线代替导线完成实物图连接。
②实验中移动滑动变阻器的滑片，分别读出电压表 $V_{1}$ 和 $V_{2}$ 的多组数据 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 。利用测出的数据描绘出 $U_{1} - U_{2}$ 图像如图丁所示，图中直线的斜率为 $k$ ，截距为 $a$ ，可得电池的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ 。（用 $k$ 、 $a$ 、 $R_{0}$ 表示）

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14、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，

(1)、用单色光照射双缝后，在目镜中观察到如图所示的情形。若其他操作无误，则上述情形下测得的单色光波长将（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；

(2)、若想对图的情形进行调整，则需要的操作是（）

A、旋转毛玻璃屏 B、左右拨动拨杆 C、左右转动透镜 D、旋转测量头

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15、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，实验装置如图所示。

(1)、需要的实验操作有（　　）

A、调节滑轮使细线与桌面平行 B、调节轨道与桌面的夹角以补偿阻力 C、小车从靠近滑轮处由静止释放 D、先接通电源再释放小车

(2)、经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如下图所示，图中相邻计数点之间还有四个实际点没有画出来，计数点3的读数为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ （计算结果保留3位有效数字）。

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16、如图所示，一光滑木板倾斜固定，与水平面的夹角 $θ = 30 °$ ，木板的底端固定一垂直木板的挡板，上端固定一定滑轮 $O$ 。劲度系数为 $k = \frac{16 m g}{5 d}$ 的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为 $2 m$ 的物块Q连接。跨过定滑轮 $O$ 的不可伸长的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上的质量为 $m$ 的物块P连接。初始时物块P在水平外力 $F$ 作用下静止在直杆的 $A$ 点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角 $α = 37 °$ 。撤去水平外力 $F$ ，物块P由静止运动到 $B$ 点时轻绳与直杆间的夹角 $β = 53 °$ 。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为 $d$ ，重力加速度大小为 $g$ ，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳共线且与木板平行，不计滑轮大小及摩擦，物块P、Q均可视为质点。取 $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ 。则下列说法正确的是（　　）

A、物块Q下滑过程中，弹簧的弹性势能一直减小 B、物块P从 $A$ 点运动到 $B$ 点的过程中，轻绳拉力对物块P做正功 C、物块P从 $A$ 点运动到 $B$ 点的过程中，轻绳拉力对物块Q做的功为 $\frac{5}{36} m g d$ D、物块P从 $A$ 点运动到 $B$ 点的过程中，物块Q的重力势能减少量等于P、Q两物块总动能的增加量

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17、一列简谐横波沿x轴正方向传播，从某时刻开始计时，在t=6s时的波形如图（a）所示。在x轴正方向，距离原点小于一个波长的A质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

A、A质点在t=3s与t=7s时刻速度方向相反 B、A点的平衡位置离原点的距离为x=0.25m C、t=9s时，平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴正方向 D、t=13.5s时，平衡位置在x=1.4m处的质点位移为负值

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18、下列说法正确的是（　　）

A、自由落体过程中任意连续相等时间通过的位移之比可能为2：3 B、电场线一定是不闭合的 C、光电效应实验中光的频率越高，逸出光电子的动能就越大 D、根据玻尔的氢原子理论，氢原子由低能级向高能级跃迁时动能变小、电势能增大

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19、如图1所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，并不落向漏斗下方。我们用如下模型对此进行分析：如图2所示，一圆锥体（圆锥的顶点为O，底面圆心为O^'）绕垂直于水平面的轴线以恒定的角速度ω转动，一质量为m小物体（可看作质点）随圆锥体一起转动且相对于圆锥体静止。以圆锥体为参考系，圆锥体中的小物体还多受到一个“力”，同时小物体还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过轴线的平面上，以顶点O为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，小物体在这个坐标系中具有的“势能”可表示为 $E_{P x} = - \frac{1}{2} m ω^{2} x^{2}$ 。该“势能”与小物体的重力势能之和为其总势能。当小物体处在圆锥壁上总势能最小的某一位置时，小物体既没有沿圆锥面上滑的趋势，也没有沿圆锥面下滑的趋势，此时小物体受到的摩擦力就会恰好为0，即使圆锥壁光滑，小物体也不会滑向下方。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　）

A、小物体多受到的那个“力”的方向指向O^'点 B、小物体多受到的那个“力”的大小随x的增加而减小 C、该“势能”的表达式 $E_{P x} = - \frac{1}{2} m ω^{2} x^{2}$ 是选取了x轴处“势能”为零 D、当圆锥体以恒定的角速度ω^'转动时（ $ω' > ω$ ），小物体沿圆锥壁向下移至某一位置时受到的摩擦力才可能恰好为0

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20、在量子引力理论中，普朗克长度被视为可探测的最小空间尺度。一种估算方法是考虑如下思想实验：为了探测更小的空间结构，需要更高能量的光子。但当光子能量极高时，其自身引力效应显著，可能形成一个微观黑洞，（理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的 $\sqrt{2}$ 倍，即 $v^{'} = \sqrt{\frac{2 G m}{R}}$ ）从而无法提供更小的尺度信息。高中阶段为了简化运算，我们可以令光子的波长等于 $4 π$ 乘以黑洞的半径（设黑洞的半径等于普朗克长度 $L_{p}$ ），我们就可以得到最小的长度 $L_{p}$ 。已知光子的能量为 $E = \frac{h c}{λ}$ ，有效质量为 $m = \frac{E}{c^{2}}$ 。普朗克常数 $h = 6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ，真空光速 $c = 3 \times 10^{8} m/s$ ，引力常数 $G = 6.67 \times 10^{- 11} {Nm}^{2} {kg}^{- 2}$ ，则普朗克长度约为（　　）

A、 $1.6 \times 10^{- 35} m$ B、 $1.6 \times 10^{- 33} m$ C、 $1.1 \times 10^{- 37} m$ D、 $1.1 \times 10^{- 40} m$

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