相关试卷
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1、如图所示，xOy平面内、区域存在两个有界匀强磁场，右边界与x轴的交点为Q，x轴上方磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为3B，x轴下方磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为2B。质量为m、电荷量为的粒子，从y轴上P点以初速度沿x轴正方向射入磁场，大小可调，P点的纵坐标为d。不计粒子重力， ， 。
(1)、若 ， 求粒子第二次经过x轴位置的横坐标；(2)、求粒子从左边界射出时的位置与P点的最大距离L；(3)、若在范围内，求粒子从P点运动到Q点的最短时间t。 -
2、如图所示，固定在水平面上的光滑斜面，倾角 ， 底端固定弹性挡板，长木板B放在斜面上，小物块A放在B的上端沿斜面向上敲击B，使B立即获得初速度 ， 此后B和挡板发生碰撞，碰撞前后速度大小不变，方向相反，A始终不脱离B且与挡板不发生碰撞。已知A、B的质量均为 ， A、B间的动摩擦因数 ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求：
(1)、敲击B后的瞬间，A、B的加速度大小、；(2)、B上升的最大距离s；(3)、B的最小长度L。 -
3、如图所示。一细束白光从O点射入某矩形透明材料，经下表面反射后在上表面形成一条光带AB。已知透明材料的厚度为d，O、A间的距离为d，O、B间的距离为kd，透明材料对从A处射出光的折射率为 ， 真空中的光速为c。
(1)、从A处射出的是紫光还是红光？求该光在材料中的速度大小v；(2)、求透明材料对从B处射出光的折射率。 -
4、兴趣小组用如图甲所示装置验证向心力公式，将力传感器和光电门分别固定，细线上端固定在力传感器上。下端栓接一金属小球。力传感小球自然下垂时球心与光电门中心重合，已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。实验如下：
（1）小球自然下垂时力传感器读数为 ， 则小球的质量（用题中已知量表示）；
（2）将小球拉离竖直方向成一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间t，力传感器对应测得细线的最大拉力F，则小球经过最低点时的速度大小（用题中已知量表示）；
（3）改变细线与竖直方向的夹角，重复步骤（2），多次采集实验数据；
（4）正确操作得到一组数据，下列图像中能验证向心力公式的是；
（5）向心力的实际值为 ， 理论值为 ， 实验中发现明显大于 ， 可能的原因是（写一个原因即可）；
（6）力传感器的核心是电阻应变片，如图乙所示，4个应变片固定在横梁上，横梁右端受向下的作用力向下弯曲，4个应变片的电阻发生改变，上表面应变片的电阻（选填“变大”或“变小”），将4个应变片连接到如图丙所示电路中，B、C端输出电压的大小反映了横梁右端受力的大小，则图丙中对应的是（选填“”或“”）。
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5、如图甲所示，弧形磁铁固定在把手的表面，转动把手改变弧形磁铁与霍尔元件的相对位置。如图乙所示，霍尔元件通以向右的恒定电流，使垂直穿过霍尔元件的磁场增强，则霍尔元件（ ）
A、上下表面间的电势差变大 B、上下表面间的电势差变小 C、前后表面间的电势差变大 D、前后表面间的电势差变小 -
6、炮弹的速度越大，受到的空气阻力越大，一炮弹从水平面A处射出，落到B点，其弹道曲线如图所示。炮弹从A运动到B的过程中（ ）
A、水平方向的分速度一直减少 B、上升的时间大于下降的时间 C、在最高点时的速度最小 D、在最高点时的加速度最小 -
7、用图示装置研究光电效应的规律，v为入射光的频率，Uc为遏止电压，I为电流表示数，U为电压表示数。下列反映光电效应规律的图像可能正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
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8、如图所示，在水平面上固定一竖直挡板M，现用水平力F向左推楔形木块B，使球A缓慢上升，所有接触面均光滑。在此过程中（ ）
A、A对B的压力始终不变 B、A对M的压力逐渐增大 C、水平外力F逐渐增大 D、水平面对B的支持力逐渐增大 -
9、如图所示，矩形线圈在磁极间的匀强磁场中匀速转动，外接交流电压表和定值电阻，图示位置线圈平面与磁感线平行。此时（ ）
A、穿过线圈的磁通量最大 B、通过线圈的电流最大 C、电压表的示数为零 D、流经电阻的电流方向改变 -
10、2024年12月17日，中国航天员创造了最长太空行走的世界纪录，空间站在距离地面约400km高处的圆轨道上运动。则航天员（ ）
A、受到的合力为零 B、始终在北京的正上方 C、绕地球运动的周期为24h D、绕地球运动的速度小于 -
11、类比是研究问题的常用方法。(1)、情境1：图甲是弹簧振子的模型。将振子从平衡位置向左压缩一段距离后释放，振子就开始来回振动，不计空气和摩擦阻力，其位移、速度等物理量呈现出周期性变化。已知振子的质量为 ， 弹簧劲度系数为。
a.在图乙中画出小球所受弹力随位移的变化图像，并利用图像求位移为时弹簧振子的弹性势能；
b.若该弹簧振子的振幅为 ， 根据能量守恒定律，试推导小球的速度与位移的关系式。
(2)、情境2：图丙是产生电磁振荡的原理图。先把开关置于电源一侧，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。此后电容器极板上的电荷量、线圈中的电流等物理量呈现出周期性变化。已知电容器的电容为 ， 线圈的自感系数为。a.类比情境1，利用图像求电容器极板上的电荷量为时电容器储存的电场能；
b.比较情境1和情境2中各物理量的变化关系，通过类比猜想完成下表。
情境1
情境2
对于依据类比猜想出的简谐运动周期的表达式，请你从其他角度提供一条其合理性的依据。
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12、构建物理模型是一种研究物理问题的科学思维方法。(1)、如图甲所示，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s，求球棒对垒球的平均作用力大小F。
(2)、我们一般认为，飞船在远离星球的宇宙深处航行时，其他星体对飞船的万有引力作用很微弱，可忽略不计。此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动。设想有一质量为M的宇宙飞船，正以速度在宇宙中飞行。如图乙所示，飞船可视为横截面积为S的圆柱体。某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云，已知尘埃云分布均匀，密度为。
a、假设尘埃碰到飞船时，立即吸附在飞船表面，若不采取任何措施，飞船将不断减速。求飞船的速度由减小1%的过程中发生的位移大小x。
b、假设尘埃与飞船发生的是弹性碰撞，且不考虑尘埃间的相互作用。为了保证飞船能以速度匀速穿过尘埃云，在刚进入尘埃云时，飞船立即开启内置的离子加速器。已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速（远大于飞船速度）粒子流，从而对飞行器产生推力。喷射粒子过程中，飞船的加速度很小，可视为惯性系。若发射的是一价阳离子，每个阳离子的质量为m，加速电压为U，元电荷为e。在加速过程中飞行器质量的变化可忽略，求单位时间内射出的阳离子数N。
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13、寻求守恒量，是解决物理问题的重要方法。(1)、如图1所示，用细线悬挂的两个完全相同的小球，静止时恰能接触且悬线平行、球心等高。把小球1向左拉起一定高度h后由静止释放，与小球2发生弹性正碰。已知重力加速度为g，求碰后瞬间小球2的速度大小v。
(2)、某同学设计了一个“电磁弹射”装置，并将其简化成如图2所示的模型。在水平光滑导轨上，固定着两个相同的“载流线圈”，放置着三个质量均为m的小磁铁充当“磁性弹头”，弹头2和弹头3左侧都非常靠近无磁性的、质量均为m的弹性“圆柱”。弹头和圆柱可以在水平导轨上沿轴线自由移动，圆柱静止时，其左端恰好位于载流线圈圆心处。发射过程如下：弹头1仅受载流线圈1施加的磁力作用从静止开始加速运动，通过碰撞将动能传给中间的弹头2；弹头2被载流线圈2加速，通过碰撞将动能传给弹头3，弹头3最终被弹出。
弹头可视为半径为r，电流大小恒为I、方向如图2方框中所示的单匝细圆线圈，且r远小于载流线圈半径。所有碰撞均可视为弹性正碰，不考虑弹头之间的磁力作用，相邻两线圈之间的距离足够远，水平轨道足够长。
a．标出载流线圈1和载流线圈2中电流的方向。
b．已知弹头1在载流线圈1处产生磁场的磁感应强度的轴向分量Bx和径向分量Br。求弹头1在图2方框中所示情况下受到载流线圈1的作用力的大小F。
c．通过查阅资料得知：电流为i、面积为S的单匝细圆线圈放入磁感应强度为B的外界匀强磁场中所具有的“势能”可表示为 ， 其中θ为细圆线圈在轴向上产生的磁场与外界匀强磁场之间的夹角。
已知载流线圈1和载流线圈2在各自圆心处产生的磁感应强度大小均为 求弹头3理论上能获得的速度上限
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14、如图1所示，把一个质量为m的小球连接在劲度系数为k的轻质弹簧的右端，弹簧的左端固定，小球置于光滑水平面，小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点O，以水平向右为正方向建立坐标轴Ox。小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，忽略摩擦阻力的影响。
(1)、把小球拉向O点的右方x=+L处，然后由静止释放，小球沿着坐标轴做往复运动。a．在图2中画出弹簧弹力F随x变化的示意图，并由此求出小球从x=+L处静止释放至第一次运动到平衡位置O的过程中，弹簧对小球做的功W。
b．求小球从x=+L处静止释放至第一次运动到平衡位置O的过程中，弹簧对小球冲量的大小I。
(2)、动量p随位移x变化的图像在理论物理、近代数学分析的发展中扮演了重要的角色。如图3所示，小球运动过程的p-x图线为椭圆，已知弹簧振子系统的机械能为E。a．求该椭圆的半长轴a和半短轴b。
b．实际上，小球在运动过程中受到微小的阻力，在相当长的时间内可近似认为其p-x图线是一系列面积不同的封闭椭圆。经过一段相当长的时间T，椭圆的面积减小为原来的90％，求这段时间内克服微小阻力做功的平均功率P。（已知椭圆面积S=πab)
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15、如图所示，运动员以一定速度从P点沿水平方向离开平台，恰能从A点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道AC，沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员（含装备）质量m=50kg，运动员进入圆弧轨道时的速度大小vA=10m/s，圆弧轨道的半径R=4m，圆弧轨道AB对应的圆心角∠。测得运动员在轨道最低点B时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。取重力加速度 ， ， 。将运动员视为质点，忽略空气阻力。求：
(1)、运动员从P点到A点运动过程所用时间t；(2)、运动员在B点时的动能；(3)、在圆弧轨道AB段运动过程中，摩擦力对运动员所做的功W。 -
16、如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向如图所示。一边长为L的正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界的初速度v从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为m、电阻为R。求导线框完全进入磁场的过程中，求：
(1)、感应电流的最大值I；(2)、加速度的最大值a；(3)、流过导线截面的电荷量q。 -
17、某实验小组用图1所示电路测量一段粗细均匀、阻值约为5Ω的金属丝的电阻率。(1)、实验室有电源（电动势E为3.0V，内阻约为1Ω）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）
B．电流表（量程0～3A，内阻约0.025Ω）
C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
E．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流0.5A）
为了比较准确地测量金属丝的电阻阻值 ， 实验中电流表应选 ， 滑动变阻器应选。（选填器材前的字母）
(2)、图2所示为测量R2的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图1电路图补充完成图2中实物间的连线。(3)、该小组同学正确连接电路，改变滑动变阻器的滑片位置，测量得到多组电压U和电流I，并在图3坐标系中标出。a．请在图3中画出U-I图线。
b．已通过U-I图线得到了Rx。为准确测量待测金属丝的电阻率，请写出还需要测量的物理量及对应的测量方法。
(4)、该小组同学利用上述相同实验器材，分别按照图1和图4的电路图正确连接电路。按操作规范，将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端，探究电压表示数U与滑片移动距离x 间的关系，分别得到图线甲和乙。已知滑动变阻器电阻丝的总长度为L，下列反映U-x关系的示意图中可能正确的是 。
A、
B、
C、
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18、某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长。该同学调整好实验装置后，分别用图所示的氢原子在可见光区的四条谱线中的Hβ和Hγ两条谱线的光照射双缝。已知氢原子四条谱线的波长满足 ， 其中对应Hα ， 为常量）。在干涉图样中，条纹间距较小的是谱线所对应的光形成的。（选填“Hβ”或
“Hγ”）
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19、用图所示装置探究两个互成角度的力的合成规律。如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定，橡皮条恰好伸直时的长度为GE。通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为EO，如图乙所示。改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它静止于O点，如图丙所示。关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A、需要记录GE和EO的长度 B、描点确定拉力方向时，所描两点之间的距离应适当大一些 C、借助该实验数据也可以完成“探究力的分解规律”的实验 -
20、现有一个阻值约为2kΩ的定值电阻，用多用电表测其电阻，应选用电阻挡（选填“×10”“×100” 或“×1k”)；图为已选定挡位后正在测量中的多用电表表盘，其对应的阻值是Ω。
