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相关试卷

1、某装置利用磁场控制带电粒子的运动。如图所示，矩形区域ABCD边长分别为 $A B = 16 d$ 、 $A D = 8 d$ ， O、 $O^{'}$ 为AB、CD边的中点；ABCD内存在多层紧邻且强弱相同的匀强磁场，每层的高度均为d，磁感应强度大小可调，方向垂直纸面沿竖直方向交替变化；质量为m、电荷量为+q的粒子从O点射入磁场，初速度大小为 $v_{0}$ ，方向与 $O O^{'}$ 夹角为 $θ = 30^{\circ}$ ，粒子在纸面内运动，不计粒子重力及粒子间的相互作用。
（1）若粒子从O开始沿图示轨迹运动且恰好到达 $O^{'}$ ，求所加磁场的磁感应强度的大小 $B_{1}$ 。
（2）若粒子从CD边离开磁场时与轴线 $O O^{'}$ 的距离小于d，求磁感应强度B的取值范围。
（3）若磁感应强度 $B = \frac{\sqrt{2} m v_{0}}{2 q d}$ ，求能从CD边出射的粒子初速度方向与 $O O^{'}$ 夹角θ的范围。

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2、如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度。已知外界大气压强 $p_{0} = \frac{2 m g}{S}$ ，忽略缸内气体温度的变化，不计活塞和汽缸的摩擦，重力加速度为g。求：
（1）不规则物体的体积 $V_{0}$ ；
（2）该过程中缸内气体向外界放出的热量 $Q$ 。

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3、某同学做“油膜法估测油酸分子的大小”实验时，先通过查阅资料的得知油酸分子的直径为d，实验测得n滴油酸酒精溶液的体积为V。由于水槽的限制，要求油膜的面积不能超过S，求：

(1)、为油酸酒精溶液的浓度 $η$ 不能超过多少？

(2)、油膜的面积刚好为S时，油膜中油酸分子个数。

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4、两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L，通过长为L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度v₀水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、B与v₀无关，与 $\sqrt{H}$ 成反比 B、通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变 C、通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率小于重力做功的功率 D、调节H、v₀和B，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变

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5、如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱一定向a侧移动的是（　　）

A、 $V_{a} < V_{b} ， T_{a} = T_{b}$ B、 $V_{a} = V_{b} ， T_{a} < T_{b}$ C、 $V_{a} < V_{b} ， T_{a} < T_{b}$ D、 $V_{a} > V_{b} ， T_{a} = T_{b}$

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6、如图所示，电阻不计的两根光滑平行金属导轨左端接有一个自感系数很大的线圈L，金属棒 $MN$ 固定在导轨上，直流电源E、电阻R和开关S接在导轨之间，自感线圈L的直流电阻小于金属棒 $MN$ 电阻。则（　　）

A、闭合S，金属杆受到向左的安培力且越来越大 B、闭合S，金属杆受到向右的安培力且越来越小 C、断开S，金属杆受到向左的安培力且越来越小直至为零 D、断开S，金属杆受到向右的安培力且先突然变大再逐渐减小为零

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7、如图为一定质量的理想气体经历 $a \to b \to c$ 过程的压强p随热力学温度T变化的图像，其中 $a b$ 平行于T轴， $c b$ 的延长线过坐标原点。则（　　）

A、 $a \to b$ 过程，所有气体分子的运动速率都减小 B、 $a \to b$ 过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加 C、 $b \to c$ 过程，速率较小的分子所占有的比例变大 D、 $b \to c$ 过程， $b c$ 下方与T轴间围成的面积表示气体对外界做的功

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8、利用图示装置可测量某种金属材料K的逸出功，分别用频率为 $2 ν$ 和 $3 ν$ 的光照射材料K，通过电压表读数可测得这两种光照情况下的遏止电压之比为 $1 : 2$ ，普朗克常量为h，则该金属材料K的逸出功是（　　）

A、 $0.5 h ν$ B、 $h ν$ C、 $1.5 h ν$ D、 $2 h ν$

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9、如图所示为某小型发电站高压输电示意图，发电站输出的电压 $U_{1}$ 不变；升压变压器输出电压为 $U_{2}$ ，输电线电流为 $I_{2}$ ，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为 $U_{3}$ 和 $U_{4}$ ，为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（　　）

A、①为电流表，②为电压表 B、电厂输送的电功率为 $U_{2} I_{2}$ C、若 $U_{3}$ 线圈匝数增加一倍，①的示数增加一倍 D、若输送距离增加一倍，则输电线上的损耗功率增加一倍

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10、如图甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子之间引力、斥力的大小变化分别如图中两条曲线所示。P为两虚线a、b的交点。现把乙分子从A处由静止释放，恰能到达B位置。由图可知（　　）

A、虚线a为分子间引力变化的图线，且随距离增大而减小 B、交点P的横坐标代表乙分子到达该点时分子势能为零 C、乙分子到达B点时分子势能小于零 D、乙分子从A到B的运动过程中加速度一定先变小后变大

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11、下列说法中正确的是（　　）

A、液晶是液体和晶体的混合物 B、布朗运动是指液体分子的无规则运动 C、能量耗散并不违反能量守恒定律 D、若某液体能够浸润玻璃器壁，则液面呈凸形

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12、如图，在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为 $q (q > 0)$ 的粒子从距虚线高度为h的a点向右水平发射，当粒子进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为 $45 °$ 。不计重力。

(1)、求粒子进入磁场时的速度大小；

(2)、若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距a点的距离为 $s = 2 h$ ，求磁场的磁感应强度大小的可能值；

(3)、若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求粒子此时距a点的距离。

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13、2024年10月25日第57届田径运动会正式开幕。小明所在班级使用了桶装纯净水进行供水，图甲为桶装纯净水使用压水器供水的示意图，图乙是简化的原理图。当手按下压水器时，压水器中的活塞打开，外界空气压入桶内，放手后，压水器活塞关闭，当压水器将水压到出水管管口时，水可以流出。压水器出水管上方有一个止水阀，按下止水阀，桶内空气可以与外界相通。已知桶底横截面积 $S = 0.05 m^{2}$ ，容积V＝20L。现桶内有10L水，初始时出水管竖直部分内外液面相平，出水口与桶内水面的高度差h＝0.3m，压水器气囊的容积 $Δ V = 0.2 L$ ，空气可视为理想气体。已知出水管的体积与桶内水的体积相比可忽略不计，水的密度 $ρ = 1.0 \times 10^{3} {kg/m}^{3}$ ，外界大气压强恒为 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求

(1)、若桶内气体温度不变，刚好有水从出水管流出时桶内气体的压强；

(2)、若每次将气囊完全压下，整个过程桶内温度不变，压气完成后打开出水管开关进行接水，已知小明的水杯容量为500mL，接满10杯水需要压的次数。

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14、一列周期 $T = 0.4 s$ 的简谐横波沿x轴正方向传播，在 $t = 0$ 时刻的波形如图所示。此时这列波恰好传播到 $x = 2 m$ 的质点P，求：
（1）该波的振幅与波速；
（2）经过多少时间，坐标为 $x = 8 m$ 的质点Q开始振动；
（3）从 $t = 0$ 时刻到Q点处于波峰时，质点P运动的路程s。

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15、实验室有一块长方体透明介质，截面如图中ABCD所示。AB的长度为l₁ ， AD的长度为l₂ ，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光，且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角θ₁射到AB面上，经折射后AD面上有光线射出，甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。
（1）甲同学的做法是：保持射到AB面上光线的入射角不变，用遮光板由A点沿AB缓慢推进，遮光板前端推到P时，AD面上恰好无光线射出，测得AP的长度为l₃ ，则长方体介质的折射率可表示为n＝；
（2）乙同学的做法是：缓慢调节射到AB上光线的入射角，使AD面也恰好无光线射出，测得此时射到AB面上光线的入射角为θ₂ ，则长方体介质的折射率可表示为n＝；
（3）θ₁和θ₂的关系为：θ₁θ₂（填“<”“>”或“＝”）。

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16、如图，两固定的足够长平行光滑导轨，由水平段和弧形段在 $C D$ 处相切构成，导轨的间距为 $L$ ，区域 $C D E F$ 内存在方向竖直向下、磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场， $E D$ 间距也为 $L$ 。现将多根长度也为 $L$ 的相同导体棒，依次从弧形轨道上高为 $h$ 的 $P Q$ 处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第 $n (n > 1)$ 根棒时，第 $(n - 1)$ 根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为 $m$ ，电阻均为 $R$ ，重力加速度大小为 $g$ ， $F E / / C D / / P Q$ 且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　　）

A、第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 $\frac{B^{2} L^{2} \sqrt{2 g h}}{3 m R}$ B、第3根棒刚穿出磁场时的速度大小为 $\sqrt{2 g h} - \frac{2 B^{2} L^{3}}{3 m R}$ C、第 $n$ 根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 $\frac{2 g h B^{2} L^{2}}{n^{2} R}$ D、从开始到第 $n$ 根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热小于 $(n - 1) m g h - \frac{(n - 1) m}{2} {(\sqrt{2 g h} - \frac{B^{2} L^{3}}{2 m R})}^{2}$

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17、一传送带装置如图所示，水平部分 $A B$ 长为 $4 m$ ，倾斜部分 $B C$ 长为 $10 m$ ，倾角 $θ = 37 °$ 。 $A B$ 和 $B C$ 在 $B$ 点通过一极短的圆弧连接，传送带以 $v = 4 m / s$ 的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.5。现将一质量 $m = 1 kg$ 的工件（可视为质点）无初速地放在A点，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，下列说法正确的是（　　）

A、工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为 $5 : 1$ B、工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为4m C、工件第二次到达B点的速度大小为 $3 m / s$ D、工件自释放至第三次到达B点的时间为 $7 s$

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18、如图所示给出了一定量的理想气体经过一系列变化过程A→B→C→D→A最终回到初始状态的p-V图像，其中A→B、C→D的变化过程为等温变化过程，B→C、D→A的变化过程为等容变化过程，下列说法正确的是（　　）

A、A→B的过程理想气体从外界吸收热量对外做功，且吸收的热量等于理想气体对外做的功 B、B→C的过程理想气体从外界吸收热量，理想气体的内能增大 C、C→D的过程外界对理想气体做功，理想气体向外界放热 D、D→A的过程理想气体从外界吸热，理想气体的内能增大

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19、根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R₀。当用户端接一个定值电阻 $R$ 时，R₀上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　）

A、风速增加，若转子角速度增加一倍，则R₀上消耗的功率为4P B、输电线路距离增加，若R₀阻值增加一倍，则R₀消耗的功率为2P C、若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R₀上消耗的功率为4P D、若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则R₀上消耗的功率为4P

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20、如图所示为某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系（ $E - x$ 图像），x轴正方向为电场强度正方向。一个带正电的点电荷仅在电场力作用下由静止开始沿x轴运动，在x轴上的a、b、c、d四点间隔相等，下列说法正确的是（　　）

A、点电荷由a运动到d的过程中加速度先减小后增大 B、点电荷从b运动到a电场力做的功小于从c运动到b电场力做的功 C、点电荷由a运动到d的过程中电势能先增大再减小 D、b和d两点处电势相等

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