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相关试卷

1、一质量为M的汽缸，用活塞封闭一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，空气柱长为L₀（如图甲所示），已知大气压强为p₀ ，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变，重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置，静止时，求：
（1）缸内气体的压强；
（2）气柱的长度。

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2、有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为100Ω，为了测量其电阻率ρ，可先测其电阻R_x ，现提供以下实验器材：
A.10分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A₁（量程50mA，内阻r₁为100Ω）
D.电流表A₂（量程100mA，内阻r₂约为40Ω）
F.滑动变阻器R₁（20Ω，额定电流1A）
H.直流电源E（12V，内阻不计）
I.圆柱体导体棒样品R_x（电阻R_x约为100Ω）
J。开关一只，导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数L=cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数D=mm
（2）为了尽可能精确地测量原件电阻R_x ，请在框中画出相应的电路图，并标明相应的符号
（3）闭合开关，测量出需要测量的物理量。需要测量的物理量是
（4）根据（1）（3）步测量的数据字母，表示出电阻率ρ=

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3、某实验小组用气垫导轨与光电门做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示。已知当地的重力加速度为 $g$ ，实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，调节底脚螺丝使导轨水平；
②测出遮光条的宽度 $d$ ；
③将滑块移至如图所示位置，测出遮光条到光电门的距离 $l$ ；
④接通气源，释放滑块，读出遮光条通过光电门时的遮光时间 $Δ t$ ；
⑤用天平称量出槽码的总质量 $m$ 、滑块含遮光条的质量 $M$ ；
⑥改变 $l$ ，重复步骤③、④，多次实验。
根据上述步骤可知，系统势能的减少量 $Δ E_{p} =$ ；若在实验误差允许范围内，满足关系式，则说明系统机械能守恒。（均用题中所给物理量的字母表示）

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4、如图所示，光滑斜面的倾角为 $θ$ ，斜面上放置一矩形导体线框 $a b c d$ ， $a b$ 边的边长为 $l_{1}$ ， bc边的边长为 $l_{2}$ ，线框的质量为 $m$ ，电阻为 $R$ ，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为 $M$ ，斜面上 $e f$ 线（ $e f$ 平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为 $B$ ，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的 $a b$ 边始终平行于底边，则下列说法正确的是（　　）

A、线框进入磁场前运动的加速度为 $\frac{M g - m g sin θ}{m}$ B、线框进入磁场时匀速运动的速度为 $\frac{(M g - m g sin θ) R}{B l_{1}}$ C、线框做匀速运动的总时间为 $\frac{B^{2} l_{1}^{2} l_{2}}{(M g - m g sin θ) R}$ D、该匀速运动过程中产生的焦耳热为 $(M g - m g sin θ) l_{2}$

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5、沿倾角不同、动摩擦因数相同的斜面向上拉同一物体，若上升的高度相同，则（　　）

A、沿各斜面克服重力做的功相同 B、沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些 C、沿倾角大的斜面拉力做的功小些 D、条件不足，拉力做的功无法比较

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6、随着科学技术的不断发展，使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及，我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了 $($ 　　 $)$

A、压力传感器 B、红外线传感器 C、生物传感器 D、温度传感器

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7、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造如图所示。粒子源S产生的各种不同正粒子束（速度可视为零），粒子质量为m、带电量为q，粒子重力不计，经电压为U的加速电场加速后，从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的M点。则下列说法正确的是（　　）

A、粒子从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场的速度大小为 $\sqrt{\frac{q U}{m}}$ B、若粒子束q相同而m不同，则MN距离越大对应的粒子质量越小 C、进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的比荷一定相等 D、进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的电荷量一定相等

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8、如图所示为氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出 $6$ 种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围为 $1.6 4eV ~ 3.19 eV$ ，下列说法正确的是（　　）

A、6种不同频率的光中包含有 $γ$ 射线 B、基态的氢原子受激后跃迁到 $n = 4$ 的能级 C、从 $n = 2$ 能级跃迁到 $n = 1$ 发出的光是可见光 D、从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 发出的光波长最短

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9、一个小球从高处水平抛出，抛出点跟落地点的水平距离为s。现将s分成三等分，则小球在水平方向上相继运动 $\frac{s}{3}$ 的时间内，其下落高度之比为（　　）

A、 $1 : 1 : 1$ B、 $1 : 2 : 3$ C、 $1 : 3 : 5$ D、 $1 : 4 : 9$

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10、如图所示，三维坐标系 $O x y z$ 中，在 $x \leq 0$ 的区域Ⅰ、Ⅱ中，存在匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，其中区域 $Ⅰ (x < 0 、 z > 0)$ 中磁场的磁感应强度大小为 $B_{0}$ 、方向沿x轴正方向，区域 $Ⅱ (x \leq 0 、 z \leq 0)$ 中磁场的磁感应强度大小为 $\frac{B_{0}}{2}$ 、方向沿y轴正方向；在 $x \geq 0$ 的区域Ⅲ、Ⅳ中，存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B_{0}$ 。区域Ⅰ中坐标为 $(- \sqrt{2} a, 0, \sqrt{2} a)$ 的A点有一粒子源，发出沿 $A O$ 方向、质量为m、带电量为 $+ q$ 的粒子，粒子的初速度大小为 $v_{0}$ ，在区域Ⅰ中恰好沿直线运动并经过原点O，粒子的重力不计。．求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子从发出到第3次经过x轴需要的时间；
（3）粒子第6次通过 $y o z$ 平面时的y轴坐标值。

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11、如图所示，在xoz平面的第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度的大小 $E = 10 V/m$ ，空间某区域存在轴线平行于z轴的圆柱形磁场区域，磁场方向沿z轴正方向。一比荷为 $\frac{q}{m} = 10^{4} C/kg$ 的带正电粒子从x轴上的P点以速度 $v_{0}$ 射入电场，方向与x轴的夹角 $θ = 30^{\circ}$ 。该粒子经电场偏转后，由z轴上的Q点以垂直于z轴的方向立即进入磁场区域，经磁场偏转射出后，通过坐标为（0，0.15m，0.2m）的M点（图中未画出），且速度方向与x轴负方向的夹角 $α = 60^{\circ}$ ，其中 $O Q = 0.2 m$ ，不计粒子重力。求：
（1）粒子速度 $v_{0}$ 的大小；
（2）圆柱形磁场区域的最小横截面积S_min（结果保留两位有效数字）；
（3）粒子从P点运动到M点经历的时间t（结果保留三位有效数字）。

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12、如图所示，光滑水平面上有两个质量均为m的物体A、B，B上连接一劲度系数为k的轻弹簧。物体A以初速度v₀向静止的物体B运动。从A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的时间为 $t = \frac{π}{2} \sqrt{\frac{m}{2 k}}$ ，弹簧弹性势能为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ （x为弹簧的形变量），弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　）

A、弹簧的最大压缩量为 $v_{0} \sqrt{\frac{m}{k}}$ B、弹簧的最大压缩量为 $v_{0} \sqrt{\frac{m}{2 k}}$ C、从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体A的位移为 $\frac{(π + 1) v_{0}}{4} \sqrt{\frac{m}{2 k}}$ D、从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体B的位移为 $\frac{(π - 2) v_{0}}{4} \sqrt{\frac{m}{2 k}}$

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13、如图甲所示，滑雪运动员在助滑道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后落在倾斜的雪道上，其过程可简化为图乙。现有一运动员从跳台O处以初速度 $v_{0}$ 飞出，方向与雪道成 $60 °$ ，之后落在雪道的P处。运动员质量为 $m$ ，倾斜雪道与水平方向的夹角为 $30 °$ 。重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、运动员在空中飞行的时间为 $\frac{v_{0}}{g}$ B、OP两点间的距离为 $\frac{2 v_{0}^{2}}{g}$ C、运动员在飞行过程中动能变化量的大小为 $2 m v_{0}^{2}$ D、运动员在飞行过程中动量变化量的大小为 $2 m v_{0}$

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14、光的干涉现象在工业技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一透明板压在另一透明板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让红光和蓝光分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、a图是红光，b图是蓝光 B、将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，也能得到如图所示的条纹 C、条纹间距之比等于波长之比 D、若将薄片的厚度增加，则条纹间距减小

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15、负压救护车主要用于感染患者的转运与抢救，使用时病员舱内气压低于外界大气压，病员舱负压值（为负值）是指舱内气体压强与外界大气压强之差。某次转运病员前，医护人员打开控制开关使封闭病员舱内的气体降至人体适合的温度，同时将部分气体抽出使舱负压值达到规定值。已知T＝t+273K，打开开关前舱内气体的温度为37℃，舱内气体压强与外界大气压强均为 $p_{0}$ ；打开开关后抽出的气体质量为原来舱内气体质量的 $n (n < 1)$ 倍，舱内温度降至27℃，则该病员舱规定的负压值为（）

A、 $- n p_{0}$ B、 $- \frac{30 n}{31} p_{0}$ C、 $- \frac{1 + 30 n}{31} p_{0}$ D、 $- \frac{1 + 31 n}{31} p_{0}$

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16、某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成．如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环，则（　　）

A、在状态a和c时气体温度 $T_{a} > T_{c}$ B、 $a \to b$ 过程，气体对外界做功、内能减少 C、 $b \to c$ 过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量 D、完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量

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17、如图所示，在直角坐标系 $x O y$ 内，有圆心均为原点O、半径分别为 $r_{1} = 10$ cm和 $r_{2} = 20$ cm的两个圆。小圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 $B_{0} = 2 \times 10^{- 4}$ T，大圆与小圆间有辐向电场，方向均指向原点O，大圆与x轴负半轴交点为点A，小圆与y轴正半轴的交点为点C。在点A处由静止释放比荷 $\frac{q}{m} = 5 \times 10^{7}$ C/kg的粒子（视为质点），发现粒子第一次刚好从C点离开磁场，不计粒子受到的重力。

(1)、求大圆和小圆之间的电势差 $U_{A C}$ ；

(2)、求粒子的运动轨迹在磁场中围成的面积S和粒子在磁场中第一次运动到C点的时间 $t_{1}$ ；

(3)、若改变匀强磁场的磁感应强度大小，粒子运动一段时间后又能回到A点，且粒子在磁场中运动的轨迹不相交（不含磁场边界），求粒子相邻2次回到A点的过程中在磁场中运动的时间间隔T。

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18、如图所示，一轻绳吊着一根粗细均匀的棒，棒下端离地面的高度为H，上端套着一个细环。棒和环的质量分别为M、m，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 $k m g$ （ $2 > k > 1$ ， g为重力加速度大小），断开轻绳，棒和环自由下落。棒足够长，与地面发生弹性碰撞且触地时间极短。棒在整个运动过程中始终保持竖直，环始终套在棒上，不计空气阻力。求：

(1)、棒第一次与地面碰撞时环的速度大小v；

(2)、棒从与地面第一次碰撞至第二次碰撞过程中运动的路程x；

(3)、从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，棒和环摩擦产生的热量Q。

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19、根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》，驾驶机动车不得有连续超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟的行为。连续长时间驾驶机动车除了会使驾驶员疲劳外，也会使汽车的轮胎因摩擦升温，需停车降温冷却。若某只轮胎内的气体的热力学温度 $T_{1} = 300$ K，内部气体压强 $p_{1} = 2.4 \times 10^{5}$ Pa，轮胎内气体可视为理想气体，轮胎内部体积 $V_{1} = 3 \times 10^{- 2}$ m³ ，且保持不变。

(1)、求当汽车运动中轮胎内气体的温度升到 $T_{2} = 320$ K时轮胎内气体的压强 $p_{2}$ ；

(2)、轮胎内的气体的热力学温度恢复到300K时，若给轮胎充气，使其内部气体压强达到 $p_{3} = 2.5 \times 10^{5}$ Pa，不计温度变化，求充入的标准气压（ $p_{0} = 1 \times 10^{5}$ Pa， $T = 300$ K）气体的体积 $V_{2}$ 。

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20、某物理兴趣小组利用电桥探究热敏电阻的阻值随温度变化的关系。器材如下：热敏电阻R_t、恒压电源（电动势为E，内阻不计）、电阻箱3个（ $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ ）、灵敏电流表、数字电压表、温度计、加热装置、开关、导线若干。

(1)、实验步骤如下：
①按图甲连接好电路，在A、B间接入灵敏电流表，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定；调节电阻箱 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ ，使灵敏电流表指针指向（填“左”“中间零刻度”或“右”），此时电桥处于平衡状态，此时电阻箱 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 接入电路的阻值分别为1.5kΩ、2.25kΩ、1.5kΩ；
②此时热敏电阻的阻值 $R_{t} =$ kΩ。

(2)、该同学发现当热敏电阻的阻值发生变化时，需要重新调节电桥平衡，操作烦琐，故重新设计了实验，实验步骤如下：
①将A、B间的灵敏电流表取下，改用数字电压表（可视为理想电表）测量A、B间电压 $U_{A B}$ ；
②保持 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 接入电路的阻值不变，开启加热装置，缓慢升高到一定温度，等电压表示数稳定，记录此时温度计示数t和电压表示数U；
③重复上述实验，缓慢升高温度，每隔一定时间记录一次温度计的示数t和电压表的示数U；
④根据实验数据，算出热敏电阻的阻值 $R_{1}$ ，绘制出热敏电阻阻值 $R_{1}$ 与温度t的关系曲线如图乙所示。已知 $E = 5.0$ V，当 $t = 44$ ℃时，电压表的示数 $U_{A B} = 0.5$ V，则热敏电阻的阻值 $R_{t} =$ kΩ；当温度从44℃升高少许后，电压表的示数将（填“变大”“不变”或“变小”）。

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