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相关试卷

1、如图是某种质谱仪的结构示意图，以O为圆心的半环形通道，左侧四分之一环形通道为静电分析器，其内有沿半径方向均匀辐射的电场，电场强度E与到圆心距离r的关系满足 $E = \frac{k}{r}$ （k未知）；右侧四分之一环形通道为磁分析器，其内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场。某一静止的电荷量大小为q、质量为m的粒子，经粒子加速器（可左右平移）的加速电压U加速后垂直MN进入静电分析器，均恰好能以O为圆心做匀速圆周运动.已知 $O N = N M = R$ ，不计粒子重力，不考虑电场与磁场间的相互作用.

(1)、请判断粒子的电性和磁场的方向（不需要说明理由）；

(2)、求k的大小；

(3)、若从MN的中点P进入的粒子恰能沿同一半径的圆弧进入粒子收集器，求该粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ 。

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2、手机充电速度与安全问题一直是人们较为关注的问题之一，手机无线充电技术的原理如图所示。交变电流（大小和方向均周期性变化的电流）流过送电线圈（无线充电板）产生变化的磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。

(1)、请回答手机无线充电技术应用了哪个物理规律（不需要解释说明）；

(2)、根据所学物理知识和生活经验分别简述三个无线充电的优点和目前暂未解决的缺点。

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3、小刘同学想制作一个电子天平，可使用的器材有：直流电源（电动势为E，内阻不计）、多用电表、电阻值较大的绕线分布均匀的线圈、两片绝缘薄板、刻度尺、一个劲度系数为k的弹簧、重物、滑片、开关、导线若干等.
（1）如图（c）所示，将弹簧固定在两片绝缘薄板中间，并在上薄板右侧固定一滑片，滑片与线圈接触良好且能随薄板上下滑动，当薄板上面不放重物时，滑片恰好与线圈最高点B接触，用刻度尺测得B与线圈最低点A的竖直距离为L。
（2）多用电表调至欧姆挡“×10”，将红黑表笔，进行欧姆挡调零后，测得线圈AB之间的阻值R如图（d）所示，则R= $Ω$ .
（3）按图（c）连接电路，将多用电表的选择开关旋转至直流电流挡，在上薄板轻放质量为m的重物，待薄板稳定后，记录多用电表的示数I、滑片与B的竖直高度h.
（4）已知当地重力加速度为g，不计多用电表直流电流挡内阻，则m与I的关系式为m=（用题中物理量符号表示）.
（5）改变重物的质量，重复（3）（4），得到多组的m与I的对应关系。若将多用电表电流表表盘改为质量均匀变化的质量表表盘，则表盘刻度分布（选填“均匀”或“不均匀”）.
（6）若考虑多用电表直流电流挡内阻的影响，由（4）计算得到的重物质量与真实值相比会（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）.

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4、小明利用所学物理知识分别探究了以下两个实验。

(1)、图（a）是“测量电源的电动势和内阻”实验的实物连线图，在闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片调到（选填“a”或“b”）端。正确操作得到数据绘图如图（b）所示，则该电源的电动势为V，内阻为 $Ω$ .（结果均保留三位有效数字）

(2)、多用电表可检测大电解电容器的漏电情况，用多用电表表笔的金属部分将电容器两极短接，让电容器充分放电，选用多用电表欧姆挡经过正确调零后，让（选填“红”或“黑”）表笔与电容器正极相连。若电表指针先逐渐向右偏转再缓慢回到欧姆表盘最左端的“∞”刻度处，说明电容器（选填“有”或“无”）漏电。

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5、如图所示，边长为2L的正方形区域MNPQ内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B、正方形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从MQ中点A向正方形区域中心O射入，不计粒子重力。若粒子能经过MN中点C并最终回到A点，则下列说法正确的是（　　）

A、粒子能经过O点 B、粒子经过C点时，速度方向与MN垂直 C、粒子相邻两次经过A点所走的路程为 $4 π L$ D、粒子相邻两次经过A点所需的最短时间为 $\frac{4 π m}{q B}$

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6、如图所示是磁电式电表原理示意图，两磁极装有极靴，极靴的中央固定着一个圆柱形铁芯、极靴和铁芯间的磁场沿半径方向均匀辐射分布，两者之间有可绕铁芯截面圆心O转轴转动的线圈，a、b和c为磁场中的三个点，其中a、c两点连线过圆心O.下列说法正确的是（　　）

A、a、b两点的磁感应强度相同 B、a、c两点的磁感应强度相同 C、铁芯内的磁场过O点呈辐射状 D、图示左侧通电导线受到安培力向上

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7、如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻 $R_{g} = 100 Ω$ ， $R_{1} = 1.9 kΩ$ ， $R_{2} = 4 kΩ$ ，图甲a量程为2V，下列说法正确的是（　　）

A、表头满偏电流 $I_{g} = 1 mA$ B、图甲a的量程大于b的量程 C、图甲b的量程为4V D、图乙c的量程大于d的量程

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8、某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨 $A_{1} B_{1}$ 段与 $A_{2} B_{2}$ 段粗糙，其余部分光滑， $A_{1} A_{2}$ 右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置，现让金属杆以初速度 $v_{0}$ 沿导轨向右经过 $A_{1} A_{2}$ 进入磁场，最终恰好停在 $C_{1} C_{2}$ 处，已知 $A_{2} B_{2} = B_{2} C_{2}$ ，金属杆和导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　）

A、金属杆经过 $B_{1} B_{2}$ 时的速度为 $\frac{\sqrt{2}}{2} v_{0}$ B、在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ C、在整个过程中，金属杆克服安培力做功等于电阻R产生的焦耳热 D、金属杆经过 $A_{1} A_{2} B_{2} B_{1}$ 与 $B_{1} B_{2} C_{2} C_{1}$ 区域，金属杆所受安培力做功大小相等

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9、速度选择器可以有效解决质谱仪中加速电压存在细微波动的问题.如图所示，若质谱仪不加装速度选择器，一堆质量为m、电荷量为q的带电粒子由静止经过电压U加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场，最终打到照相底片D上.由于加速电压有细微波动，即 $(U_{0} - Δ U) \leq U \leq (U_{0} + Δ U)$ ，实际上该带电粒子会在D上留下长为d的亮痕，若不考虑粒子重力的影响，则d的长度为（　　）

A、 $\frac{2}{B} \sqrt{\frac{m Δ U}{q}}$ B、 $\frac{4}{B} \sqrt{\frac{m Δ U}{q}}$ C、 $\frac{1}{B} \sqrt{\frac{2 m}{q}} (\sqrt{U_{0} + Δ U} - \sqrt{U_{0} - Δ U})$ D、 $\frac{2}{B} \sqrt{\frac{2 m}{q}} (\sqrt{U_{0} + Δ U} - \sqrt{U_{0} - Δ U})$

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10、饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡内置线圈磁通量发生变化，由于电磁感应饭卡线圈产生电信号，从而将卡内数据发射出去。设线圈的匝数为n匝，每匝线圈面积均为S，线圈的总电阻为r，线圈连接一电阻R，其余部分电阻不计，通过线圈的磁场方向不变，始终垂直纸面向里，其大小按如图所示的规律变化，则（　　）

A、流经电阻R的电流方向始终不变 B、线圈产生的感应电动势先均匀变大再均匀变小 C、0~0.1s时间内，流经电阻R的电流大小恒定 D、0.1~0.3s的感应电流是0~0.1s感应电流的两倍

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11、阳光太强易对花卉造成损伤，如图所示是利用光敏电阻制作的简易提醒装置。光强增大时，光敏电阻的阻值 $R_{G}$ 会变小，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表都是理想电表，当光照强度增大时，则（　　）

A、电流表示数会变大 B、电压表示数会变大 C、电源内阻消耗的功率减小 D、电源的输出功率会减小

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12、如图所示，当带电粒子从左侧以速率 $v_{0}$ 水平向右射入速度选择器时，该粒子能水平匀速通过速度选择器，不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　）

A、速度选择器能用来识别带电粒子的电性 B、当入射速度 $v < v_{0}$ 时，带电粒子可能向上偏转 C、当入射速度 $v > v_{0}$ 时，带电粒子一定向上偏转 D、带电粒子以 $v_{0}$ 从右侧水平射入，能匀速通过速度选择器

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13、如图所示，在横截面为圆形且装有薄铅板的云室内，存在垂直圆面的匀强磁场（图中未画出）。从云室内侧壁发射一带电粒子，留下如图所示的径迹，不考虑粒子重力和云室中气体对粒子的阻力，若整个过程中粒子质量、电荷量保持不变，则下列判断正确的是（　　）

A、粒子一定带正电 B、粒子一定带负电 C、根据粒子径迹可以判断磁场方向 D、粒子一定自铅板下侧向上穿过铅板

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14、2024年10月30日，神舟十九号与十八号太空会师，中国航天全家福通过电磁波向地面传输这历史性的一刻。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A、电磁波的传播需要介质 B、变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波 C、雷达工作使用的微波不属于电磁波 D、空调遥控器通过释放紫外线来控制空调

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15、航空公司装卸货物时常因抛掷而造成物品损坏，为解决这个问题，某同学设计了如图所示的缓冲转运装置。装置A上表面由光滑曲面和粗糙水平面组成，装置A紧靠飞机（飞机静止不动），转运车B紧靠A。已知包裹与装置A的水平粗糙部分、转运车B上表面间的动摩擦因数均为 $μ_{1} = 0.2$ ，装置A与水平地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.1$ ，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，不计转运车B与水平地面间的摩擦。A、B的质量均为 $M = 40 kg$ ， A、B水平上表面的长度均为 $L = 4m$ 。包裹可视为质点，将其由装置A的光滑曲面某高度h处静止释放，包裹与B的右挡板碰撞损失的机械能可忽略。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、要使包裹在装置A上运动时A不动，则包裹的质量最大不超过多少；

(2)、若包裹质量 $m_{1} = 50 kg$ ，从高度 $h = 0. 2m$ 处静止释放，包裹最终没有滑出装置A，求转运车B最终匀速运动时的动量大小；

(3)、若包裹质量 $m_{2} = 10 kg$ ，为使包裹能停在转运车B上，则该包裹静止释放时的高度h应满足的条件。

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16、由美国物理学家恩奈斯特·劳伦斯发明的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，两盒间的狭缝很小，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒与交流电源相连。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)、求加速电场的频率

(2)、求粒子射出加速器的动能

(3)、在（1）的基础上，若两盒间狭缝间距为d，求粒子从静止到加速到出口处所需要的时间。

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17、如图所示，一长度为a的竖直薄挡板MN处在垂直于纸面的匀强磁场中，磁感应强度为B。O点有一粒子源在纸面内向各方向均匀发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子，所有粒子的初速度v（未知）大小相同。ON是O点到MN的垂线。已知初速度与ON夹角为60°的粒子恰好经过N点（不被挡板吸收），粒子与挡板碰撞则会被吸收， $O N = \sqrt{3} a$ ，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用，求：

(1)、粒子在磁场中做圆周运动的半径；

(2)、挡板左侧能被粒子击中的竖直长度；

(3)、能击中挡板右侧的粒子数量占粒子总数的比例。

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18、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图所示。接通电源使光源正常工作。
（1）M、N、P三个光学元件依次为
A.滤光片、单缝、双缝　　B.滤光片、双缝、单缝
C.偏振片、单缝、双缝　　D.双缝、偏振片、单缝
（2）某同学测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为 $Δ x$ ，若双缝间距为d，像屏与双缝间距离为L，计算该单色光波长的表达式为λ=（用题中字母表示）。
（3）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法有
A.改用红色激光　　　　 B.改用蓝色激光　　　　C.减小双缝间距
D.将屏幕向远离双缝的位置移动　　　E.将光源向远离双缝的位置移动
（4）有位同学通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样，出现这种现象的原因是
A.单缝和双缝没有调平行
B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴
C.测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移
D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移

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19、如图甲所示，某同学利用方形不透光水槽和刻度尺测量水的折射率。主要实验步骤如下：
（1）首先用刻度尺测量出水槽的高度H和底边 $A B$ 的长度L；
（2）把刻度尺固定在水槽底部，与底边 $A B$ 平行，且零刻度线一端紧抵 $B C$ 边；
（3）水槽内无水时，在右上方调整视线，从观察点E恰好能通过 $B_{1}$ 看到水槽底面边缘的A点，如图乙所示；
（4）保持观察点E的位置不变，往水槽内加满水，此时刚好能看到刻度尺的P点，测量出从点到点的距离，并记为d；
（5）水的折射率的表达式 $n =$ （用H、L、d表示）；
（6）由于刻度尺的零刻度线不在边缘，导致水的折射率的测量值与真实值相比（填“偏大”或“偏小”）。

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20、学校某班级的学生在实验课上利用单摆装置测量当地的重力加速度，
（1）一小组同学利用游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为mm。
（2）实验中，四组同学以单摆周期T的平方为纵轴，摆长L为横轴，做出T²—L图像，分别如乙图中的a、b、c、d所示，其中a、c、d三条线平行，b和c都过原点，图线c对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a、b和d，下列分析正确的是（选填选项前的字母）。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线b的原因可能是误将51次全振动记为50次
C．出现图线d的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L
D．图线b对应的g值大于图线c对应的g值

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