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相关试卷

1、在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工应。为了准确的注入离子，需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图所示，在 $x O y$ 平面（纸面）内， $x > 0$ 空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限空间存在方向沿 $x$ 轴正方向的匀强电场。一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电粒子（不计重力），以大小为 $v_{0}$ 、方向与 $x$ 轴垂直的速度沿纸面从坐标为 $(- L, O)$ 的 $P_{0}$ 点进入电场中，然后从坐标为 $(0, - 2 L)$ 的 $P_{1}$ 点进入磁场区域，再次垂直经过 $x$ 轴之后，最后从 $y$ 轴正半轴上的 $P_{2}$ 点（图中未画出）射出磁场。求：
（1）电场强度的大小 $E$ ；
（2）磁场的磁感应强度大小 $B$ ；
（3）粒子从 $P_{0}$ 点运动到 $P_{2}$ 点所用的时间 $t_{0}$

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2、如图所示，两平行光滑金属导轨间的距离为L，金属导轨所在的平面与水平面的夹角为 $θ$ ，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源。现把一个长度为L、质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰能保持静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，金属导轨的电阻不计，重力加速度大小为g。求：
（1）导体棒的所受的安培力F；
（2）导体棒的电阻R；
（3）若磁场方向变成竖直向上导体棒仍能保持静止，磁感应强度 $B^{'}$ 的大小。

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3、如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（　　）

A、电量和质量 B、质量和动能 C、速度和比荷 D、速度和质量

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4、应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示，某同学坐在列车的车厢内，列车正在前进中，桌面上有一个小球相对桌面静止。如果他发现小球突然运动，可以根据小球的运动，分析判断列车的运动。下列判断正确的是（　　）

A、小球相对桌面向前运动，可知列车在减速前进 B、小球相对桌面向后运动，可知列车在匀速前进 C、小球相对桌面向前运动，可知列车在加速前进 D、小球相对桌面向后运动，可知列车在减速前进

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5、消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度 $H = 3 m$ ，建筑物上的着火点A离地高度 $h = 1.2 m$ ，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A，此时水的速度与水平方向的夹角 $θ = 37 °$ 。不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，求：
（1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t；
（2）水落到着火点A前瞬间的速度大小v；
（3）水枪枪口与着火点A的水平距离x。

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6、如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱

A、运动周期为 $\frac{2 π R}{ω}$ B、线速度的大小为ωR C、受摩天轮作用力的大小始终为mg D、所受合力的大小始终为mω²R

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7、与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、水在最高点时的速度为0 B、水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相等 C、水做的是变加速曲线运动 D、水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直

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8、修正带是学生常用的学习工具之一，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互啮合，a、b两点分别位于大小齿轮的边缘，则关于这两点的线速度大小、角速度关系说法正确的是（　　）

A、线速度大小相等，角速度不等 B、线速度大小不等，角速度相等 C、线速度大小相等，角速度相等 D、线速度大小不等，角速度不等

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9、如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）

A、位置“1”是小球释放的初始位置 B、小球是做匀加速直线运动 C、小球下落的加速度为 $\frac{d}{T^{2}}$ D、小球在位置“3”的速度为 $\frac{7 d}{2 T}$

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10、物体甲的 $x - t$ 图像和物体乙的 $v - t$ 图像分别如图所示，则这两物体的运动情况是（　　）

A、甲在整个 $t = 6 s$ 时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m B、甲在整个 $t = 6 s$ 时间内有来回运动，它通过的总位移为零 C、乙在整个 $t = 6 s$ 时间内有来回运动，它通过的总位移为零 D、乙在整个 $t = 6 s$ 时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m

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11、如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5V~0.6V之间，内阻几千欧左右。某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。

(1)、如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5V”量程测量出可乐电池的电动势大小为V（保留两位有效数字）；

(2)、现有实验器材：
A.电压表（0~3V，R_V约为3000Ω）
B.电流表（0~300μA，R_A为300Ω）
C.电阻箱（0~9999Ω）
D.滑动变阻器（0~20Ω）
E.开关，导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图完成电路连接；
A.       B.       C.       D.
②通过数据处理画出相应的可乐电池 $R - \frac{1}{I}$ 图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为Ω，测量值真实值（选填“>”“=”或“<”）；
③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的 $R - \frac{1}{I}$ 图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势。（选填“增大”“减小”或“不变”）

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12、2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（　　）

A、“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度 B、“天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度 C、“天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大 D、“天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动

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13、为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。
（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算 $ω^{2}$ 的表达式是。
（2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为 $ω^{2}$ ，图线不过坐标原点的原因是，用电子天平测得物块质量为 $1.50 kg$ ，直尺测得半径为 $50.00 cm$ ，图线斜率大小为（结果保留两位有效数字）。

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14、如图所示为风杯式风速传感器，其感应部分由三个相同的半球形空杯组成，称为风杯。三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端，与中间竖直轴的距离相等。开始刮风时，空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动，风速越大，风杯转动越快。若风速保持不变，三个风杯最终会匀速转动，根据风杯的转速，就可以确定风速，则（　　）

A、若风速不变，三个风杯最终加速度为零 B、任意时刻，三个风杯转动的速度都相同 C、开始刮风时，风杯加速转动，其所受合外力不指向旋转轴 D、风杯匀速转动时，其转动周期越大，测得的风速越大

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15、新型交通信号灯，如图所示，在交通信号灯前方路面埋设通电线圈，这个包含线圈的传感器电路与交通信号灯的时间控制电路连接，当车辆通过线圈上方的路面时，会引起线圈中电流的变化，系统根据电流变化的情况确定信号灯亮的时间长短，下列判断正确的是（　　）

A、汽车经过线圈会产生感应电流 B、汽车通过线圈时，线圈激发的磁场不变 C、当线圈断了，系统依然能检测到汽车通过的电流信息 D、线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的

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16、跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v₀=20 m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力，（g=10 m/s² ， sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
(1)滑雪者在空中的飞行时间t；
(2)从抛出至落在斜面上的位移大小s；
(3)落到斜面上时的速度大小v。

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17、某同学用图（a）所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有：电源、电压传感器、电解电容器C（ $4 .7μF$ ， $10V$ ），定值电阻R（阻值 $2 .0kΩ$ ）、开关S、导线若干。
（1）电解电容器有正、负电极的区别。根据图（a），将图（b）中的实物连线补充完整；

（2）设置电源，让电源输出图（c）所示的矩形波，该矩形波的频率为 $Hz$ ；

（3）闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压 $U_{C}$ 随时间周期性变化，结果如图（d）所示，A、B为实验图线上的两个点。在B点时，电容器处于状态（填“充电”或“放电”）在点时（填“A”或“B”），通过电阻R的电流更大；
（4）保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况，并在坐标纸上作出电容器上最大电压 $U_{m}$ 与频率f关系图像，如图（e）所示。当 $f = 45 Hz$ 时电容器所带电荷量的最大值 $Q_{m} =$ C（结果保留两位有效数字）；

（5）根据实验结果可知，电容器在充放电过程中，其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变，而后随着频率的增大逐渐减小。

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18、某同学做“用单摆测重力加速度”的实验，实验装置如图甲所示，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数。
（1）下列说法中正确的是
A．测出摆球做一次全振动的时间作为周期的测量值
B．质量相同的铁球和软木球，应选用铁球作为摆球
C．可将摆球从平衡位置拉开一个任意角度然后释放摆球
D．可以选择有弹性的细绳作为摆线
（2）在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得从悬点至摆球顶端的长度为L，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则摆球直径d=cm；
（3）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球通过平衡位置时从1开始计数，同时开始计时，当摆球第n次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期T=（用t、n表示），重力加速度的大小为（用L、d和T表示）；
（4）实验中该同学测得的重力加速度值经查证明显大于当地的重力加速度值，下列原因可能的是。
A．摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，使摆线长度增加了
B．计算时用 $L + d$ 作为单摆的摆长
C．摆球的振幅偏小
D．把n当作单摆全振动的次数

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19、如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，下列说法正确的是（）

A、图示位置，ab边的感应电流方向为由a→b B、图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C、线圈每转动一周，电流方向改变一次 D、图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量变化率为零

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20、在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板 $A_{1}$ 中间的小孔后进入速度选择器，并沿直线运动。速度选择器中的匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为 $B = 0.01 T$ ，极板 $C C_{1}$ 间的电场强度大小为 $E = 1 \times 10^{5} N/C$ 。坐标系 $x O y$ 中 $y O P$ 区域充满沿y轴负方向的匀强电场Ⅰ， $x O P$ 区域充满垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，OP与x轴夹角 $a = 30 °$ 。匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小 $B_{1}$ ，且 $1 T \leq B_{1} \leq 1.5 T$ 。质子从（0，d）点进入电场Ⅰ，并垂直OP进入磁场Ⅱ。取质子比荷为 $\frac{q}{m} = 1 \times 10^{8} C/kg$ ， $d = 0.5 m$ 。求：
（l）极板 $A A_{1}$ 间的加速电压U；
（2）匀强电场Ⅰ的电场强度 $E_{1}$ ；
（3）质子能到达x轴上的区间的长度L（结果用根号表示）。

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