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相关试卷

1、如图所示，水平转台上的小物体1、2通过轻质细线相连，质量分别为m、2m。保持细线伸直且恰无张力，并静止在转台上，可绕垂直转台的中心轴 $O O^{'}$ 转动。两物体与转台表面的动摩擦因数相同均为μ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。两物体与轴O共线且物体1到转轴的距离为r，物体2到转轴的距离为2r，重力加速度为g。当转台从静止开始转动，角速度缓慢地增大，下列说法正确的是（　　）

A、物体2比物体1先产生摩擦力 B、物体1受到的摩擦力始终指向轴心 C、轻绳刚有拉力时物体1的线速度为 $\sqrt{μ g r}$ D、物体1和物体2一起刚要被甩离转台时的角速度为 $\sqrt{\frac{μ g}{r}}$

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2、如图所示为一块环形玻璃砖的俯视图，图中 $M N$ 是过环心的一条直线，一束光线平行 $M N$ 射入玻璃砖，它与 $M N$ 之间的距离为 $x$ 。玻璃砖的内圆半径为R，内部视为真空，外圆半径为2R，折射率为 $\sqrt{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、当 $x = R$ 时，光线恰好在内圆表面上发生全反射 B、当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线进入内圆内部传播 C、当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为45° D、无论 $x (x < 2 R)$ 多大，光线都会进入内圆内部传播

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3、如图甲所示，随着人工智能的发展，机器人用于生产生活中的场景越来越普遍。如图乙为某款配送机器人内部电路结构简化图，电源电动势 $E = 36 V$ ，内阻 $r = 0.25 Ω$ 。机器人整机净重30kg，在某次配送服务时载重20kg，匀速行驶速度为1.2m/s，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍，工作电流为4A。不计电动机的摩擦损耗，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则下列说法正确的是（）

A、电动机消耗的电功率为144W B、电动机输出的机械功率为140W C、电动机的线圈电阻为 $1.25 Ω$ D、电动机内部的热功率为24W

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4、如图所示，哈雷彗星在近日点时，线速度大小为v₁ ，加速度大小为a₁；在远日点时，线速度大小为v₂ ，加速度大小为a₂ ，则（）

A、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{a_{1}}{a_{2}}}$ B、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{a_{2}}{a_{1}}}$ C、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{a_{1}}{a_{2}}$ D、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{a_{2}}{a_{1}}$

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5、如图所示，某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以相同速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2、3。若忽略空气阻力，在三个物体从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（　　）

A、3轨迹的物体在最高点的速度最小 B、3轨迹的物体在空中飞行时间最长 C、1轨迹的物体所受重力的冲量最大 D、3轨迹的物体单位时间内速度变化量最大

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6、如图所示为同一光电管中研究a、b、c三条光束的光电效应时得到的光电流与电压之间的关系图，下列说法正确的是（　　）

A、a光光子的能量比b光大 B、a光的光强比c光大 C、a光产生光电子的最大初动能比c光大 D、b光的波长比c光长

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7、下雨时，关于雨滴下落过程的说法中，正确的是（　　）

A、雨滴的位移就是路程 B、雨滴很小，一定可以看成质点 C、在无风环境中雨滴做自由落体运动 D、要研究雨滴的运动必须先选定参考系

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8、某些电容器的电容你可能不会求，但是可以通过单位制的分析和推理判断它是否正确。如图所示，一个半径为 $R_{1}$ 金属球和一个与它同心半径为 $R_{2}$ 金属薄球壳组成一个球形电容器，k为静电力常量（k的单位为 $N \cdot m^{2} {/C}^{2}$ ），该球形电容器的电容应该为（　　）

A、 $\frac{k (R_{2} - R_{1})}{R_{1} R_{2}}$ B、 $\frac{k R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$ C、 $\frac{R_{1} R_{2}}{k (R_{2} - R_{1})}$ D、 $\frac{R_{2} - R_{1}}{k R_{1} R_{2}}$

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9、某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量相同的砝码，砝码的质量为50g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f=50Hz。
（1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则（本问中计算结果保留两位有效数字）
①打下C点时纸带的速度为m/s；
②纸带的加速度大小为m/s²。
（2）若该组同学得到的n-a图像如图丙所示，重力加速度g=10m/s² ，则每个砝码盘的质量为 g。

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10、如图所示，正三棱柱 $A B C - A^{'} B^{'} C^{'}$ 的A点固定一个电荷量为＋Q的点电荷，C点固定一个电荷量为 $- Q$ 的点电荷，选取无穷远处电势为0。则（　　）

A、 $A^{'}$ 点处的电场强度与 $C^{'}$ 点处的电场强度相同 B、B点处的电场强度与 $B^{'}$ 点处的电场强度相同 C、将一正试探电荷沿直线从B点移到 $B^{'}$ 点，其电势能保持不变 D、将一负试探电荷从 $A^{'}$ 点移到 $C^{'}$ 点，电场力做正功

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11、类比是研究问题的常用方法。

(1)、情境1：如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两固定导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻为r的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好。已知重力加速度为g，不计导轨的电阻以及导轨和金属杆之间的摩擦。当ab杆的速度为v时，求杆加速度a的大小。

(2)、情境2：如图2所示，电源电动势为E，电容器的电容为C，电路中电阻为R，不计电源内阻，闭合开关S，发现电容器所带电荷量q随时间t的变化规律与情境1中金属杆速率v随时间t的变化规律类似。（提示：以U_C、U_R分别表示电容、电阻两端电压，当开关S闭合后，有U_C + U_R = E）
a．类比情境1，求电容器所带电荷量为q时，电路中的电流i；
b．在图3中定性画出q − t图像；
c．图4中画出了电容器两极板间的电势差U随电荷量q的变化图像，类比直线运动中由v − t图像求位移的方法，计算电容器充电结束储存的电能E_p。

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12、现代科技可以实现对地磁场的精确测量。

(1)、小明同学利用智能手机中的磁传感器测量某地地磁场的磁感应强度。如图1建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。该同学在当地对地磁场进行了测量，测量时z轴正向保持竖直向上，某次测量数据如表。求当地的地磁场磁感应强度B的大小。
$B_{x} / μT$
$B_{y} / μT$
$B_{z} / μT$
20
$- 20$
$- 40$

(2)、小丰同学利用一磁强计来测量地磁场的磁感应强度。该磁强计的原理如图2所示，厚度为h、宽度为d的金属板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流从金属板左侧流入、右侧流出时，在金属板的上表面A和下表面 $A'$ 之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。已知板单位体积中导电的电子数为n，电子电荷量为e，测得通过金属板电流为I时，导体板上下表面的电势差为U。
$a .$ 求此时磁感应强度B的大小；
$b .$ 若磁强计的灵敏度定义为 $\frac{Δ U}{Δ B}$ ，为了提高磁强计的灵敏度，请分析说明对选用的金属板有何要求。

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13、如图所示，在xOy平面内存在一个正方形区域ABCD，区域边长为2l，O、 $O'$ 分别为AB、CD的中点，空间中分别存在匀强电场或匀强磁场。一质量为m、电荷量为 $+ q$ 的带电粒子从O点以速度v垂直AB边界射入该区域，经过电场或磁场运动到该区域的C点。不计带电粒子受到的重力。

(1)、若在整个空间加一平行y轴负方向的匀强电场，求匀强电场E的大小；

(2)、若在整个空间加一垂直于xOy平面向外的匀强磁场，求磁感应强度 $B_{1}$ 的大小；

(3)、若在整个空间存在（1）中的电场，要使该粒子沿 $O O'$ 方向运动，可在空间中再加上垂直xOy的匀强磁场，求此时磁感应强度 $B_{2}$ 的大小和方向。

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14、如图1所示，质量为m、长为l的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中。金属棒中通入由M向N的电流I，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 $θ$ ，已知重力加速度为g。

(1)、图2为侧视图，请在图2中画出金属棒的受力示意图；

(2)、求金属棒受到的安培力的大小；

(3)、求匀强磁场磁感应强度的大小。

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15、如图所示，在电场强度 $E = 2.0 \times 10^{4} N / C$ 的匀强电场中，电荷量 $q = + 1.0 \times 10^{- 8} C$ 的点电荷从A点由静止加速到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离 $d = 0.1 m$ 。求：

(1)、A、B两点间的电势差 $U_{A B}$ ；

(2)、点电荷受到的静电力F的大小；

(3)、点电荷从A运动到B的过程中，静电力做的功 $W_{A B}$ 。

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16、小红同学利用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。

(1)、图2是实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图1的电路图，用笔画线代替导线补充完成图中实物间的连线。

(2)、实验过程中，小红同学移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了电流表和电压表的测量数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在如图3所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出 $U - I$ 图像。
次数
1
2
3
4
5
6
$U / V$
$1.40$
$1.33$
$1.24$
$1.20$
$1.18$
$1.09$
$I / A$
$0.08$
$0.14$
$0.24$
$0.28$
$0.34$
$0.40$

(3)、根据图像可计算出电源的电动势 $E =$ $V$ （保留三位有效数字），内阻 $r =$ $Ω$ （保留两位有效数字）。

(4)、如图4所示，小丰同学将量程合适的电压表连接在待测电源两端，闭合开关后，他认为电压表的示数即为电源电动势的大小。小丰同学的方法是否正确，请推导说明：。（分析时需要的物理量可自行设定）

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17、物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)、在测量金属丝电阻率的实验中，测出一段金属丝的长度l、金属丝的直径d、金属丝两端的电压U、经过金属丝的电流I，请写出金属丝电阻率的表达式 $ρ =$ 。

(2)、如图1所示，将多用电表的选择开关旋转到“ $\times 10$ ”位置，正确测量了一个 $150 Ω$ 的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是 $1500 Ω$ 的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，必须进行的操作是（请按操作顺序排列）。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“ $\times 1$ ”位置
C.把选择开关旋转到“ $\times 100$ ”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

(3)、小明同学在探究电容器两极板间电势差与所带电荷量的关系时，利用如图2所示的电路进行实验。将一个电容器A和数字电压表相连，把开关 $S_{1}$ 接1，用干电池给A充电，充电完成后，电容器带电量记为Q。把开关 $S_{1}$ 接2，使另一个相同的但不带电的电容器B与A并联（注意不要让手或其他导体跟电容器的两极板接触，以免所带电荷漏失）。小明认为此时电容器A所带电荷量为之前的一半，你是否同意小明的观点，请推导说明：。（分析时需要的物理量可自行设定）

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18、在如图电场或磁场中，能使一个带负电的粒子仅在静电力或洛伦兹力作用下做圆周运动的是（　　）

A、图甲：匀强电场 B、图乙：匀强磁场 C、图丙：带正电的点电荷形成的电场 D、图丁：等量同种正点电荷形成的电场

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19、某回旋加速器的工作原理如图所示。 $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，大小为U。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中， $D_{1}$ 盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为 $+ q$ 的粒子。控制两盒间的电势差，改变电场方向，使粒子每次经过窄缝都会被电场加速，之后进入磁场做匀速圆周运动。经过若干次加速后，粒子从 $D_{1}$ 盒边缘离开。忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对论效应。下列说法正确的是（　　）

A、粒子每次通过加速电场的动能增加量相同 B、粒子在磁场中做圆周运动的周期逐渐增大 C、只增大窄缝的电势差U，能减小粒子被加速的次数 D、只增大窄缝的电势差U，能增大粒子离开加速器的最大动能

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20、如图所示，固定在水平面上的光滑金属架处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN以v = 1.0 m/s的初速度向右运动。已知导轨间距L = 0.50 m，导轨的一端连接的电阻阻值R = 2.0 Ω，磁感应强度大小B = 0.2 T，金属棒电阻r = 0.50 Ω，金属棒质量m = 0.5 kg。下列说法正确的是（　　）

A、金属棒向右运动过程中做匀减速直线运动 B、金属棒向右运动过程中，通过电阻R的电流方向为Q→P C、金属棒的速度为0.5 m/s时，MN两点间电势差为0.04 V D、从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量为0.25 J

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