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相关试卷

1、如图所示，绝缘光滑水平地面上方空间，充满水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E，同时还充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。质量为m，电荷量为+q的带电小球P，从O点由静止释放，一段时间后，小球从Oʹ点离开地面，重力加速度为g，求：

(1)、小球刚要离开水平地面时速度v₀的大小；

(2)、O与Oʹ之间的距离x；

(3)、小球离开地面后，最大速度v_max、最小速度v_min。

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2、如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其电阻r=0.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，如图所示，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求：
（1）金属棒ab产生的感应电动势；
（2）通过电阻R的电流大小和方向。

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3、利用太阳能的光伏发电电池具有广阔的开发和应用前景。某兴趣小组使用如图甲电路，探究太阳能电池的伏安特性曲线，其中P是电阻箱，E是太阳能电池，电流表量程0~15mA、内阻不计。
（1）某次实验中电阻箱阻值为200Ω，电流表指针如图乙所示，则此时电流为mA，电源两端电压为V。
（2）在某光照强度下，测得太阳能电池两端电压随电流变化关系如图中曲线①所示，则太阳能电池内阻随电流增大而。（选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）在另一更大光照强度下，测得的 $U - I$ 关系如上图中曲线②所示。由图可知曲线②中太阳能电池的电动势（选填“大于”“小于”或“等于”）曲线①中太阳能电池的电动势。
（4）曲线①中，根据图像估算，若电阻箱阻值调至500Ω，则此时电池的输出功率为mW（保留两位有效数字）；要使输出功率达到最大，应将电阻箱调至Ω（保留三位有效数字）。

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4、如图所示，两根足够长的、间距为 $L = 1.0 m$ 的光滑竖直平行金属导轨，导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻的阻值为 $R = 2.0 Ω$ ，电容器的电容为 $C = 4.0 F$ （不会被击穿），金属棒MN水平放置，质量为 $m = 1.0 kg$ ，空间存在垂直轨道向外的磁感应强度大小为 $B = 1.0 T$ 的匀强磁场，在 $t_{0} = 0$ 时刻单刀双掷开关接1，同时由静止释放金属棒， $t_{1} = 5 s$ 时单刀双掷开关瞬间接到2，此后再经过一段时间后金属棒做匀速直线运动，金属棒MN和导轨始终接触良好（不计金属棒和导轨的电阻，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ），下列说法正确的是（　　）

A、单刀双掷开关接1后，金属棒MN做加速度逐渐减小的加速运动 B、在 $t_{1} = 5 s$ 时电容器带的电荷量是 $40 C$ C、单刀双掷开关接2瞬间金属棒MN的加速度大小是 $2.5 {m/s}^{2}$ D、最后金属棒做匀速直线运动的速度大小是 $20 m/s$

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5、口罩是人们抗击新冠病毒入侵的一种常见防护物品，口罩对病毒起阻隔作用的是一层熔喷无纺布层，布层纤维里加有一种驻极体材料，驻极体材料分子中的正、负电荷原本不重合且杂乱分布，如图甲所示，经过静电处理后变成较为规则的分布，如图乙所示，从而具有静电吸附的效果。以下说法中正确的是（　　）

A、驻极体材料经过静电处理后所带电荷总量仍为0 B、通过静电感应，不带电的微小颗粒物也可以被驻极体吸附并中和驻极体表面的电荷 C、为了得到图乙中规则的分布，需要将驻极体材料放入向左的电场中进行静电处理 D、在对驻极体材料进行静电处理过程中，电场力对驻极体中的电荷做正功

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6、“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　）

A、悬挂电极应接电源正极 B、图中所示的A、B两点场强相同 C、钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D、空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集

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7、某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图甲中虚线所示，一个质量为m、电荷量为q的带负电小球；在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示，不计空气阻力、则（　　）

A、电场强度大小恒定，方向沿x轴正方向 B、从O到 $x_{1}$ 的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大 C、从O到 $x_{1}$ 的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功相等 D、到达 $x_{1}$ 位置时，小球速度的大小为 $\sqrt{\frac{2 (E_{0} - E_{1} + m g x_{1})}{m}}$

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8、如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和O^' ， A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法中正确的是（　　）

A、F^'点与C^'点的电场强度相同 B、A^'点与F^'点的电势差等于O^'点与D^'点的电势差 C、将试探电荷+q由O点沿直线移动到O^'点，其电势能先减小后增大 D、将试探电荷+q由F点沿直线移动到B点，其电势能先增大后减小

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9、如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　）

A、电流表的示数减小 B、电压表的示数不变 C、原线圈输入功率减小 D、电阻R消耗的电功率减小

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10、目前，北方雪季全面开启，滑雪成为冬季最热门的运动之一。如图所示，一位滑雪运动员在倾斜滑道上沿直线从a点由静止开始匀加速下滑，依次经过b、c、d点。且通过ab、bc、cd各段所用时间分别为T、2T、2T，现在该滑雪运动员沿滑道重新从b点由静止开始下滑，若滑雪运动员在下滑时加速度大小恒定不变，则该滑雪运动员第二次下滑过程中（　　）

A、通过bc、cd段的位移之比为 $2 : 3$ B、通过bc、cd段的时间均为2T C、通过c点的速度小于通过bd段的平均速度 D、通过c、d点的速度之比为 $1 : \sqrt{3}$

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11、如图所示，某学校中心花园的花坛中紧密摆放着相同的花盆，它们由内向外以O为圆心摆放在半径R₁~R₂的圆环区域，花盆很小，可视为紧密排布。某同学想设计一个便于调节的浇花装置，在圆心O处安装一个竖直的输水管，管的末端安装一个可以水平360°自动匀速旋转的喷水龙头，水龙头高出花盆上表面的高度为H，其旋转周期T可调。水龙头喷口水平，出水口离转轴的距离很小，远小于R₁。可不计水喷出时在水龙头旋转方向的速度。出水口直径远小于H。

(1)、为了使水能浇到R₁和R₂处，水喷出的速度v₁、v₂也需要不同，用题干中的量表达v₁∶v₂。

(2)、小康同学认为，v₁、v₂不同，可能影响每个花盆的浇水量。为使每个花盆的浇水量相同，当浇灌半径由R₁增大到R₂时，需要调节水龙头的旋转周期T。求调节前后龙头旋转的周期之比为 $\frac{T_{1}}{T_{2}}$ 。

(3)、如果已知喷口截面积为S，如果水喷出的速度为v₁ ，水流持续不断地喷出，
a．求任意时刻在空中的水的体积。
b．如果水龙头出水口到转轴的距离不能忽略，其他条件不变，试分析说明，上一问求得的水的体积更多还是更少还是相等？

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12、如图所示，小健同学把某一次滑雪的过程简化为了下述模型：
小物块由静止开始沿斜面滑下一段距离后滑过水平平台，离开平台后做平抛运动落到地面上，斜面与平台连接处有一个大小可以忽略的光滑小圆角，可以使小物块的速度大小不变由斜面转入水平面。设定斜面倾角 $α = 30 °$ ，小物块与斜面之间的动摩擦因数 $μ_{1} = \frac{\sqrt{3}}{4}$ ，小物块在斜面上滑动的距离为 $L = 40 m$ 。水平平台的长度为 $l = 21 m$ ，平台上表面离地面的高度为 $h = 0.45 m$ ，小物块与平台之间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ，不计空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 30 ° = 0.5$ ， $\cos 30 ° = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，求：

(1)、小物块滑到斜面底端时的速度的大小；

(2)、小物块离开平台末端时的速度的大小；

(3)、小物块落地时的速度大小和方向；

(4)、题目中说“斜面与平台连接处有一个大小可以忽略的光滑小圆角”，如果没有这一理想化条件，说出一条可能对上述计算产生的影响。

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13、如图所示，半径为 $R = 30 cm$ 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴 $O O^{'}$ 重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为 $m = 300 g$ 的小物块在陶罐内，随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与 $O O^{'}$ 之间的夹角 $θ$ 为 $53 °$ ，已知 $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若转台转动的角速度为 $ω_{0}$ 时，小物块受到的摩擦力恰好为0，求 $ω_{0}$ 以及此时陶罐对物块的支持力 $F_{N 0}$ 。

(2)、若转台转动的角速度为 $ω_{1} = 2 ω_{0}$ ，且小物块仍然相对罐壁静止，求此时陶罐对物块的支持力大小 $F_{N 1}$ 和物块受到的摩擦力大小 $F_{f}$ 。

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14、火星是最有希望被人类最早登陆的地外行星。阿幸和阿福同学通过查阅资料对火星进行了一些研究。

(1)、阿幸同学查得，火星质量约为地球质量的 $\frac{1}{9}$ ，半径约为地球半径的 $\frac{1}{4}$ ，试估算火星表面的重力加速度与地球表面上的重力加速度的比值，不考虑地球以及火星的自转。

(2)、阿福同学查得，火星的一颗卫星离火星距离约为 $r = 10^{4} km$ ，轨道近似为圆形，绕火星公转的周期约 $T = 8$ 小时，万有引力常量为 $G = 6.67 \times 10^{- 11} N \cdot m^{2} / {kg}^{2}$ ，他想估算火星质量M。
a.用已知符号进行运算，求出火星质量M的表达式。
b.用已知数据估算火星质量，结果只需要保留一位有效数字，关键是数量级。

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15、假日里，小黄同学注意观察了一个大型风力发电机，如图所示，发现其转速很慢，但由于发电机风叶的叶片很长，风叶末端的速度，加速度仍然可能很大。设叶片绕轴转动的周期为3s，叶片长108m，取 $π = 3.14$ ， $π^{2} \approx 10$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、叶片末端一点匀速圆周运动的角速度与线速度大小。

(2)、叶片末端一点匀速圆周运动的加速度大小。

(3)、如果有一片质量为0.1g的树叶被粘在了发电机叶片的末端，要想不被甩下来，受到的粘附力至少需要多大？

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16、如图所示，一物体在与水平方向成 $θ$ 角的拉力 $F$ 作用下，从静止开始运动，经2s撤掉拉力。已知拉力 $F = 20 N$ ， $θ = 37 °$ ，物体质量 $m = 2 kg$ ，与水平面的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、画出前2s内物体的受力图，并求出前2s内地面对物体的支持力大小；

(2)、求前2s内物体的加速度大小；

(3)、求撤掉拉力后，物体在水平面上向前滑行的位移的大小。

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17、从牛顿运动定律出发结合对平面曲线运动的正交分解方法可以从理论上得到平抛运动的规律：
①平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动；
②平抛运动物体在竖直方向做自由落体运动。

(1)、小亮小组的同学用如图甲所示的装置进行实验，小锤打击弹性金属片， $a$ 球水平抛出，同时 $b$ 球被松开，自由下落，多次实验，发现几乎总是能听到a、b同时落地的声音。关于该实验，下列说法中正确的是（）

A、实验能同时说明 $a$ 球满足规律①② B、实验仅能说明 $a$ 球满足规律① C、a、b两球的质量可以不相等 D、实验中应考虑改变的因素包括装置的高度和小锤的打击力度等

(2)、在确认了小球A在竖直方向做自由落体运动之后，小组同学们又用如图乙所示的装置（根据实验室操作回忆，细节不再介绍）继续研究小球平抛运动的规律。为了描绘小球平抛运动的轨迹，下列操作正确的是：（）

A、要用重锤线确定竖直方向，还要调节背板既不前倾也不后仰 B、斜槽末端必须保持水平 C、小球每次应该从同一高度由静止释放 D、挡板N必须保持水平 E、挡板N每次必须降低同样高度

(3)、小辉小组同学用频闪照相记录的实验结果如图丙，图中 $a 、 b 、 c 、 d$ 为实验记录的小球经过的点，但图中的 $(0, 0)$ 点（坐标原点O）可能并不是平抛运动的起始点。该组同学实验的水平轴、竖直轴方向正确，g表示当地的重力加速度，L表示坐标纸上小方格的边长，则小球平抛运动的初速度大小为，小球平抛运动出发点的坐标为（，）。结果只能用L、g或者它们的某种组合表示。

(4)、在上述计算的基础上，在图丙中描绘小球做平抛运动的轨迹。

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18、小明小组同学用如图所示的装置探究小车的加速度与力、质量的关系。实验时把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上，小车的左端连接穿过打点计时器的纸带，右端连接细线，细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码。

(1)、实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是（　　）

A、使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受细线的拉力 B、若斜面倾角过大，小车所受合力将小于细线的拉力 C、无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于细线的拉力 D、只有当小车运动的加速度较小时，砂和桶的重力才近似等于细线的拉力

(2)、学习了牛顿第二定律以后，小明对这个实验进行了一些反思，他发现细线对小车的拉力大小其实并不等于托盘和砝码的总重力。如果另一次实验测得的 $a = 2.8 m / s^{2}$ ，并且其他操作无误，g取 $9.8 m / s^{2}$ ，运用牛顿第二定律分析可知，这次实验中所取的小车质量M与托盘加砝码总质量m的比值 $\frac{M}{m} =$ 。设此时拉力的真实值为 $F_{真}$ ，则 $F_{真}$ 与mg的相对误差 $\frac{m g - F_{真}}{F_{真}} =$ $%$ 。

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19、某种安全带装置的示意图（俯视）如图所示，隔盖固定，半径为r的卷轴在细绳的拉动下可绕其固定的竖直轴O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点，管口恰好到达隔盖处但转动不受妨碍。细管内有一根原长小于l、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销随卷轴的转动做匀速圆周运动。若急速拉动细绳使得v过大，插销会被“甩出”进而卡进固定的端盖，使卷轴转动停止，记这个最大速度为v_m。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。下列分析正确的有（　　）

A、其他条件不变，仅增大弹簧劲度系数，允许拉绳的最大速度v_m增大 B、其他条件不变，仅减小弹簧原长，允许拉绳的最大速度v_m增大 C、其他条件不变，仅减小卷轴半径，允许拉绳的最大速度v_m增大 D、其他条件不变，仅增大插销的质量m，允许拉绳的最大速度v_m增大

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20、如图所示，一长为 $l$ 的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为 $ω$ 的匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法中正确的是（）

A、小球运动到最高点时，杆对球的力一定是拉力 B、小球运动到水平位置A时，杆对球的力一定是沿杆方向 C、小球运动到最低点时，杆对球的力一定是拉力 D、如果 $ω$ 适当，小球运动的一个周期内可能会有两次受到沿杆方向的拉力

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