相关试卷

1、如图所示，竖直平面内有等量异种点电荷 $M$ 、 $N$ 水平固定放置，其中 $M$ 为正电荷， $N$ 为负电荷，所带电量大小均为 $Q$ ，两电荷正下方固定一足够长的光滑水平绝缘直杆， $A$ 、 $B$ 分别为杆上位于 $M$ 、 $N$ 正下方的两点， $A O = M A = N B = L$ ， $O$ 点为 $A B$ 的中点。中心开孔的小球 $a$ 、 $b$ 穿在杆上，分别位于 $A$ 、 $B$ 两点处，其中小球 $a$ 质量为 $m$ 、电荷量为 $q (q > 0)$ ，小球 $b$ 不带电且处于静止状态。将小球 $a$ 由静止释放，已知两小球碰撞为弹性碰撞，且碰撞过程电量不转移，取无穷远处电势为零， $A$ 点电势为 $φ$ ，已知静电力常量为 $k$ ，重力加速度大小为 $g$ ，（ $Q$ 、 $q$ 、 $L$ 、 $m$ 、 $φ$ 均为已知）求：

(1)、小球 $a$ 运动至 $O$ 点时，小球的加速度；

(2)、若 $m_{b} = \frac{m}{2}$ ，求小球 $a$ 与 $b$ 发生弹性碰撞后瞬间小球 $b$ 的速度大小；

(3)、若杆 $A B$ 之间变为粗糙，且与小球 $a$ 的动摩擦因数 $μ = \frac{7 q φ}{16 m g L}$ ，其余部分仍光滑，小球 $a$ 由静止释放后向右运动并与小球 $b$ 碰撞，为使碰后小球 $a$ 能一直向右运动，求小球 $b$ 质量的取值范围。（已知 $A$ 、 $B$ 段运动过程中，小球 $a$ 的重力 $m g$ 始终大于电场力在竖直方向的分量， $a$ 、 $b$ 两球整个过程只发生一次碰撞）

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2、如图所示，竖直面内虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向右的足够大匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为 $E_{1}$ （大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为 $E_{2} = 1.5 \times 10^{2} V/m$ ，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定半径可调的绝缘竖直光滑圆弧轨道 $Q M N$ ，其中 $M N$ 段为1/4圆弧塑料光滑管道， $N$ 端口有竖直挡板，圆心角 $α = 90 °$ ， $θ = 37 °$ ， $N$ 点所在半径始终在竖直方向上。可视为质点的带负电小球从 $P$ 处以 $v_{0} = 8 m/s$ 水平抛出，经过一段时间后穿过虚线边界恰好沿 $Q$ 点切线进入圆弧轨道， $P Q$ 间水平距离 $x = 6 m$ 。已知小球的质量 $m = 0.4 kg$ 、电量 $q = - 2 \times 10^{- 2} C$ ，整个过程中小球电量始终保持不变，不计空气阻力，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、当轨道半径 $R = 0.8 m$ ，小球第一次经过 $Q$ 点瞬间圆弧轨道对小球的支持力大小；

(2)、小球从 $P$ 到达 $Q$ 点过程中，Ⅰ区电场力对小球做功为多少；

(3)、要使小球第一次沿圆弧轨道向上运动过程中，不脱离轨道也不与 $N$ 端挡板相碰，求圆轨道半径 $R$ 的取值范围。

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3、如图所示，真空区域有宽度为 $L = \sqrt{3} m$ 、磁感应强度为 $B_{1} = 3 T$ 的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里， $M N$ 、 $P Q$ 是磁场的边界。 $A$ 、 $B$ 两个平行金属板之间的电压为 $U$ ，一个比荷 $\frac{q}{m} = 0.5 C/kg$ 的带正电的粒子（不计粒子重力），从靠近 $A$ 板由静止开始做加速运动后沿着与 $M N$ 夹角为 $θ = 30 °$ 的方向垂直射入 $B_{1}$ 磁场中，刚好垂直于 $P Q$ 边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，圆形磁场半径 $R = \sqrt{3} m$ ，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向的夹角为60°。求：

(1)、平行板 $A B$ 间的电压 $U$ ；

(2)、圆形磁场的磁感应强度 $B_{2}$

(3)、粒子在两个磁场中运动的总时间 $t$ （结果可用 $π$ 表示）

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4、小Z同学利用如图甲所示电路测量欧姆表内部电池的电动势和内电阻。
使用的器材有：
欧姆表；
电压表（量程3V、内阻为 $R_{V} = 3 kΩ$ ）；
滑动变阻器（最大阻值 $2 kΩ$ ），导线若干。请完善以下步骤：
（1）将多用电表的选择开关调到合适挡位，再将红、黑表笔短接，欧姆调零；
（2）将图甲中欧姆表的两只表笔分别接 $a$ 、 $b$ 两端，则 $a$ 端接表笔（填“红”或“黑”）
（3）欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图乙所示，记电池的电动势为 $ε$ ，欧姆表某挡位内部电路的总内阻为 $r$ ，调节滑动变阻器，测得欧姆表的读数 $R$ 和电压表读数 $U$ ，某次测量电压表的示数如图丙所示，读数为V，根据实验数据画出的 $\frac{1}{U} - R$ 图线如图丁所示，图像斜率为 $k$ ，纵截距为 $b$ ，求得电动势 $ε =$ ，（用 $k$ 、 $b$ 、 $R_{V}$ 表示）内部电路的总电阻 $r =$ （用 $k$ 、 $b$ 、 $R_{V}$ 表示），不考虑偶然误差影响，电动势 $ε$ 测量值真实值（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）该欧姆表电池的标准电动势 $ε = 2 V$ ，用久了后电动势会变小，电源内阻 $r$ 也会变大，同学先对该表进行欧姆调零后，再测量某一真实值为 $R_{x} = 180 Ω$ 的电阻，其读数为 $240 Ω$ ，则电动势降低了V。

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5、某物理兴趣小组同学准备用伏安法测量未知电阻，他们设计的实验电路如图所示，可供选择的实验器材如下：
待测电阻 $R_{x}$ ；
电压表V（量程为0~3V，内阻约为 $2 kΩ$ ）；
电流表A（内阻约为 $40 Ω$ ）；
滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为 $40 Ω$ ）；
滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $4 kΩ$ ）；
电源 $E$ （电动势为5V，内阻约为 $1.5 Ω$ ）；
单刀单掷开关 $S_{1}$ ，单刀双掷开关 $S_{2}$ ，导线若干。
在如图电路中，闭合开关 $S_{1}$ ，在单刀双掷开关 $S_{2}$ 分别接 $a$ 、 $b$ 时，发现电压表的示数变化非常明显，电流表的示数变化很小，则滑动变阻器应选（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；单刀双掷开关 $S_{2}$ 接（填“ $a$ ”或“ $b$ ”）时，测量误差相对较小，但是测量值（填“>”“=”或“<”）真实值。

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6、如图1所示，在倾角 $θ = 37 °$ 的足够长绝缘斜面上放有一根质量 $m = 0.2 kg$ 、长 $l = 1 m$ 的导体棒，导体棒中通有方向垂直纸面向外、大小恒为 $I = 1 A$ 的电流，斜面上方有平行于斜面向下的均匀磁场，磁场的磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 的变化关系如图2所示。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。在 $t = 0$ 时刻将导体棒由静止释放，则在导体棒沿斜面向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒受到的安培力做负功 B、导体棒从释放至达到最大速度的过程中摩擦力冲量 $I_{f} = 3.2 N \cdot s$ C、导体棒的最大速度为12m/s D、导体棒受到的摩擦力的最大值为2.0N

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7、如图，电源电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ ，所有电表均为理想电表， $R_{1}$ 、 $R_{3}$ 为定值电阻，且 $R_{1} > r$ ， $R_{2}$ 为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小）， $C$ 为电容器，闭合开关 $S$ ，电容器 $C$ 中的带正电微粒固定在 $A$ 点。当室温从25℃升高到35℃的过程中，三只电压表的示数变化量的绝对值分别为 $Δ U_{1}$ 、 $Δ U_{2}$ 和 $Δ U_{3}$ ，电流表示数变化为 $Δ I$ ，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A、 $V_{2}$ 示数增大，且 $\frac{Δ U_{2}}{Δ I} = R_{2}$ B、电源输出效率减小和输出功率增大 C、 $Δ U_{1} > Δ U_{3}$ D、带电微粒的电势能减小

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8、一列简谐横波沿 $x$ 轴传播， $t = 0.10 s$ 时的波形图如图甲所示， $P$ 是平衡位置在 $x = 0.7 m$ 处的质点， $Q$ 是平衡位置在 $x = 1.2 m$ 处的质点；图乙为质点 $Q$ 的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A、该简谐波传播速度 $v = 6 m/s$ B、该波沿 $x$ 轴负方向传播 C、0.10~0.15s时间内，质点 $Q$ 振动速度减小 D、0.10~0.15s时间内，质点 $P$ 通过的路程为5cm

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9、如图所示，某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为 $U$ ，额定电流为 $I$ ，线圈电阻为 $R$ ，将它与电动势为 $E$ ，内阻为 $r$ 的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作。机器狗质量为 $m$ ，重力加速度为 $g$ 。下列说法正确的是（　　）

A、电源损耗的热功率为 $E I$ B、电源的效率为 $\frac{U - I R}{U} \times 100 %$ C、电源的输出功率为 $E I - I^{2} R$ D、若该机器狗以额定功率在水平路面上奔跑，受到的阻力恒为重力的 $k$ 倍，则机器狗能达到的最大速度 $v = \frac{U I - I^{2} R}{k m g}$

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10、如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图，高压电源两极分别连接放电极与收尘极板 $P$ 、 $Q$ ，在放电极表面附近形成强大的电场，使周围的空气电离；粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒吸附负离子后带负电，在电场力的作用下加速向极板 $P$ 、 $Q$ 迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三点在同一直线上， $A B = B C$ ，粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、 $M$ 端为电源的负极 B、同一颗粒在 $A$ 、 $B$ 两点加速度相同 C、向极板 $P$ 、 $Q$ 运动的粉尘颗粒的电势能减小 D、 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三点的电势满足 $φ_{B} = \frac{φ_{A} + φ_{C}}{2}$

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11、如图甲，图线1、2分别表示长度相同、半径之比 $r_{a} : r_{b} = 2 : 3$ 的同种材料均匀铜导线 $a$ 、 $b$ 的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（　　）

A、 $a$ 、 $b$ 总电阻的 $I - U$ 图线应在区域Ⅰ B、单位时间通过 $a$ 、 $b$ 导线横截面的电量之比为 $9 : 4$ C、通过 $a$ 、 $b$ 导线的自由电荷定向移动速率之比为 $9 : 4$ D、若把 $a$ 、 $b$ 导线垂直磁场放置同一匀强磁场中所受安培力之比 $2 : 3$

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12、下列有关物理知识说法正确的是（　　）

A、垂直磁场放置的通电直导线受磁场力的方向就是磁感应强度的方向 B、电场力可以对电荷做功，但洛伦兹力对电荷一定不做功 C、公式 $P = I^{2} R$ ，只适用于计算纯电阻电路的热功率，不适用于计算非纯电阻电路的热功率 D、电场中电场线越密的地方电势一定越高

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13、如图所示，在光滑的水平面上有一质量为 $2 m$ 的U型金属框 $M^{'} M N N^{'}$ ，其中 $M M^{'}$ 、 $N N^{'}$ 边相互平行，相距为L且足够长，底边 $M N$ 垂直于 $M M^{'}$ ，金属框电阻不计。质量为m的导体棒 $a b$ 电阻为R，垂直于 $M M^{'}$ 放在框架上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给 $a b$ 棒一水平向右的瞬时冲量I，使导体棒以一定的初速度开始运动，若导体棒 $a b$ 与 $M M^{'}$ 、 $N N^{'}$ 始终保持良好接触。求：
(1)导体棒最终的速度v；
(2)若导体棒光滑，求导体棒从开始运动到达到最终速度的过程中，导体棒上产生的热量Q；
(3)若导体棒不光滑，经过时间t，导体棒达到最终速度，并在导体棒上产生的电热为 $\frac{I^{2}}{6 m}$ ，求导体棒 $a b$ 与金属框之间的动摩擦因数 $μ$ 。

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14、如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑。一定质量的理想气体被质量为 $m = 2 kg$ 、横截面积为 $S = 100 {cm}^{2}$ 的活塞封闭在汽缸内，活塞到缸底部的距离 $L_{0} = 40 cm$ ， $A B 、 A_{1} B_{1}$ 两处设有卡口，其间距 $L_{1} = 10 cm$ ，开始时活塞停在 $A_{1} B_{1}$ 卡口上方处，缸内气体的压强为 $0.9 p_{0}$ ，温度为 $27^{°} C$ ，现缓慢加热缸内气体直至活塞刚好到达AB处，之后保持气体温度不变，再用力缓慢推活塞使活塞回到初始位置。已知大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求缸内气体最后的压强；

(2)、在图乙中定性画出整个过程的 $p - V$ 图线；

(3)、若最开始时保持气体温度不变，采用充气的方式使活塞刚好达到AB处，应充入 $27^{°} C$ 大气的体积？

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15、在“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”的实验中，实验装置如图甲所示，根据实验得到多组数据，画出p-V图像，形似双曲线；再经处理，又画出 $V - \frac{1}{p}$ 图像，得到如图乙所示图线。
（1）通过实验得到的结论是；
（2）实验过程为保持封闭气体温度不变，应采取的主要措施是和。
（3）如实验操作规范正确，图乙中V- $\frac{1}{p}$ 图线没过原点的主要原因可能是。

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16、某实验小组的同学探究影响感应电流方向的因素，请回答下列问题：

(1)、如图甲，将条形磁铁（S极向下）迅速插入螺线管时，发现电流计G的指针向右偏转，螺线管的绕线方向如图乙，螺线管中感应电流产生的磁场方向（选填“向下”或“向上”），可以得出所用电流计 $G$ 的指针偏转方向与电流方向的关系为：当电流从（选填“+”或“-”）接线柱流入电流计G时，指针向右偏转。

(2)、若磁铁插入的速度越大，电流计G的指针偏转的幅度（选填“越大”“越小”或“不变”），若调转磁极，N极向下，并迅速插入螺线管，则电流计G的指针向（选填“左”或“右”）偏转。

(3)、如图丙，若用发光二极管代替电流计 $G$ 进行实验，将条形磁铁 $N$ 极向下插入螺线管，发现发光二极管（选填“ $D_{1}$ ”或“ $D_{2}$ ”）短暂发光。

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17、如图，水平面上有足够长的两平行导轨，导轨间距L=1m，导轨上垂直放置一个质量m=0.1kg、电阻R=1Ω、长度为L的导体棒，导体棒与导轨始终良好接触，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，垂直于导轨平面有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B₁=1T。在导轨左端通过导线连接一水平放置的面积S=0.5m²、总电阻r=1.5Ω、匝数N=100的圆形线圈，线圈内有一面积S₀=0.25m²的圆形磁场区域，磁场沿线圈轴线方向向上且大小随时间变化规律为B₂=0.2t，g=10m/s² ，不计导轨电阻，两磁场互不影响，则下列说法正确的是（）

A、线圈内的感应电动势E=10V B、闭合开关S瞬间导体棒受到的安培力为2N C、闭合开关S后，导体棒运动的最大速度v_m=5m/s D、若导体棒从静止开始滑过距离x=1.5m获得最大速度v_m ，在此过程中，流过导体棒的电荷量q为0.65C

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18、如图所示，固定在倾角θ=30°的斜面上的内壁光滑的绝热汽缸开口处有卡口，汽缸长度为1.2m。活塞a为绝热活塞，活塞b导热性能良好，活塞厚度忽略不计，两活塞用轻质弹簧连接，弹簧的劲度系数k=20N/m。封闭气体A、B初始温度均为T=200K，弹簧恰好处于原长，大气压强p₀=1×10⁵Pa，重力加速度g=10m/s² ，外界温度保持不变，质量均为2kg、面积均为S=2×10^－⁴m²的活塞a、b将汽缸体积均分为三等份。现给电阻丝通电，缓慢加热密封气体A，下列说法正确的是（）

A、初始时气体B的压强为1.5×10⁵Pa B、开始加热后，气体A温度升高，活塞对气体B做功，气体B的体积立即减小 C、弹簧压缩0.1m时，气体B的压强为2×10⁵Pa D、弹簧压缩0.1m时，气体A的温度为585K

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19、如图所示，竖直直线 $M N$ 的右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。正方形线框 $a b c d$ 的边长为L，静止于图示位置，其右边与 $M N$ 重合。从 $t = 0$ 时刻起线框受外力拉动，水平向右匀加速运动。线框粗细均匀，其电阻沿长度分布均匀。在运动过程中，线框a、b两点间的电势差随时间变化的特点与下列图像一致的是（）

A、 B、 C、 D、

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20、如图所示，右端为N极的磁铁置于光滑水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置后释放，磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法错误的是（　　）

A、磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力 B、线圈中的电流方向发生变化 C、灯泡的亮暗不会发生变化 D、磁铁振动的幅度逐渐减小

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