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相关试卷

1、下列物理量中，属于矢量的是（）

A、路程 B、位移 C、功率 D、重力势能

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2、如图所示，相距为d的两个钉子P、Q固定在同一竖直线上，一根长为20d、不可伸长的轻质细绳一端固定在P点，另一端与物块A相连，当轻绳受到的拉力达到物块A重力的33倍时绳子会被拉断。现给物块A一向右的初速度，物块A在竖直面内转动过程中拉断细绳，且恰好从M点沿切线进入圆心角 $θ = 37 °$ 的固定圆弧轨道，物块A到达N点时速度为 $2 \sqrt{30 g d}$ ，木板B的左端紧贴圆弧轨道最低点N，上表面与圆弧轨道相切，质量为物块A的3倍。当物块A滑上木板后，立即撤掉圆弧轨道。木板B右侧距离木板右端2d处固定一竖直挡板C，高度略低于木板。物块A与木板B之间的动摩擦因数为0.9，其他摩擦都不计。物块A可视为质点，忽略空气阻力和钉子直径，不计绳子因阻挡和断裂造成的机械能损失，不计木板与挡板碰撞过程中的机械能损失，重力加速度为g， $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ 。

(1)、若物块A能在竖直平面内做完整圆周运动，求物块A的最小初速度；

(2)、若物块A获得（1）问中的最小初速度，求圆弧轨道的半径大小；

(3)、木板B至少多长才能保证物块A不从木板上掉落。

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3、飞船降落到一个未知星球前，在距该星球表面高度等于星球半径R处绕星球做匀速圆周运动，速率为v。假设该星球质量分布均匀，忽略星球自转影响，则该星球表面的重力加速度为（　　）

A、 $\frac{v^{2}}{R}$ B、 $\frac{2 v^{2}}{R}$ C、 $\frac{v}{R}$ D、 $\frac{2 v}{R^{2}}$

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4、利用电磁场偏转离子是在科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在 $x o y$ 平面的第一象限内，存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小分别为 $B_{1}$ 、 $B_{2}$ 匀强磁场，其 $B_{1} = 2 B_{2} = B$ ，两个磁场界面坐标为 $y = L$ 。速度大小不同的正离子与x轴正方向成 $θ = 60 °$ 从坐标原点O处进入磁感应强度为 $B_{1}$ 的磁场。已知离子质量为m、电荷量为 $+ q$ ，不计离子重力，忽略磁场的边界效应。
（1）求不越过界面的离子的最大入射速度；
（2）求离子在磁感应强度为 $B_{1}$ 的磁场中运动的最长时间；
（3）现在第一象限中平行于x轴放置一个足够大的接收板（如图所示），若离子速度以定值 $v_{0} = \frac{5 B q L}{2 m}$ 射入，要使离子能打到接收板，求接收板放置的y轴坐标值范围。

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5、如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为 $1 Ω$ 的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图像如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。
（1）求金属棒与导轨间的动摩擦因数µ；
（2）求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；
（3）若金属棒从进入磁场到速度达到6m/s时通过电阻的电荷量为3.5C，求此过程中电阻产生的焦耳热。

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6、如图所示，一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的粒子恰能以速度 $v_{0}$ 沿直线通过带电平行板，并沿半径方向进入圆形匀强磁场区域。粒子射出磁场时速度方向与入射方向的夹角 $θ = 60 °$ 。已知两区域内磁场的磁感应强度大小相等，方向均垂直纸面向里，两平行板间电势差为 $U$ ，间距为 $d$ ，不计空气阻力及粒子重力的影响，求：
（1）磁场的磁感应强度大小 $B$ ；
（2）圆形磁场区域的半径 $R$ 。

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7、某同学组装小型发电机结构如图甲，线圈绕对称轴 $O O'$ 匀速转动，包围式磁极间存在垂直 $O O'$ 的磁场如图乙所示。已知线圈匝数为N，每匝面积为S，线圈的内阻为r，线圈匀速转动的角速度为 $ω$ ，线圈ab、cd边处磁场磁感应强度大小恒为B，线圈外接一只电阻为R的灯泡。
（1）求电压表的示数U；
（2）若仅使线圈转动角速度变为2ω，求发电机的输出功率。

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8、做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。

(1)、以下给出的器材中，本实验需要用到的有___________。（填选项字母）

A、 B、 C、 D、

(2)、下列说法正确的是___________

A、变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B、实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C、为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D、绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好

(3)、实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面___________。

A、abcd B、abfe C、abgh D、aehd

(4)、若用匝数N₁=400匝和N₂=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示。根据测量数据，则N₁一定是线圈。（选填“原”或“副”）
实验次数
1
2
3
4
U₁
0.90
1.40
1.90
2.40
U₂
2.00
3.01
4.02
5.02

(5)、如图所示，b端是一理想变压器副线圈中心抽头，开始时单刀双掷开关置于a端，开关S断开。原线圈c、d两端加正弦交流电，下列说法正确的是___________

A、将可变电阻R调大，则R两端电压变小 B、闭合开关S，则R₁两端电压变小 C、当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小 D、当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输出功率变大

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9、如图所示，宽度为h、厚度为d的霍尔元件放在与它垂直的磁感应强度大小为B=B₀sinωt的磁场中，当恒定电流I通过霍尔元件时，在它的前后两个侧面之间会产生交流电压，这样就实现了将直流输入转化为交流输出。为减小输出的交流电压，可采取的措施为（　　）

A、增大d B、减小d C、增大h D、减小h

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10、图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压值大于 $5000 V$ 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则下列说法正确的是（　　）

A、开关闭合后，电压表示数为 $5 V$ B、转换器产生的交流电在1s时间内电流方向变化5次 C、原线圈两端的电压的瞬时表达式 $u = 5 \sin (10 π t) V$ D、原、副线圈匝数比至少满足 $1 : 1000$ 才能使钢针放电

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11、一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量和质量均相同的粒子飘入电压为 $U_{0}$ 的加速电场，其初速度几乎为零，这些粒子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，粒子刚好能打在底片上的M点。已知放置底片的区域 $M N = L$ ，且 $O M = L$ 。若想要粒子始终能打在底片 $M N$ 上，则加速电场的电压最大为（）

A、 $\sqrt{2} U_{0}$ B、 $2 U_{0}$ C、 $4 U_{0}$ D、 $8 U_{0}$

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12、如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于匀强磁场中，磁场方向水平且与环面垂直。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的说法，下列正确的是（　　）

A、大于环重力mg，并逐渐增大 B、大于环重力mg，并逐渐减小 C、小于环重力mg，并逐渐增大 D、小于环重力mg，并逐渐减小

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13、甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L₁和L₂为电感线圈。实验时，断开开关S₁瞬间，灯A₁突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S₂ ，灯A₂逐渐变亮。而另一个相同的灯A₃立即变亮，最终A₂与A₃的亮度相同。下列说法正确的是（）

A、图甲中，A₁与L₁的电阻值相同 B、图甲中，闭合S₁ ，电路稳定后，A₁中电流小于L₁中电流 C、图乙中，变阻器R与L₂的直流电阻不同 D、图乙中，闭合S₂瞬间，L₂中电流与变阻器R中电流相等

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14、一带电粒子沿垂直磁场方向射入匀强磁场，经过轨迹如图所示，轨迹上每一小段都可以近似看成圆弧，其能量逐渐减小（质量、电量不变），从图中可以确定运动方向和电性是（　　）

A、粒子从b到a，带负电 B、粒子从a到b，带负电 C、粒子从a到b，带正电 D、粒子从b到a，带正电

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15、如图所示，在y>0的区域内存在垂直于xOy平面向里，大小为B的匀强磁场，y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子（不计重力）自y轴上的点P以初速度v₀沿x轴正方向射出，经点M（L，0）进入磁场，且速度与x轴正方向的夹角为60°，经磁场偏转后从x正半轴上的点N离开磁场。
（1）求匀强电场的场强大小E以及点P的坐标；
（2）求MN两点间距d以及粒子在磁场中运动的时间t₀；
（3）若粒子运动到点N瞬间，将y<0的区域的电场撤去，改为垂直于xOy平面向里，大小为λB（λ>0）的匀强磁场，结果使得粒子的轨迹在之后的运动中能够与y轴相切，试求λ的可能取值。

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16、如图所示，半径为R的竖直圆环在电动机作用下，可绕水平轴O转动，圆环边缘固定一只质量为m的连接器。轻杆通过轻质铰链将连接器与活塞连接在一起，活塞质量为M，与固定竖直管壁间摩擦不计。当圆环逆时针匀速转动时，连接器动量的大小为p，活塞在竖直方向上运动。从连接器转动到与O等高位置A开始计时，经过一段时间连接器转到最低点B，此过程中，活塞发生的位移为x，重力加速度取g。求连接器：
（1）所受到的合力大小F；
（2）转到动量变化最大时所需的时间t；
（3）从A转到B过程中，轻杆对活塞所做的功W。

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17、如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在内壁光滑的汽缸中，汽缸和活塞绝热性能良好，活塞的横截面积为S，质量为m，静止在与汽缸底部距离为L的小挡板上；密闭气体的压强、温度与外界大气相同，分别为 $p_{0}$ 和 $T_{0}$ 。现接通电热丝加热气体，电热丝两端电压为U，电流为I，通电时间为t，活塞缓慢向上移动距离2L后静止，重力加速度为g，求该过程：
（1）气体内能的增量 $Δ U$ ；
（2）最终温度T。

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18、如图所示，一根细线，上端固定于O点，下端系一可视为质点的小球，质量为m。若小球在竖直平面内做简谐运动，其动能E_k随时间t的变化关系如图所示，已知重力加速度为g，求：
（1）该单摆的摆长；
（2）小球的最大向心加速度？

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19、探究两个互成角度的力的合成规律，实验原理图如甲、乙图示，实验结果所画出的力的图示如图丙所示，下列说法正确的是（）

A、此实验的思想方法是控制变量法 B、甲、乙两图橡皮条的下端点可以不在同一点 C、根据甲、乙两图的钩码数量关系可得乙图角α与角β的关系为 $α + β = 90 °$ D、图丙中F是力F₁和F₂的实际测量值，F'是力F₁和F₂的理论值

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20、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab、bc边长均为l，ab与磁场方向夹角为60°，bc与磁场方向平行。该导线受到的安培力为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{3}}{2} B I l$ B、 $B I l$ C、 $\frac{3}{2} B I l$ D、 $\sqrt{2 + \sqrt{3}} B I l$

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