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相关试卷

1、如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角 $θ = 45 °$ 。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板 $C_{1}$ 、 $C_{2}$ ，两板间距为 $d_{1} = L$ ，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板 $C_{1}$ 与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板 $C_{3}$ ，平板 $C_{3}$ 在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距 $d_{2} = \frac{1}{3} L$ 。现将一质量为m、带电量为 $- q$ 的小球从桌面上的P点以初速度 $v_{0}$ 垂直于电场方向射出，刚好垂直 $C_{1}$ 板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。
（1）求匀强电场的场强大小和到M点时小球的速度；
（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板 $C_{3}$ 上，求磁感应强度的取值范围；
（3）若 $t = 0$ 时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期 $T = \frac{4 π m}{3 q B_{0}}$ ，小孔M离坐标原点O的距离 $L = \frac{4 \sqrt{2} m v_{0}}{q B_{0}}$ ，求小球从M点打在平板 $C_{3}$ 上所用的时间。

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2、如图所示，两根间距 $L = 1.0 m$ 、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角 $θ = 30 °$ ，导轨底端接有 $R = 2.0 Ω$ 的定值电阻，导轨所在区域存在磁感应强度 $B = 1.0 T$ 的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。一质量 $m = 0.2 kg$ 、电阻 $r = 1.0 Ω$ 的金属杆 $a b$ 垂直于导轨放置，某时刻给金属杆一个沿斜面向上 $F = 2.0 N$ 的恒力，使金属杆由静止开始运动 $x = 1.2 m$ 时达到最大速度，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）金属杆获得的最大速度 $v_{m}$ 的大小和此时 $a b$ 杆两端的电势差 $U_{a b}$ ；
（2）金属杆从静止到运动1.2m的过程中，通过电阻R的电荷量q和电阻R产生的焦耳热 $Q_{R}$ 。

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3、多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图（a），为多量程多用电表示意图，其中电流有1.0A、2.5A两个挡位，电压有2.5V、10V两个挡位，欧姆表有两个挡位。
（1）通过一个单刀多掷开关S，B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图（a）中B是（选填“红”或“黑”）表笔；
②当S接触点（选填“1、2、3、4、5、6”）时对应多用电表2.5V挡；
（2）多用电表测量未知电阻阻值的电路如图（b），测量时应将图（a）中S接触点3，电源的电动势为E₁ ， R₀为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值R_x关系图像如图（c），则此时多用电表的内阻为kΩ，该电池的电动势E₁=V。
（3）如果随着使用时间的增长，该多用电表内部的电源电动势减小，内阻增大，但仍然能够欧姆调零，若仍用该表测电阻，则测量结果。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

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4、某同学为了验证动量守恒定律设计了如图所示的装置，取一段中心处有一小孔、两端开口的PV细管，将PV管水平固定在图示木架上，PV管内壁光滑。选择两个大小相同带孔小球（直径均略小于PV管的内径），用穿过两小球的细绳将压缩的弹簧锁定在PV管的中间，点燃火柴烧断细绳，两小球在弹簧的弹力作用下，分别从PV管的两端水平射出，分别落到水平台面的P、Q两点。用天平测出两球质量m₁、m₂ ，用刻度尺测出两管口离地面的高度h。回答下列问题：

（1）为了完成本实验，除了测量两小球的质量外，还必须测量。
A．弹簧的压缩量Δx
B．PV细管的长度
C．小球落地点到管口的水平距离 $x_{1} 和 x_{2}$
（2）利用上述测得的实验数据，验证动量守恒定律的表达式为。（用题中和第一问中所给符号表示）
（3）已知当地重力加速度为g，则解除弹簧锁定前，弹簧的弹性势能是。

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5、如图，质量为 $3 m$ 的木块静止放置在光滑水平面上，质量为 $m$ 的子弹（可视为质点）以初速度 $v_{0}$ 水平向右射入木块，水平射出木块时速度变为 $\frac{v_{0}}{3}$ ，已知木块的长为 $L$ ，设子弹在木块中的阻力恒为 $f$ 。则子弹在木块中运动的时间为（　　）

A、 $\frac{4 L}{3 v_{0}}$ B、 $\frac{9 L}{5 v_{0}}$ C、 $\frac{2 m v_{0}}{3 f}$ D、 $\frac{4 m v_{0}}{9 f}$

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6、如图所示，一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框，水平向右匀速运动，穿过宽度为d的匀强磁场区域，三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i，下列图形正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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7、如图，一粗糙斜面放置在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮，一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用始终垂直于绳子的拉力F缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳水平。已知斜面和M始终保持静止，则在此过程中（　　）

A、拉力F的大小先变大后变小 B、M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 C、地面对斜面的支持力大小一直增大 D、地面对斜面的摩擦力大小先增大后减小

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8、2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场发射升空。11月1日4时27分，梦天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口，初步建成三舱段的中国空间站（空间站对接前后的运行轨道可近似为圆轨道且半径一样）。下列说法正确的是（　　）

A、对接成功后的“三舱段”的空间站相比较之前“两舱段”的空间站受到地球的吸引力不变 B、对接后，空间站受到的合外力依然为零 C、对接后，空间站的加速度大小不变 D、梦天实验舱在地面上所受引力的大小小于其对接前瞬间做圆周运动所需的向心力

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9、如图所示，为一磁约束装置的原理图，圆心为原点O，半径为 $R_{0}$ 的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场 $B_{1}$ ，环形区域Ⅱ内（包括其外边界）有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场 $B_{2} = \sqrt{3} B_{1}$ 。一带正电的粒子若以速度 $v_{0}$ 由A点 $(0, R_{0})$ 沿y轴负方向射入磁场区域Ⅰ，则第一次经过Ⅰ、Ⅱ区域边界处的位置为p，p点在x轴上，速度方向沿x轴正方向。该粒子从A点射入后第5次经过Ⅰ、Ⅱ区域的边界时，其轨迹与边界的交点为Q，OQ连线与x轴夹角为 $θ$ （ $θ$ 未知）。不计粒子的重力，则
（1）在Ⅰ、Ⅱ区域内粒子做圆周运动的轨迹圆的半径之比；
（2）OQ连线与x轴正方向的夹角 $θ$ ；
（3）粒子从A点运动到Q点的时间t；
（4）若有一群相同的粒子以相同的速度大小 $v_{0}$ 从A点入射时，速度方向分布在与y轴负方向成60°范围内，则若想将所有粒子束缚在磁场区域内，环形区域大圆半径R至少为多少？

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10、如图1所示为某种橡胶材质的气球内外压强差（ $Δ p = p - p_{0}$ ）和气球直径d之间的关系图像，其简化情形如图2所示，现取两个这种材质的相同的气球，并将气球1预先充气到直径为 $d_{1}$ 将气球2预先充气到直径为 $d_{2}$ 然后用一容积可忽略不计的细管将两气球连通（如图3所示），已知气球外部的大气压强为 $p_{0} = 1 atm$ ，可将气球始终视为是球体，分析计算时按图2进行，且不考虑温度的变化。则
（1）若 $d_{1} = 6 cm$ ， $d_{2} = 12 cm$ ，则气球1的最终直径为多少？
（2）若 $d_{1} = 12 cm$ ， $d_{2} = 24 cm$ ，则气球2的最终直径是否为18cm，若不是，两球最终直径是否相等？

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11、市面上有一种铜热电阻温度传感器Cu50（如图甲所示），铜热电阻封装在传感器的探头内。某物理兴趣小组查到了热电阻Cu50的阻值随温度变化的一些信息，并绘制出了如图乙所示图像。该小组想利用这种传感器制作一个温度计，他们准备的实验器材如下：干电池，电动势为1.5V，内阻不计；灵敏毫安表，量程20mA，内阻为15Ω；电阻箱；开关、导线若干。
（1）若直接将干电池、开关、灵敏毫安表、铜热电阻温度传感器Cu50串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为℃。
（2）该实验小组为了使温度从0°℃开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为铜热电阻，R₁为电阻箱，并进行了如下操作：
a.将传感器探头放入冰水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱R₁ ，使毫安表指针满偏，此时R₁＝Ω；
b.保持电阻箱的阻值不变，把传感器探头放入温水中，过一段时间后闭合开关，发现毫安表的读数为18.0mA，则温水的温度为。（保留2位有效数字）
c.写出毫安表的电流值I（A）和温度t（℃）的关系式。
d.根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过毫安表的表盘直接读出被测物体的温度。
（3）若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。若使用此温度计前按题（2）中a步骤的操作进行了调节，仍使毫安表指针满偏；测量结果将会（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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12、如图，有同学想在体育馆测量游泳池中水的折射率，他看到跳水比赛的1m跳板伸向水面，于是测量了跳板右端点距水面高为1m，A为右端点在水底正下方的投影，水深 $h = 4 m$ ，若跳水馆只开了一盏黄色小灯S，该灯距跳板右端水平距离 $x = 4 m$ ，离水面高度 $H = 4 m$ ，现观察到跳板水下阴影右端点B到A的距离 $A B = \frac{13}{3} m$ 。则有

(1)、该黄色光在水中的折射率 $n =$ （可用分数表示）；

(2)、若在水底A处放一物体，则站在跳板右端向下看，该物体看起来在水下m处；

(3)、若把该黄色灯泡换成红色灯泡，则跳板水下阴影右端点B到A的距离将（填变大，变小，不变）。

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13、如图所示，在水平面内有平行的倾斜导轨MN和PQ，不计电阻，在其上垂直导轨放置着两根金属棒ab和cd，整个装置处在垂直导轨向下的匀强磁场中（磁场图中未画出），金属棒恰好保持静止。已知最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，下列判断正确的是（　　）

A、若给金属棒ab一个沿导轨向下的初速度，最终两棒都会停下来 B、若给金属棒ab一个沿导轨向下的初速度，最终两棒以共同速度运动 C、若给ab棒一个沿导轨向下的恒力F作用，最终两棒速度不同而加速度相同 D、若给ab棒一个沿导轨向下的恒力F作用，最终两棒分别以大小不等的速度匀速运动

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14、如图所示，一个正方体 $A B C D - A^{'} B^{'} C^{'} D^{'}$ ，其上、下、左、右表面的中心分别为E、F、G、H，在E、H两点固定电荷量为＋q的点电荷，在G、F两点固定电荷量为-q的点电荷，下列说法正确的是（　　）

A、图中A、 $C^{'}$ 两点电势不相等 B、一带负电的试探电荷在 $A^{'}$ 点的电势能大于它在C点的电势能 C、一带正电的试探电荷从D点沿直线移到 $B^{'}$ 点其电势能先增大后减小 D、移去G、H两点的点电荷，D点和 $B^{'}$ 点场强相同

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15、某半径为r的类地行星表面有一单色点光源P，其发出的各方向的光经过厚度为 $(\sqrt{2} - 1) r$ 、折射率为n=2的均匀行星大气层（图中阴影部分）射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面如图所示，设此截面内一卫星探测器在半径为2r的轨道上绕行星做匀速圆周运动，忽略行星表面对光的反射，则（　　）

A、大气外表面发光区域在截面上形成的弧长为 $\frac{\sqrt{2} π r}{3}$ B、卫星探测器运行时，任意时刻只能在轨道上某部分观测到光，这部分轨道弧长为 $\frac{2 π r}{3}$ C、若该行星没有大气层，则卫星探测器运行时，在轨道上能观测到光轨道弧长与有大气层时的光轨道弧长相同 D、若探测器公转方向和行星自转的方向相同，探测器接收到光的频率一定大于光源发出的频率

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16、图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，点 $M (- 1.5 cm, 0)$ 、点 $N (0.5 cm, 0)$ 分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（　　）

A、两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点 $M (- 1.5 cm, 0)$ 附近 B、小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向下 C、经过 $t = 1 \times 10^{- 4} s$ 点M沿x轴正方向移动3.4cm D、拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数

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17、如图所示为节日彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A、B两端接入电压恒定的正弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片，下列调节及结果判断正确的是（　　）

A、应将滑动变阻器 $R_{2}$ 滑片向右移 B、调节后，变压器原线圈输入电压变小 C、调节后，电阻 $R_{1}$ 消耗的功率变小 D、调节后，滑动变阻器 $R_{2}$ 两端的电压增大

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18、如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在截面积为S的左端活塞上缓慢加细沙，当活塞下降h高度时，活塞上细沙的总质量为m。在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，保持右端活塞位置不变。整个过程环境温度和大气压强p₀保持不变，重力加速度为g。关于这个过程，下列说法正确的是（　　）

A、外力F做正功 B、理想气体从外界吸热 C、外界对理想气体做功，气体内能增大 D、理想气体与外界交换的热量小于 $p_{0} S_{1} h + m g h$

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19、某实验小组设计了用单摆测量海底深度的实验。在静止于海底的蛟龙号里，测得摆长为l的单摆，完成N次全振动用时为t。设地球为均质球体，半径为R，地球表面的重力加速度大小为 $g$ 。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。则下列说法正确的是（　　）

A、此海底处的重力加速度大于地球表面的重力加速度 B、此海底处的重力加速度为无穷大 C、此海底处的深度为 $h = \frac{4 π^{2} l N^{2} - g t^{2}}{g t^{2}} R$ D、此海底处的重力加速度大小为 $\frac{4 π^{2} l N^{2}}{t^{2}}$

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20、洗车所用的喷水壶的构造如图所示，水壶的容积为V，洗车前向壶内加入 $\frac{V}{2}$ 的洗涤剂并密封，然后用打气筒打气10次后开始喷水。已知外部大气压强恒为 $p_{0}$ ，打气筒每次打入压强为 $p_{0}$ 、体积为 $\frac{V}{40}$ 的空气，空气可视为理想气体，不计细管内液体的体积及压强，打气及喷水过程中封闭空气的温度始终不变。

(1)、求喷水壶内封闭空气的最大压强p；

(2)、喷水壶内洗涤剂能否全部从喷口喷出？若不能，最少还能剩余多少？

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