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相关试卷

1、如图，半径为l的金属圆环水平固定，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，金属棒OA可绕圆心O在圆环上转动。金属棒CD放在宽度也为l的足够长光滑平行金属导轨上，导轨倾角为θ，处于垂直导轨平面向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中。用导线分别将金属圆环、金属棒OA的O端分别与D端导轨和C端导轨连接，已知金属棒OA和CD的长度均为l、质量均为m、电阻均为r，其他电阻不计。重力加速度大小为g。
(1)将金属棒OA固定，使金属棒CD从静止开始下滑，求金属棒CD的最大速度；
(2)让金属棒OA匀速转动，使金属棒CD保持静止，求：
①金属棒OA的转动方向；
②金属棒OA转动的角速度；
③金属棒OA两端的电势差U_OA。

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2、某实验小组要测量一根金属丝的电阻率，设计如图（a）所示的实验电路。请填写空格处相关内容。
（1）将P移到金属丝a位置，开启电源，合上开关S，调节电阻箱的阻值到（填“最大”或“零”），并读出此时电流表的示数I₀ ，断开开关S；
（2）适当向b端滑动P，闭合开关S，调节电阻箱使电流表示数为，记录电阻丝aP部分的长度L和电阻箱对应的阻值R，断开开关S；
（3）重复步骤②，直到记录9组L和R值并画出R-L的关系图线如图（b）所示；
（4）根据R-L图线，求得斜率为Ω/m。
（5）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图（c），其示数为 mm，可算得金属丝的电阻率为 Ω·m。（要求（4）（5）的计算结果保留三位有效数字）

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3、如图甲所示，光电编码器由码盘和光电检测装置组成，电动机转动时，码盘与电动机旋转轴同速旋转，发光二极管发出的光经凸透镜转化为平行光，若通过码盘镂空的明道照在光敏管上，信号端输出高电位，反之输出低电位，两个光敏管分布在同一半径上。根据输出两路信号可以测量电动机的转速和判断旋转方向。从左往右看，内、外都均匀分布20个明道的码盘如图乙所示，电动机转动时两信号的图像如图丙所示，则（）

A、从左往右看，电动机顺时针转动 B、从左往右看，电动机逆时针转动 C、电动机转动的转速为 $50 r/s$ D、电动机转动的转速为 $125 r/s$

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4、如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C₁和C₂是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C₁中磁场的磁感应强度随时间按B₁=b＋kt（k>0）变化，C₂中磁场的磁感应强度恒为B₂ ，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C₂的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。则（　　）

A、通过金属杆的电流大小为 $\frac{m g}{B_{2} L}$ B、通过金属杆的电流方向为从A到B C、定值电阻的阻值R= $\frac{2 π k B_{2} a^{3}}{m g}$ D、整个电路中产生的热功率P= $\frac{π k a m g}{2 B_{2}}$

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5、某省市的水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，供水缺口极大，联合运用蓄水、引水和提水工程进行灌溉是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×10³ kg/m³ ，则下列说法正确的是

A、通过电动机的电流为950A B、电动机的热功率为2kW C、电动机的输出功率为16kW D、蓄水池蓄入864 m³的水需要2×10⁴ s

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6、如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从 $t = 0$ 时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度 $ω$ 从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（　　）。

A、张力保持不变 B、感应电流的方向先顺时针后逆时针 C、感应电流随时间t的变化关系为 $i = \frac{ω B R^{2} \sin ω t}{r}$ D、产生的电热为 $\frac{π ω B^{2} R^{4}}{2 r}$

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7、研究发现，银河系中有一种看不见但很重的物体，促使这些恒星在其周围转圈。其中一颗恒星S2完整轨道如图所示，它绕银河系中心的周期约16年。椭圆的半短轴约400AU（太阳到地球的距离为1AU），根据离心率可以判断轨道的长轴约为短轴的2.5倍，研究中可忽略其他星体对S2的引力，则银河系中心质量与太阳质量之比约为（　　）

A、3 $\times$ 10⁷ B、6 $\times$ 10⁷ C、4 $\times$ 10⁶ D、6 $\times$ 10⁹

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8、两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A、质点b、c、d始终静止不动 B、质点a、b、c、d、e始终静止不动 C、质点a、c、e为振动加强点 D、质点a、c、e以振幅A做简谐运动

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9、两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置，相邻向侧面相互平行。一束由红光和蓝光组成的复色光从棱镜A的左面入射，从B的右面射出，则出射光线可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10、太阳能源于太阳内部的聚变反应，太阳质量也随之不断减少。设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氦核，太阳每秒钟辐射的能量约为 $4.0 \times 10^{26} J$ ，下列说法正确的是（　　）

A、该聚变的核反应方程是 $4_{1}^{1} H \to {}_{2}^{4}H e + 2 {}_{- 1}^{0}e$ B、聚变反应在常温下不能发生 C、太阳每秒钟减少的质量约 $4.4 \times 10^{9} kg$ D、目前核电站采用的核燃料主要是氢核

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11、俗称书籍整理神器的“铁书立”是一种用来支撑书籍以达到使书籍平稳站立效果的物品，如图所示。现在简化为如下示意图，水平桌面上有一质量为M的静止的“铁书立”，刚好静止摆放了两本书A和B，由此可知（　　）

A、桌面对A书有向上的弹力 B、B书受到的合力为0 C、B书与“铁书立”之间可以无摩擦 D、“铁书立”对桌面的压力为Mg

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12、如图所示，房顶上固定一根长2.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点），打开窗子，让小球在直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10 ${m/s}^{2}$ ，则小球完成一次全振动的时间为（　　）

A、0.2πs B、0.4πs C、 $0.6 π s$ D、0.8πs

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13、质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平平行导轨上，MN与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，且与MN垂直，如图所示，导体棒MN处于匀强磁场中，重力加速度为g，则导体棒MN受到的（　　）

A、安培力大小为 $B I L \sin θ$ B、安培力大小为 $B I L \cos θ$ C、支持力大小为 $m g + B I L \cos θ$ D、摩擦力大小为 $B I L \cos θ$

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14、如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕（视为质点）在一条竖直线上。下列关于重力和重心的说法中正确的是（　　）

A、只有静止的物体才受到重力作用 B、这件艺术品的重力大小总是恒定的 C、物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 D、质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心，但不一定在物体上

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15、在聚变反应中，一个质量为1876.1MeV/c²（c为真空中的光速）的氘核和一个质量为2809.5 ${MeV/c}^{2}$ 的氚核结合为一个质量为3728.4MeV/c²的氦核，并放出一个质子，同时释放大约17.6MeV的能量， $MeV$ 用国际单位制基本单位表示为（　　）

A、J B、N·m C、 $kg \cdot m^{2} {/s}^{2}$ D、kg·m/s²

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16、图甲为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只整流二极管，其具有单向导电性。原、副线圈的匝数比为 $11 : 1$ ，电阻 $R = 10 Ω$ ，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，则（　　）

A、电压表V₁、V₂读数相同 B、电压表V₂的读数为20V C、电流表A读数为2A D、原线圈的输入功率为20W

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17、如图所示，在 $x O y$ 坐标系中，以 $(20 cm, 0 cm)$ 为圆心、半径为 $20 cm$ 的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 $B = 0.332 T$ ；垂直于 $y$ 轴放置一个长为 $40 cm$ 的粒子速度控制装置，其左端坐标为 $(0 cm, 20 cm)$ ；进入的粒子会从进入点以相同的速率反方向回到磁场，不考虑粒子在速度控制装置中的运动时间及路程。在 $x = 40 + 10 \sqrt{3} cm$ 处放置与 $x$ 轴垂直，长为 $L = 20 cm$ 的收集板。收集板可垂直于 $x$ 轴上下移动，达到收集板上的粒子全部被收集并形成电流。在 $O$ 点放有一放射源，可在第一象限与第四象限内以相同的速率、均匀的以不同方向发射 $α$ 粒子。 $α$ 粒子的质量为 $m = 6.64 \times 10^{- 27} kg$ ，电量 $q = 3.2 \times 10^{- 19} C$ ，射出时的初速度 $v = 3.2 \times 10^{6} m / s$ 。不计 $α$ 粒子所受重力及 $α$ 粒子间的相互作用力，不考虑板的边缘效应。求：
（1）沿 $x$ 轴正方向射入的 $α$ 粒子第一次从磁场中射出的坐标？
（2）沿 $x$ 轴正方向射入的 $α$ 粒子在磁场中运动的总时间？
（3） $α$ 粒子沿与 $x$ 轴正方向成 $θ$ 角射入，最终射出磁场区域，试推导此过程的总路程与 $θ$ 的关系式。
（4）垂直于 $x$ 轴上下移动收集板，电流表示数的最大值为 $0.32 mA$ ，则发射源单位时间内射出的 $α$ 粒子个数为多少？

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18、为了比较发电机与电动机的异同，物理老师设计了如图所示的装置，来帮助同学们理解发电机与电动机的工作原理。与水平面成角度 $θ = 37 °$ 的平行长直金属轨道，间距为 $L = 1 m$ ，处在匀强磁场中，磁感应强度大小为 $B = 1 T$ ，方向垂直轨道平面向上，质量为 $m = 0.1 kg$ 的金属导体棒 $a b$ 垂直于轨道水平放在轨道上，与轨道接触良好，金属导体棒在轨道间电阻为 $R_{1} = 4.5 Ω$ ，金属棒与轨道之间摩擦因数为 $μ = 0.5$ 。图中电源的电动势为 $E = 6 V$ 、内阻为 $r = 0.5 Ω$ ，定值电阻为 $R_{2} = 5.5 Ω$ 。（ $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $cos 37^{\circ} = 0.8$ ）
（1）闭合电键 $S_{1}$ ，断开电键 $S_{2}$ ，金属棒由静止释放，请判断感应电流方向。
（2）闭合电键 $S_{1}$ ，断开电键 $S_{2}$ ，金属棒由静止释放，求金属棒能到达的最大速度。
（3）闭合电键 $S_{1}$ ，断开电键 $S_{2}$ ，经过时间 $t = 2 s$ 金属棒由静止到达最大速度，求此过程金属棒的运动距离。
（4）断开电键 $S_{1}$ ，闭合电键 $S_{2}$ ，金属棒从静止开始向上运动，求向上运动的最大速度。

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19、某种弹射装置的结构如图所示，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 $M = 6 kg$ 的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以 $u = 2 m / s$ 匀速运动。传送带的右边是一半径 $R = 1.25 m$ 、位于竖直平面内的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆轨道。质量 $m = 2 kg$ 的物块B从圆轨道的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，传送带两轴之间的距离 $l = 4.5 m$ 。设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：
（1）物块B滑到圆轨道的最低点 $C$ 时对轨道的压力大小；
（2）物块B第一次经过传送带末端 $D$ 点时的速度；
（3）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
（4）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

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20、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v—t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×10³kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则
(1)汽车在前5s内的牵引力为多少？
(2)汽车的最大速度为多少？
(3)当汽车速度为15m/s时，汽车的加速度为多少？

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