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相关试卷

1、如题图1所示，一对竖直固定的平行金属板 $M$ 、 $N$ 间距为 $L$ ， $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 为两板上正对的小孔， $M$ 、 $N$ 两板间加有恒定电压， $M$ 板为正极板。紧贴 $N$ 板右侧存在上下范围足够大、水平宽度为 $d$ 的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面（图中末画出），竖直虚线 $P_{1} Q_{1}$ 、 $P_{2} Q_{2}$ 是该磁场区域的左、右边界。现有一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电粒子，从 $O_{1}$ 孔进入 $M$ 、 $N$ 两板间，粒子初速度和重力均不计。
（1）若 $M$ 、 $N$ 两板间电压为 $U$ ，求两板间匀强电场的场强大小 $E$ 和该粒子刚进入磁场区域时的速度大小；
（2）磁场的磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化的关系如题15图2所示，其中 $B_{0}$ 为已知量，周期 $T_{0} = \frac{4 π m}{3 q B_{0}}$ 。 $t = 0$ 时刻该粒子从 $O_{2}$ 孔射入磁场，始终不能穿出右边界 $P_{2} Q_{2}$ ，求 $M$ 、 $N$ 两板间电压 $U^{'}$ 应满足的条件；
（3）在（2）的条件下，该粒子未与 $N$ 板发生碰撞，求该粒子在磁场中运动的总时间。

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2、如图甲所示，一对足够长金属导轨由等宽的右侧水平导轨和左侧倾斜导轨两部分在虚线mn处连接组成，mn右侧存在竖直向下的匀强磁场，mn左侧存在与倾斜轨道平行的匀强磁场，方向沿斜面向上，mn两侧磁场的磁感应强度B大小相等（B的大小未知），导轨的间距为L=1.5m，倾角θ=37°，在t=0时刻，置于倾斜导轨上的ef棒由静止释放，置于水平导轨上的cd棒在一水平向右的外力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动，外力随时间的变化规律如图乙所示，cd、ef棒的质量分别为m₁=1.0kg、m₂=2.0kg，电阻分别为R₁=2Ω、R₂=3Ω，忽略导轨的电阻，ef棒与金属导轨的动摩擦因数为μ=0.12，不计cd棒与导轨之间的摩擦，sin37°=0.6，取g=10m/s² ，求：
（1）cd棒由静止开始做匀加速直线运动的加速度大小；
（2）磁感强度B的大小；
（3）经过多长时间ef棒在倾斜轨道上的速度达到最大？

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3、在河中用鱼叉捕鱼时，渔民们都知道不能直接朝看到鱼的方向掷出鱼叉。若河流中有一条到水面垂直距离1.6m的鱼，渔民的眼睛到河面的垂直距离为1.8m，渔民视线与水面成37°的方向时看到该鱼。水的折射率为 $\frac{4}{3}$ ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。请帮该渔民估算：
（1）鱼距离他的实际水平距离多远；
（2）假设鱼叉掷出后做直线运动，为使鱼叉命中目标，他应该瞄准与水面成α角的方向掷出鱼叉，求tanα。

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4、某同学在研究标有额定工作状态为“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中，实验室提供以下器材：
电流表 $A_{1}$ （量程100mA，内阻约为 $1 Ω$ ）
电流表 $A_{2}$ （量程600mA，内阻约为 $0.3 Ω$ ）
电压表V（量程3.0V，阻约为 $6000 Ω$ ）
滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为 $10 Ω$ ）
滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $500Ω$ ）
电源E（电动势为4V，内阻不计）
单刀单掷开关与单刀双掷开关若开，导线若干
（1）为了提高测量的准确度与有效性，应该选择电流表，滑动变阻器（填器材后面的代号）；
（2）若实验电路如图1所示，在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的端（填“左”或“右”）；调整好滑片位置后将单刀双掷开关 $S_{3}$ 置点（“a”或“b”）。
（3）将滑片P向右调节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据、记录在表格中，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。
（4）将这个小灯泡接入新电路（图3所示）中，电源内阻不计，该电路中其他元件的相关参数如图中标识，则该小灯泡在该电路中的实际工作功率为W（结果保留三位有效数字）。

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5、某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如图所示。

(1)、在下列图像中，表示以上电容器充电和放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像为，电容器的带电量随时间变化的图像为。
A. B. C. D.

(2)、该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C₁<C₂ ，充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如图中①②所示，其中对应电容为C₁的充电过程图像是（选填①或②）。

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6、如图所示，以三角形ACD为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B， $∠ C = 30 °$ ， $∠ D = 45 °$ ， AO垂直于CD。在O点放置一个电子源，在ACD平面中，磁场范围内均匀发射相同速率的电子，发射方向由CO与电子速度间夹角θ表示。（不计电子重力），恰好有三分之一的电子从AC边射出，则下列说法正确的是（）

A、θ为60°时电子在磁场中飞行时间最短 B、AC边上有电子射出区域占AC长度的二分之一 C、没有电子经过D点 D、经过AD边的电子数与经过AC边的电子数之比为3∶2

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7、如图，均匀磁场中有一个半径为r的半圆弧及其直径构成的导线框，线框总电阻为R，半圆直径与磁场边缘重合，磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B₀。使该线从如图所示位置，绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动，在线框中产生感应电流。下列说法正确的是（）

A、线框转动一周产生的感应电动势有效值为 $\frac{\sqrt{2} π ω B_{0} r^{2}}{4}$ B、线框从起始位置到转动180°的过程中，经过线框的电荷量为 $\frac{B_{0} π r^{2}}{2 R}$ C、若将线框改为绕过直径的轴转动，线框转动一周产生的感应电动势有效值为 $\frac{\sqrt{2} π ω B_{0} r^{2}}{4}$ D、若将线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 $\frac{Δ B}{Δ t}$ 的大小为 $\frac{ω B_{0}}{π}$

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8、用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论：在空间存在平行于x轴的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度v₀沿与x轴正方向成α角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为 $Δ x$ ，则下列说法中正确的是（）

A、匀强磁场的方向为沿x轴负方向 B、若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径D减小，螺距 $Δ x$ 减小 C、若仅增大电子入射的初速度v₀ ，则直径D增大，而螺距 $Δ x$ 将减小 D、若仅增大α角（ $α < 90 °$ ），则直径D增大，而螺距 $Δ x$ 将减小，且当 $α = 90 °$ 时“轨迹”为闭合的整圆

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9、如图所示电路中，电源的内电阻为r，R₁、R₃、R₄均为阻值为2r的定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R₂的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为 $Δ I$ 、 $Δ U$ ，下列说法正确的是（）

A、电压表示数变小 B、电流表示数变大 C、 $\frac{Δ U}{Δ I} < r$ D、电源的输出功率一定增大

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10、如图所示，A、B、C、D为边长为l的正四面体的四个顶点，M、N分别为CD边、BC边的中点。将带电量均为+Q的同种点电荷分别固定在A、B两顶点处，则下列说法正确的是（）

A、N点处的电场强度大小为 $\frac{4 \sqrt{10} k Q}{3 l^{2}}$ B、C点与D点处的电场强度相同 C、C、D、M三点的电势大小关系为 $φ_{C} = φ_{D} > φ_{M}$ D、将一带电量为+q的试探电荷从C点沿直线移至D点过程中其电势能先减小后增大

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11、如图的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为 $1 : 2$ ，电阻 $R_{1} = 2 Ω$ ， $R_{2} = 8 Ω$ ， $R_{3}$ 为滑动变阻器且最大阻值为 $20 Ω$ ， A为理想电流表，电源电压u随时间t变化的表达式是 $u = 6 \sqrt{2} \sin 100 π t$ 。下列说法正确的是（　　）

A、副线圈中电流方向每秒钟改变100次 B、该理想变压器原、副线圈中磁通量的变化率之比为 $1 : 2$ C、滑片P向上移动时，流过电阻 $R_{1}$ 的电流增大 D、当电流表的示数为 $0.5 A$ 时，通过 $R_{1}$ 的电流大小为 $1 A$

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12、如图所示，一定质量的理想气体，由状态a经状态b变化到状态c，下列说法正确的是（）

A、状态a的温度低于状态b的温度 B、由状态a到状态b的过程，外界对气体做正功 C、由状态b到状态c的过程，气体放出热量 D、由状态b到状态c的过程，气体分子的平均动能减小

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13、如图所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO^'以角速度ω匀速运动。线圈通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则（　　）

A、R两端电压瞬时值的表达式为 $u_{R} = \sqrt{2} U \sin ω t$ B、理想电流表的示数为 $I = \frac{\sqrt{2} N B S ω}{2 (R + r)}$ C、从 $\frac{π}{2 ω}$ 到 $\frac{3 π}{2 ω}$ 的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零 D、若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次

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14、如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知细线OA长为2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k。则（　　）

A、A、B间库仑力大小为 $\frac{k Q^{2}}{R}$ B、A、B间库仑力大小为2mg C、细线拉力大小为 $\sqrt{3}$ mg D、细线拉力大小为 $\frac{2 \sqrt{3} k Q^{2}}{9 l^{2}}$

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15、下列有关机械振动和机械波的说法正确的是（）

A、在频率相同的两列波的叠加区域中，某位置到两波源的距离相等，则该位置一定是振动加强点 B、简谐运动的平衡位置就是合外力为零的位置 C、弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同 D、机械波中除振源外的各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息

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16、随着人们生活水平的提高，冬季滑雪成为人们休闲娱乐的一项主要运动，某滑雪场的滑道示意图如图所示。半径 $R = 1 m$ 的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与竖直线OB的夹角分别为 $53 °$ 和 $37 °$ 。质量为 $m = 30 kg$ 的小孩（视为质点）从A点左侧高为 $h = 0.8 m$ 处的P点水平滑出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小孩与轨道CD间的动摩擦因数 $μ = 0.8$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6, \cos 37 ° = 0.8$ ，不计空气阻力。求：
（1）小孩水平滑出时的初速度大小 $v_{0}$ ；
（2）小孩经过B点时，对圆弧轨道的压力大小；
（3）小孩在轨道CD上滑行的距离。（计算结果保留三位有效数字）

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17、2024年2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定，新一代载人飞船命名为“梦舟”，将月面着陆器命名为“揽月”。假设“揽月”飞行器在月球表面着陆后，宇航员在月球表面将一质量为 $m = 0.02 kg$ 的小物体从 $h = 0.8 m$ 的位置以 $v_{0} = 2 m/s$ 的速度沿水平方向弹射出去，测出小物体的水平射程为 $x = 2 m$ ，已知万有引力常量为G，月球第一宇宙速度为v。求：
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）小球落地时的动能；
（3）月球的质量。（计算结果用已知物理量字母表示）

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18、某次发生意外情况的民航客机着陆后，打开紧急出口的舱门，自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人沿该斜面滑行到地面。如图所示为简化示意图，若机舱离气囊底端的竖直高度为 $h = 3.2 m$ ，气囊所构成的斜面倾角为 $α = 53 °$ 。一个质量为 $m = 60 kg$ 的人在气囊顶端由静止开始滑下，与气囊间的阻力恒为240N，不计空气阻力， $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 53 ° = 0.8, \cos 53 ° = 0.6$ 。求：
（1）全程各力对人所做的功；
（2）该人滑至斜面底端时重力的瞬时功率P。（计算结果可用根式表示）

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19、某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)、现有实验器材：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤、天平、交流电源，为完成此实验，以上仪器中不需要使用的是，除了现有的器材，还需要的器材是；

(2)、打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，重物的质量为1kg，则从O点到B点，重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，动能增加量 $Δ E_{k} =$ J。（计算结果均保留3位有效数字）

(3)、大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。

A、选用的重锤密度过大 B、交流电源的频率小于50Hz C、交流电源的电压偏高 D、存在空气阻力和摩擦阻力

(4)、小明用实验测得数据画出的图像如图丙所示，图线不过坐标原点的原因是。

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20、阳大铁路平定站站前广场建设项目是阳泉市2024年的重点项目，项目总投资0.8亿元，分站前街、迎宾路、站前广场三项建设内容。图为近日施工现场照片，施工时需要使用起重机吊运建筑材料。当起重机的功率为P₁时，货物以速度v₁向上做匀速直线运动。在运动过程中，起重机的功率突然增大为P₂ ，且保持该功率不变继续提升重物，经过时间t，货物再次做匀速运动。已知货物的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力。
下列说法正确的是（）

A、在时间t内，货物做匀加速直线运动 B、在时间t内，货物的最大速度为 $\frac{P_{2} v_{1}}{P_{1}}$ C、在时间t内，货物的最大加速度为 $\frac{P_{2}}{m v_{1}}$ D、在时间t内，货物上升的高度为 $\frac{P_{2} t}{m g} + \frac{v_{1}^{2}}{2 g} - \frac{P_{2}^{2}}{2 m^{2} g^{3}}$

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