相关试卷

1、我国风力发电近年来发展迅速，已成为全球风电装机容量最大、技术领先的国家之一、某物理兴趣小组制造了模拟风力发电厂输电网络供电的装置，如图所示。风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动，输出交流电，变压后远距离输送给用户。已知发电机线圈面积 $S = \frac{10 \sqrt{2}}{π} {cm}^{2}$ ，匝数 $N = 100$ 匝，电阻不计，匀强磁场的磁感应强度 $B = 0.2 T$ 。升压变压器原副线圈匝数比为 $1 ： 10$ ，输电线的总电阻 $R_{0} = 12 Ω$ ，用户用电器可等效为 $R = 5 Ω$ 的电阻，电表为理想电表，变压器为理想变压器，其余电阻不计。当发电机转子以某一角速度匀速转动，闭合开关后，电压表的示数为 $16 V$ ，电流表的示数为 $0.5 A$ 。则（）

A、发电机转子的转速为 $40 \sqrt{2} r/s$ B、降压变压器的原副线圈匝数比为 $4 ： 1$ C、用户用电器电阻 $R$ 变小时，电压表示数不变 D、若风速变大，发电机转子转速变为原来的2倍， $R$ 的功率变为原来的4倍

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2、如图所示，半径为R的圆环竖直放置，两个质量均为m的可视为质点的小球套在圆环上，静止在A、B两点处，可随着圆环绕过圆心的竖直轴OO'旋转。A、B连线过圆心且与竖直方向成37°角，两小球与圆环接触面上的动摩擦因数 $μ = 0.8$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。圆环角速度从零开始缓慢增大的过程中（）

A、两小球所受的摩擦力随角速度的不断增大而增大 B、B处的小球先相对圆环开始滑动 C、当B处的小球受到的摩擦力为零时，圆环的角速度为 $ω = \frac{1}{2} \sqrt{\frac{3 g}{R}}$ D、当圆环角速度为ω₀时，A处的小球恰好开始滑动，此时A处的小球所受的支持力为15mω₀²R

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3、我国“巡天号”地外天体采样机器人着陆某小行星时的最后阶段，需通过引擎反推实现减速。机器人以初速度 $v_{0} = 8 m / s$ 垂直接近地表时，引擎提供功率恒定的反向推力，功率的大小 $P = 2.0 \times 10^{3} W$ ，使其速度减小到 $2 m / s$ 。由于存在稀薄大气，空气阻力大小 $f = k v$ （ $v$ 为速度，系数 $k = 0.2 N \cdot s \cdot m^{- 1}$ ），机器人重力保持不变。则速度从 $8 m / s$ 到 $2 m / s$ 的下落过程中，机器人的加速度（）

A、先增大后减小 B、先减小后增大 C、一直增大 D、一直减小

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4、如图，某越野场地中一段水平的路面上有一圆弧形凸起，圆心角 $θ = 120^{\circ}$ ，最高点距水平地面高为 $h$ 。一轮越野车两轮轴间的距离 $d = 1.5 h$ 。越野车在水平路面上时，坐垫水平，椅背竖直，不考虑人与坐垫和椅背间的摩擦。车轮直径足够大，能安全通过该凸起。越野车缓慢开过该凸起，从前轮经过 $A$ 点到前轮到达 $B$ 点的过程中，坐垫对人的支持力（）

A、逐渐变大 B、逐渐变小 C、先变大后变小 D、先变小后变大

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5、如图所示，地球同步轨道上的卫星A与更高轨道上的卫星B都绕地球做匀速圆周运动，且与地球自转方向相同。已知地球自转周期为 $T$ ，某时刻二者距离最近，再经过时间 $t$ ，二者第一次相距最远。则（）

A、B的运动周期为 $\frac{2 t T}{2 t - T}$ B、B的运动周期为 $\frac{t T}{2 t - T}$ C、A运行的线速度小于B的线速度 D、A运行的向心加速度小于B的向心加速度

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6、医用放射性同位素氟-18，常用于PET-CT肿瘤显影，其半衰期为110分钟。某日上午10：00制备的480mg氟-18显影剂，因故推迟至下午3：30使用。若显影剂中氟-18质量不低于 $50 mg$ 方可保证成像质量，则（）

A、剩余氟-18质量约为 $30 mg$ ，不可正常使用 B、剩余氟-18质量约为 $60 mg$ ，可正常使用 C、剩余氟-18质量约为 $120 mg$ ，可正常使用 D、剩余氟-18质量约为 $240 mg$ ，可正常使用

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7、某实验小组在激光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是（）

A、图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B、图乙是小圆孔衍射图样 C、图丙是双缝干涉图样 D、图丁是双缝干涉图样

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8、在 $x O y$ 坐标平面内，y轴右侧有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。第一象限有一半径为R的中空D型薄收集盒，直径 $M N$ 紧贴y轴放置，圆心位于 $P (0, \frac{5 R}{3})$ ，如图所示。在坐标原点O处有一粒子源，可同时沿x轴正方向持续发射各种不同速率的带正电的粒子，粒子质量均为m，电荷量均为q，忽略粒子间的相互作用，且不计重力， $\sin 53 ° = 0.8$ 。求：

(1)、刚好到达D型盒N点的粒子速率 $v_{1}$ ；

(2)、能沿D型盒半径方向到达D型盒的粒子速率 $v_{2}$ ；

(3)、能进入D型盒的粒子，到达D型盒前在磁场中运动的最短时间t。

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9、如图所示，平行光滑金属导轨与水平面的夹角 $θ = 53 °$ ，导轨间距 $L = 1 m$ ，导轨的下端接有定值电阻 $R = 2 Ω$ ，水平虚线上方有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 $B = 1 .5T$ 。水平虚线下方有一放在导轨上的金属棒ab，金属棒与一细线连接，细线通过一定滑轮吊一个重物，细线与导轨所在平面平行。释放重物，细线拉着金属棒向上运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直，其与导轨接触良好。已知开始时金属棒与虚线的距离为 $s_{1} = 2 m$ 。金属棒刚进入磁场时的速度 $v_{1} = 4m/s$ ；金属棒的质量 $m = 1 kg$ ，电阻 $r = 1 Ω$ ，长度等于轨道间距。导轨足够长且电阻不计，重物的质量为 $M = 2 kg$ （ $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 53 ° = 0.8 ， \cos 53 ° = 0.6$ ）

(1)、求金属棒最后匀速运动的速度 $v_{2}$ ；

(2)、求速度为12m/s时绳子拉力T：

(3)、若金属棒进入磁场后做变速运动的位移 $s_{2} = 32 m$ ，求变速运动过程中金属棒产生的焦耳热Q。

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10、如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为 $R = 0.50 m$ 的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度 $B = 0.50 T$ ，有一个质量 $m = 0.10 kg$ 、带电量为 $q = + 1.6 C$ 的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ .求：

(1)、小球在最高点 $N$ 的速度大小及洛伦兹力 $F$ 的大小；

(2)、小球的初速度 $v_{0}$ 。（可用根号表示）

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11、小明同学做“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系”实验。

(1)、本实验采用的科学探究方法是___________。（填选项字母）

A、等效替代法 B、控制变量法 C、理想化模型 D、留迹法

(2)、以下给出的器材中，不需要的一项器材为___________。（填选项字母）

A、学生电源 B、多用电表 C、电压表 D、变压器

(3)、实验前，小明将可拆变压器拆下，他观察到铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，组成铁芯的硅钢片相叠时应平行于平面。（选填“ $S_{1}$ ”、“ $S_{2}$ ”或“ $S_{3}$ ”）

(4)、某次实验中，用匝数 $n_{a} = 400$ 匝和 $n_{b} = 800$ 匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，通过比较，判断出原线圈的匝数为。（选填“ $n_{a}$ ”或“ $n_{b}$ ”）
U_a/V
0.92
1.80
2.80
3.80
4.90
5.88
U_b/V
1.99
4.00
6.01
8.02
9.98
12.00

(5)、图为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻 $R_{0}$ 可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂。在交流电源的电压有效值U₀不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当 $\frac{R}{R_{0}} =$ 时，R获得的功率最大。

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12、在如图所示的两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，正方形线框abcd的边长为 $L (L < d)$ ，质量为m，电阻为R。将线框从距离磁场的上边界为h高处由静止释放后，线框的ab边刚进入磁场时的速度为 $v_{0}$ ， ab边刚离开磁场时的速度也为 $v_{0}$ ，在线框进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、通过导线横截面的电荷量为 $\frac{B L^{2}}{R}$ B、a点的电势高于b点 C、线框不一定做减速运动 D、克服安培力所做的功为 $m g L$

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13、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 $R_{1}$ 两端电压变大 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，原线圈的输入功率变小

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14、如图所示为一种新型的回旋加速器示意图，两D形盒处于垂直纸面向里的匀强磁场中，两D形盒左边的缝隙间放置一对中心开有小孔a、b的平行金属板M、N，每当带电粒子从a孔进入时，立即在两板间加上恒定电压，粒子经加速后从b孔射出时，立即撤去电压。粒子进入D形盒中的匀强磁场后做匀速圆周运动，最终被引出。D形盒的缝隙间无磁场，不计粒子在电场中的运动时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　）

A、比荷相同的正负粒子均可用该装置加速 B、粒子每次做圆周运动的半径之比 $1 : \sqrt{2} : \sqrt{3} \dots : \sqrt{n}$ C、粒子每次做圆周运动的半径增大，故周期也增大 D、增大板间电压，粒子在D形盒中运动的时间不变

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15、如图所示，我国某地一直升机将一水平的闭合金属线圈竖直向上吊起，由于地磁场的影响，线圈中产生了感应电流，下列说法正确的是（　　）

A、线圈中的磁通量增大 B、线圈中有顺时针方向的感应电流（俯视） C、线圈的四条边有向内收缩的趋势 D、若在赤道上空将线圈吊起，线圈中也会产生感应电流

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16、质谱仪又称质谱计，分离和检测不同同位素的仪器。其示意图如图所示。从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看作初速为零，粒子经过电场加速后从入口进入有界的垂直纸面向外的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到出口P。现使磁感应强度大小B加倍，要使粒子的运动轨迹不发生变化，仍沿着半圆周运动而达到出口P，应该使加速电场的电压U变为原来的（　　）

A、6倍 B、5倍 C、4倍 D、3倍

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17、在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度E的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A、流过电流计的电流方向向左 B、电容器的电荷量正在减小 C、线圈中的磁感应强度正在增大 D、电容器两板间的电场强度恒定不变

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18、在如图所示的 $O x y$ 平面内， $x$ 轴和 $y = a$ 区间有垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为 $m$ 、电荷量为 $e$ 的质子从坐标原点 $O$ 沿 $y$ 轴射入磁场。入射速度为 $v_{0}$ 时，质子恰好不从磁场上边界射出。

(1)、求磁感应强度大小 $B$ ；

(2)、若入射的质子数按速度大小均匀分布在 $0 \sim 10 v_{0}$ 范围，求能到达磁场中横坐标 $x = \frac{3}{2} a$ 位置（图中虚线 $P Q$ ）的质子数占总质子数的百分比 $η$ ；

(3)、若磁场区域存在沿- $y$ 方向的非匀强电场，电场强度随 $y$ 方向均匀增大，关系式为 $E = k y$ ，要使入射速度为 $10 v_{0}$ 的质子不从磁场上边界射出，求 $k$ 满足的条件。

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19、在水平桌面上用竖直挡板围成固定轨道，俯视图如图所示，半圆形轨道 $A B C$ 和 $D E F$ 的半径为 $R$ ，在 $P$ 点处有一个加速器，小滑块每次通过加速器后，速度增大为通过前的 $k$ 倍。质量为 $m$ 的小滑块（可视为质点）从 $C$ 点处以初速度 $v_{0}$ 沿轨道内侧逆时针运动，每次经过 $C$ 点时速度均为 $v_{0}$ 。已知轨道 $A B C$ 处桌面粗糙，其他摩擦均不计，重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、小滑块经过 $E$ 点时，所受挡板弹力的大小 $N$ ；

(2)、小滑块在轨道 $A B C$ 处与桌面的动摩擦因数 $μ$ ；

(3)、小滑块通过轨道 $A B C$ 的时间 $t$ 。

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20、如图所示， $M N$ 和 $P Q$ 是竖直放置且足够长的光滑金属导轨，相距 $L = 0.1 m$ ，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度 $B = 0.5 T$ 。断开开关S，将质量 $m = 0.02 kg$ 、有效电阻 $R = 0.1 Ω$ 的导体棒从静止释放，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻和空气阻力，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。导体棒速度 $v = 10 m / s$ 时，闭合开关，求此时导体棒的

(1)、热功率 $P$ ；

(2)、加速度大小 $a$ 。

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U_a/V	0.92	1.80	2.80	3.80	4.90	5.88
U_b/V	1.99	4.00	6.01	8.02	9.98	12.00