相关试卷

1、如图所示，竖直平面内有等量异种点电荷 $M$ 、 $N$ 水平固定放置，其中 $M$ 为正电荷， $N$ 为负电荷，所带电量大小均为 $Q$ ，两电荷正下方固定一足够长的光滑水平绝缘直杆， $A$ 、 $B$ 分别为杆上位于 $M$ 、 $N$ 正下方的两点， $A O = M A = N B = L$ ， $O$ 点为 $A B$ 的中点。中心开孔的小球 $a$ 、 $b$ 穿在杆上，分别位于 $A$ 、 $B$ 两点处，其中小球 $a$ 质量为 $m$ 、电荷量为 $q (q > 0)$ ，小球 $b$ 不带电且处于静止状态。将小球 $a$ 由静止释放，已知两小球碰撞为弹性碰撞，且碰撞过程电量不转移，取无穷远处电势为零， $A$ 点电势为 $φ$ ，已知静电力常量为 $k$ ，重力加速度大小为 $g$ ，（ $Q$ 、 $q$ 、 $L$ 、 $m$ 、 $φ$ 均为已知）求：

(1)、小球 $a$ 运动至 $O$ 点时，小球的加速度；

(2)、若 $m_{b} = \frac{m}{2}$ ，求小球 $a$ 与 $b$ 发生弹性碰撞后瞬间小球 $b$ 的速度大小；

(3)、若杆 $A B$ 之间变为粗糙，且与小球 $a$ 的动摩擦因数 $μ = \frac{7 q φ}{16 m g L}$ ，其余部分仍光滑，小球 $a$ 由静止释放后向右运动并与小球 $b$ 碰撞，为使碰后小球 $a$ 能一直向右运动，求小球 $b$ 质量的取值范围。（已知 $A$ 、 $B$ 段运动过程中，小球 $a$ 的重力 $m g$ 始终大于电场力在竖直方向的分量， $a$ 、 $b$ 两球整个过程只发生一次碰撞）

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2、如图所示，竖直面内虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向右的足够大匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为 $E_{1}$ （大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为 $E_{2} = 1.5 \times 10^{2} V/m$ ，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定半径可调的绝缘竖直光滑圆弧轨道 $Q M N$ ，其中 $M N$ 段为1/4圆弧塑料光滑管道， $N$ 端口有竖直挡板，圆心角 $α = 90 °$ ， $θ = 37 °$ ， $N$ 点所在半径始终在竖直方向上。可视为质点的带负电小球从 $P$ 处以 $v_{0} = 8 m/s$ 水平抛出，经过一段时间后穿过虚线边界恰好沿 $Q$ 点切线进入圆弧轨道， $P Q$ 间水平距离 $x = 6 m$ 。已知小球的质量 $m = 0.4 kg$ 、电量 $q = - 2 \times 10^{- 2} C$ ，整个过程中小球电量始终保持不变，不计空气阻力，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、当轨道半径 $R = 0.8 m$ ，小球第一次经过 $Q$ 点瞬间圆弧轨道对小球的支持力大小；

(2)、小球从 $P$ 到达 $Q$ 点过程中，Ⅰ区电场力对小球做功为多少；

(3)、要使小球第一次沿圆弧轨道向上运动过程中，不脱离轨道也不与 $N$ 端挡板相碰，求圆轨道半径 $R$ 的取值范围。

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3、如图所示，真空区域有宽度为 $L = \sqrt{3} m$ 、磁感应强度为 $B_{1} = 3 T$ 的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里， $M N$ 、 $P Q$ 是磁场的边界。 $A$ 、 $B$ 两个平行金属板之间的电压为 $U$ ，一个比荷 $\frac{q}{m} = 0.5 C/kg$ 的带正电的粒子（不计粒子重力），从靠近 $A$ 板由静止开始做加速运动后沿着与 $M N$ 夹角为 $θ = 30 °$ 的方向垂直射入 $B_{1}$ 磁场中，刚好垂直于 $P Q$ 边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，圆形磁场半径 $R = \sqrt{3} m$ ，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向的夹角为60°。求：

(1)、平行板 $A B$ 间的电压 $U$ ；

(2)、圆形磁场的磁感应强度 $B_{2}$

(3)、粒子在两个磁场中运动的总时间 $t$ （结果可用 $π$ 表示）

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4、小Z同学利用如图甲所示电路测量欧姆表内部电池的电动势和内电阻。
使用的器材有：
欧姆表；
电压表（量程3V、内阻为 $R_{V} = 3 kΩ$ ）；
滑动变阻器（最大阻值 $2 kΩ$ ），导线若干。请完善以下步骤：
（1）将多用电表的选择开关调到合适挡位，再将红、黑表笔短接，欧姆调零；
（2）将图甲中欧姆表的两只表笔分别接 $a$ 、 $b$ 两端，则 $a$ 端接表笔（填“红”或“黑”）
（3）欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图乙所示，记电池的电动势为 $ε$ ，欧姆表某挡位内部电路的总内阻为 $r$ ，调节滑动变阻器，测得欧姆表的读数 $R$ 和电压表读数 $U$ ，某次测量电压表的示数如图丙所示，读数为V，根据实验数据画出的 $\frac{1}{U} - R$ 图线如图丁所示，图像斜率为 $k$ ，纵截距为 $b$ ，求得电动势 $ε =$ ，（用 $k$ 、 $b$ 、 $R_{V}$ 表示）内部电路的总电阻 $r =$ （用 $k$ 、 $b$ 、 $R_{V}$ 表示），不考虑偶然误差影响，电动势 $ε$ 测量值真实值（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）该欧姆表电池的标准电动势 $ε = 2 V$ ，用久了后电动势会变小，电源内阻 $r$ 也会变大，同学先对该表进行欧姆调零后，再测量某一真实值为 $R_{x} = 180 Ω$ 的电阻，其读数为 $240 Ω$ ，则电动势降低了V。

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5、某物理兴趣小组同学准备用伏安法测量未知电阻，他们设计的实验电路如图所示，可供选择的实验器材如下：
待测电阻 $R_{x}$ ；
电压表V（量程为0~3V，内阻约为 $2 kΩ$ ）；
电流表A（内阻约为 $40 Ω$ ）；
滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为 $40 Ω$ ）；
滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $4 kΩ$ ）；
电源 $E$ （电动势为5V，内阻约为 $1.5 Ω$ ）；
单刀单掷开关 $S_{1}$ ，单刀双掷开关 $S_{2}$ ，导线若干。
在如图电路中，闭合开关 $S_{1}$ ，在单刀双掷开关 $S_{2}$ 分别接 $a$ 、 $b$ 时，发现电压表的示数变化非常明显，电流表的示数变化很小，则滑动变阻器应选（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；单刀双掷开关 $S_{2}$ 接（填“ $a$ ”或“ $b$ ”）时，测量误差相对较小，但是测量值（填“>”“=”或“<”）真实值。

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6、如图1所示，在倾角 $θ = 37 °$ 的足够长绝缘斜面上放有一根质量 $m = 0.2 kg$ 、长 $l = 1 m$ 的导体棒，导体棒中通有方向垂直纸面向外、大小恒为 $I = 1 A$ 的电流，斜面上方有平行于斜面向下的均匀磁场，磁场的磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 的变化关系如图2所示。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。在 $t = 0$ 时刻将导体棒由静止释放，则在导体棒沿斜面向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒受到的安培力做负功 B、导体棒从释放至达到最大速度的过程中摩擦力冲量 $I_{f} = 3.2 N \cdot s$ C、导体棒的最大速度为12m/s D、导体棒受到的摩擦力的最大值为2.0N

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7、如图，电源电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ ，所有电表均为理想电表， $R_{1}$ 、 $R_{3}$ 为定值电阻，且 $R_{1} > r$ ， $R_{2}$ 为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小）， $C$ 为电容器，闭合开关 $S$ ，电容器 $C$ 中的带正电微粒固定在 $A$ 点。当室温从25℃升高到35℃的过程中，三只电压表的示数变化量的绝对值分别为 $Δ U_{1}$ 、 $Δ U_{2}$ 和 $Δ U_{3}$ ，电流表示数变化为 $Δ I$ ，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A、 $V_{2}$ 示数增大，且 $\frac{Δ U_{2}}{Δ I} = R_{2}$ B、电源输出效率减小和输出功率增大 C、 $Δ U_{1} > Δ U_{3}$ D、带电微粒的电势能减小

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8、一列简谐横波沿 $x$ 轴传播， $t = 0.10 s$ 时的波形图如图甲所示， $P$ 是平衡位置在 $x = 0.7 m$ 处的质点， $Q$ 是平衡位置在 $x = 1.2 m$ 处的质点；图乙为质点 $Q$ 的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A、该简谐波传播速度 $v = 6 m/s$ B、该波沿 $x$ 轴负方向传播 C、0.10~0.15s时间内，质点 $Q$ 振动速度减小 D、0.10~0.15s时间内，质点 $P$ 通过的路程为5cm

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9、如图所示，某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为 $U$ ，额定电流为 $I$ ，线圈电阻为 $R$ ，将它与电动势为 $E$ ，内阻为 $r$ 的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作。机器狗质量为 $m$ ，重力加速度为 $g$ 。下列说法正确的是（　　）

A、电源损耗的热功率为 $E I$ B、电源的效率为 $\frac{U - I R}{U} \times 100 %$ C、电源的输出功率为 $E I - I^{2} R$ D、若该机器狗以额定功率在水平路面上奔跑，受到的阻力恒为重力的 $k$ 倍，则机器狗能达到的最大速度 $v = \frac{U I - I^{2} R}{k m g}$

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10、如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图，高压电源两极分别连接放电极与收尘极板 $P$ 、 $Q$ ，在放电极表面附近形成强大的电场，使周围的空气电离；粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒吸附负离子后带负电，在电场力的作用下加速向极板 $P$ 、 $Q$ 迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三点在同一直线上， $A B = B C$ ，粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、 $M$ 端为电源的负极 B、同一颗粒在 $A$ 、 $B$ 两点加速度相同 C、向极板 $P$ 、 $Q$ 运动的粉尘颗粒的电势能减小 D、 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三点的电势满足 $φ_{B} = \frac{φ_{A} + φ_{C}}{2}$

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11、如图甲，图线1、2分别表示长度相同、半径之比 $r_{a} : r_{b} = 2 : 3$ 的同种材料均匀铜导线 $a$ 、 $b$ 的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（　　）

A、 $a$ 、 $b$ 总电阻的 $I - U$ 图线应在区域Ⅰ B、单位时间通过 $a$ 、 $b$ 导线横截面的电量之比为 $9 : 4$ C、通过 $a$ 、 $b$ 导线的自由电荷定向移动速率之比为 $9 : 4$ D、若把 $a$ 、 $b$ 导线垂直磁场放置同一匀强磁场中所受安培力之比 $2 : 3$

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12、下列有关物理知识说法正确的是（　　）

A、垂直磁场放置的通电直导线受磁场力的方向就是磁感应强度的方向 B、电场力可以对电荷做功，但洛伦兹力对电荷一定不做功 C、公式 $P = I^{2} R$ ，只适用于计算纯电阻电路的热功率，不适用于计算非纯电阻电路的热功率 D、电场中电场线越密的地方电势一定越高

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13、2021年5月15日7时18分，中国首个火星探测器“天问一号”成功着陆于火星表面预选着陆区。火星探测器的着陆过程可简化为：在一定的高度上调整姿态使探测器竖直向下运动，当速度为240m/s时打开巨大的降落伞，利用火星上稀薄的大气减速，探测器以4m/s²的加速度匀减速运动35s后，立即抛掉降落伞，同时反推发动机点火使探测器继续做匀减速运动，发动机工作40s速度降为2.4m/s时探测器开始接触地面，最后利用减震腿实现软着陆。求：
（1）抛掉降落伞时探测器的速度大小；
（2）抛掉降落伞后落地前探测器加速度的大小；
（3）打开降落伞时探测器距离火星表面的高度H。

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14、如图所示，在成都天府大道某处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．一辆汽车正从A点迎面驶向测速仪B，若测速仪与汽车相距355 m，此时测速仪发出超声波，同时车由于紧急情况而急刹车，汽车运动到C处与超声波相遇，当测速仪接收到发射回来的超声波信号时，汽车恰好停止于D点，且此时汽车与测速仪相距335 m，忽略测速仪安装高度的影响，可简化为图所示分析(已知超声波速度为340 m/s)．
(1)求汽车刹车过程中的加速度a；
(2)此路段有80 km/h的限速标志，分析该汽车刹车前的行驶速度是否超速？

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15、如图所示，A物体重力为20 N，B物体重力为10 N，力F竖直向下，A与水平面的动摩擦因数μ＝0.4，其余摩擦不计。（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）若F＝0时由静止释放B物体，A物体受什么摩擦力？大小如何？
（2）若F＝10 N时由静止释放B物体，A物体受什么摩擦力？大小如何？
（3）若要使A匀速运动，所加力F的大小是多少？

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16、如图所示为某同学设计“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图．弹簧秤一端固定于P点，自由端系一细线，与铜块水平连接．拉动长木板，弹簧秤的读数T总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力f．在铜块上添加砝码，改变压力N，测出每次对应的T，记录每次添加砝码的质量m与T值如下表：
实验次数
1
2
3
4
添加砝码质量（m/kg）
0.2
0.4
0.6
0.8
弹簧秤读数（T/N）
2.5
2.9
4.0
(1)某同学在第3次实验时弹簧秤的示数如图，忘记了读数，请你读出该同学第3次弹簧秤的读数N．
(2)实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成（填“线性关系”、“非线性关系”）．
(3)通过表中数据可知，铜块与长木板之间的动摩擦因数为（ $g = 10 \frac{m}{s^{2}}$ ，且保留两位有效数字）．

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17、某同学用图甲所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)。
(1)实验时下面步骤的先后顺序是；（填字母）
A.释放纸带
B.打开打点计时器
(2)打出的纸带如图乙所示，可以判断实验时重物连接在纸带的(选填“左”或“右”)端；
(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，所测得的重力加速度大小为m/s²；(结果保留三位有效数字)
(4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s² ，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因。

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18、如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上；力 $F$ 作用在物体C上后，各物体仍保持静止状态，那么以下说法正确的是（　　）

A、C不受摩擦力作用 B、B不受摩擦力作用 C、A受到的各个摩擦力的合力不为零 D、A、B、C三个物体组成的整体所受摩擦力不为零

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19、有四个物体A、B、C、D，物体A、B运动的 $x - t$ 图像如图甲所示；物体C、D从同一地点出发沿同一方向运动的 $v - t$ 图像如图乙所示。根据图像，以下判断中正确的是（　　）

A、物体A和B均做匀变速直线运动 B、 $t = 3 s$ 时，物体C、D的位移相同 C、在 $0 \sim 3 s$ 的时间内，物体A、B的间距逐渐增大 D、在 $0 \sim 3 s$ 的时间内，物体C与D的间距逐渐增大

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20、一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（　　）

A、小球在2s末的速度大小为 $20 m / s$ B、小球在第5s内的平均速度大小是 $3.6 m/s$ C、该星球上的重力加速度大小为 $4 m / s^{2}$ D、小球在5s内的位移大小是50m

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实验次数	1	2	3	4
添加砝码质量（m/kg）	0.2	0.4	0.6	0.8
弹簧秤读数（T/N）	2.5	2.9		4.0