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相关试卷

1、为了探测粒子的轨迹，云室中常用电场和磁场来控制粒子的运动，如图所示，直角坐标系 $x O y$ 平面内，第一、二象限分别存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿y轴正方向的匀强电场E，E、B大小均未知。质量为m、电荷量为-q（q>0）的粒子从x轴负半轴M点与x轴正方向成60°射入电场，经电场偏转后以速度 $v_{0}$ 从点 $P (0 ， d)$ 垂直y轴进入磁场，最后从N点与x轴正方向成60°射出磁场，不计粒子重力。

(1)、求电场强度E的大小和磁感应强度B的大小；

(2)、若粒子在磁场中受到与速度方向相反、大小与速度成正比的阻力 $f = k v$ （k为已知常量），粒子恰好从Q点（图中未标出）垂直x轴射出磁场，求Q点的坐标；

(3)、在第（2）问的情况下，求粒子从P点运动到Q点的轨迹长度。

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2、如图所示，有一对足够长的倾斜粗糙导轨，倾角 $θ = 37 °$ ，间距 $L = 1 m$ ，动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，导轨电阻不计。整个导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 $B = 1 T$ 。导轨上端接一阻值 $R = 1 Ω$ 的定值电阻，有一质量 $m = 0.4 kg$ ， $r = 0.1 Ω$ ，长度也是L的金属棒放在导轨上，从静止释放，与导轨接触良好， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、当金属棒的速度为0.55m/s时，求定值电阻R两端的电压U；

(2)、求金属棒能达到的最大速度 $v_{\max}$

(3)、已知棒下降高度 $H = 18.3 m$ 的过程中早已达到最大速度，求此过程中电阻R上产生的热量。

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3、如图所示，一可视为质点的物块从光滑斜面静止滑下，进入竖直放置的与斜面相切的光滑圆轨道，绕圈一周后从最低点滑上水平顺时针转动的传送带，传送带右侧有一小车静止在光滑水平面上，小车上表面与传送带齐平。已知物块质量 $m = 0.2 kg$ ，初始位置离斜面底端的高度 $h = 1.8 m$ ，斜面倾角 $θ = 37 °$ ，圆轨道半径 $R = 0.5 m$ 。传送带长度 $L_{1} = 4.3 m$ ，物块与传送带之间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.5$ 。小车长度 $L_{2} = 1.5 m$ ，物块与小车上表面之间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ，小车质量 $M = 0.4 kg$ 。除了传送带与小车上表面粗糙外，其余表面均光滑， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求物块到达斜面底端时的速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、求物块到达圆轨道最高点时对轨道的压力 $F_{压}$ ；

(3)、设传送带的速度v可调（ $v > 0$ ），求物块离开传送带的速度 $v_{2}$ 与传送带的速度v之间的函数关系；

(4)、设传送带的速度v可调，求小车能获得的最大速度大小 $v_{3}$ 。

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4、如图甲所示，气炮打靶是游乐园常见的娱乐项目。小明参照气炮枪设计了如图乙模型，水平放置的导热气缸（内壁光滑）呈圆柱形，横截面积为S的导热活塞A、B质量均为M。初始活塞A、B间距为L，活塞B被锁定，可自由移动的活塞A处于静止，在外力作用下，活塞A缓慢移动使得活塞A、B间距变为原来的 $\frac{1}{4}$ ，随后活塞A被锁定，同时释放活塞B，活塞B运动距离d后与弹体C碰撞（d很小，可认为此过程气体压强不变），碰后弹体被高速弹出。设环境温度始终保持不变，大气压强为 $p_{0}$ 。

(1)、求活塞A被锁定时气体的压强；

(2)、求活塞B释放瞬间的加速度大小；

(3)、活塞B运动距离d过程中气体从外界吸热为Q，求此过程中气体的内能变化。

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5、如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)、在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距 $Δ x =$ mm。

(2)、若双缝间距 $d = 0.25 mm$ ，双缝到屏的距离 $l = 75.00 cm$ ，则所测绿光的波长为nm。

(3)、若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会（选填“变大”或“变小”）。

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6、某实验小组做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。

(1)、下列给出的器材中，本实验可能要用到的有______。

A、 B、 C、 D、

(2)、下列说法正确的是______。

A、变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈不相同 B、为了保证人身安全，实验中只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V C、实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 D、绕制降压变压器的原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些

(3)、若用匝数 $N_{1} = 400$ 匝和 $N_{2} = 800$ 匝的变压器做实验，对应的电压 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ 测量数据如表所示。根据测量数据，则 $N_{1}$ 一定是（选填“原”或“副”）线圈。
实验次数
1
2
3
4
$U_{1}$
1.9
2.9
3.8
4.8
$U_{2}$
4.0
6.0
8.0
10.0

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7、如图甲、乙分别为两列横波Ⅰ、Ⅱ的振动图像，t=0时刻分别同时从图丙的A、B两点开始向四周传播，并在t=2s时恰好相遇，已知A、B相距0.8m，C为AB中点，D距A点0.15m，则（　　）

A、直线上A、B外侧均为振动加强点 B、直线上A、B间（不包括A、B点）共有6个振动加强点 C、4s内C点通过的路程为零 D、t=3.75s时D点经平衡位置向下振动

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8、如图所示，水平转台上的小物体1、2通过轻质细线相连，质量分别为m、2m。保持细线伸直且恰无张力，并静止在转台上，可绕垂直转台的中心轴 $O O^{'}$ 转动。两物体与转台表面的动摩擦因数相同均为μ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。两物体与轴O共线且物体1到转轴的距离为r，物体2到转轴的距离为2r，重力加速度为g。当转台从静止开始转动，角速度缓慢地增大，下列说法正确的是（　　）

A、物体2比物体1先产生摩擦力 B、物体1受到的摩擦力始终指向轴心 C、轻绳刚有拉力时物体1的线速度为 $\sqrt{μ g r}$ D、物体1和物体2一起刚要被甩离转台时的角速度为 $\sqrt{\frac{μ g}{r}}$

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9、如图所示为一块环形玻璃砖的俯视图，图中 $M N$ 是过环心的一条直线，一束光线平行 $M N$ 射入玻璃砖，它与 $M N$ 之间的距离为 $x$ 。玻璃砖的内圆半径为R，内部视为真空，外圆半径为2R，折射率为 $\sqrt{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、当 $x = R$ 时，光线恰好在内圆表面上发生全反射 B、当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线进入内圆内部传播 C、当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为45° D、无论 $x (x < 2 R)$ 多大，光线都会进入内圆内部传播

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10、如图甲所示，随着人工智能的发展，机器人用于生产生活中的场景越来越普遍。如图乙为某款配送机器人内部电路结构简化图，电源电动势 $E = 36 V$ ，内阻 $r = 0.25 Ω$ 。机器人整机净重30kg，在某次配送服务时载重20kg，匀速行驶速度为1.2m/s，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍，工作电流为4A。不计电动机的摩擦损耗，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则下列说法正确的是（）

A、电动机消耗的电功率为144W B、电动机输出的机械功率为140W C、电动机的线圈电阻为 $1.25 Ω$ D、电动机内部的热功率为24W

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11、如图所示，哈雷彗星在近日点时，线速度大小为v₁ ，加速度大小为a₁；在远日点时，线速度大小为v₂ ，加速度大小为a₂ ，则（）

A、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{a_{1}}{a_{2}}}$ B、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{a_{2}}{a_{1}}}$ C、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{a_{1}}{a_{2}}$ D、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{a_{2}}{a_{1}}$

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12、如图所示，某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以相同速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2、3。若忽略空气阻力，在三个物体从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（　　）

A、3轨迹的物体在最高点的速度最小 B、3轨迹的物体在空中飞行时间最长 C、1轨迹的物体所受重力的冲量最大 D、3轨迹的物体单位时间内速度变化量最大

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13、如图所示为同一光电管中研究a、b、c三条光束的光电效应时得到的光电流与电压之间的关系图，下列说法正确的是（　　）

A、a光光子的能量比b光大 B、a光的光强比c光大 C、a光产生光电子的最大初动能比c光大 D、b光的波长比c光长

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14、下雨时，关于雨滴下落过程的说法中，正确的是（　　）

A、雨滴的位移就是路程 B、雨滴很小，一定可以看成质点 C、在无风环境中雨滴做自由落体运动 D、要研究雨滴的运动必须先选定参考系

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15、某些电容器的电容你可能不会求，但是可以通过单位制的分析和推理判断它是否正确。如图所示，一个半径为 $R_{1}$ 金属球和一个与它同心半径为 $R_{2}$ 金属薄球壳组成一个球形电容器，k为静电力常量（k的单位为 $N \cdot m^{2} {/C}^{2}$ ），该球形电容器的电容应该为（　　）

A、 $\frac{k (R_{2} - R_{1})}{R_{1} R_{2}}$ B、 $\frac{k R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$ C、 $\frac{R_{1} R_{2}}{k (R_{2} - R_{1})}$ D、 $\frac{R_{2} - R_{1}}{k R_{1} R_{2}}$

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16、某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量相同的砝码，砝码的质量为50g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f=50Hz。
（1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则（本问中计算结果保留两位有效数字）
①打下C点时纸带的速度为m/s；
②纸带的加速度大小为m/s²。
（2）若该组同学得到的n-a图像如图丙所示，重力加速度g=10m/s² ，则每个砝码盘的质量为 g。

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17、如图所示，正三棱柱 $A B C - A^{'} B^{'} C^{'}$ 的A点固定一个电荷量为＋Q的点电荷，C点固定一个电荷量为 $- Q$ 的点电荷，选取无穷远处电势为0。则（　　）

A、 $A^{'}$ 点处的电场强度与 $C^{'}$ 点处的电场强度相同 B、B点处的电场强度与 $B^{'}$ 点处的电场强度相同 C、将一正试探电荷沿直线从B点移到 $B^{'}$ 点，其电势能保持不变 D、将一负试探电荷从 $A^{'}$ 点移到 $C^{'}$ 点，电场力做正功

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18、类比是研究问题的常用方法。

(1)、情境1：如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两固定导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻为r的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好。已知重力加速度为g，不计导轨的电阻以及导轨和金属杆之间的摩擦。当ab杆的速度为v时，求杆加速度a的大小。

(2)、情境2：如图2所示，电源电动势为E，电容器的电容为C，电路中电阻为R，不计电源内阻，闭合开关S，发现电容器所带电荷量q随时间t的变化规律与情境1中金属杆速率v随时间t的变化规律类似。（提示：以U_C、U_R分别表示电容、电阻两端电压，当开关S闭合后，有U_C + U_R = E）
a．类比情境1，求电容器所带电荷量为q时，电路中的电流i；
b．在图3中定性画出q − t图像；
c．图4中画出了电容器两极板间的电势差U随电荷量q的变化图像，类比直线运动中由v − t图像求位移的方法，计算电容器充电结束储存的电能E_p。

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19、现代科技可以实现对地磁场的精确测量。

(1)、小明同学利用智能手机中的磁传感器测量某地地磁场的磁感应强度。如图1建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。该同学在当地对地磁场进行了测量，测量时z轴正向保持竖直向上，某次测量数据如表。求当地的地磁场磁感应强度B的大小。
$B_{x} / μT$
$B_{y} / μT$
$B_{z} / μT$
20
$- 20$
$- 40$

(2)、小丰同学利用一磁强计来测量地磁场的磁感应强度。该磁强计的原理如图2所示，厚度为h、宽度为d的金属板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流从金属板左侧流入、右侧流出时，在金属板的上表面A和下表面 $A'$ 之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。已知板单位体积中导电的电子数为n，电子电荷量为e，测得通过金属板电流为I时，导体板上下表面的电势差为U。
$a .$ 求此时磁感应强度B的大小；
$b .$ 若磁强计的灵敏度定义为 $\frac{Δ U}{Δ B}$ ，为了提高磁强计的灵敏度，请分析说明对选用的金属板有何要求。

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20、如图所示，在xOy平面内存在一个正方形区域ABCD，区域边长为2l，O、 $O'$ 分别为AB、CD的中点，空间中分别存在匀强电场或匀强磁场。一质量为m、电荷量为 $+ q$ 的带电粒子从O点以速度v垂直AB边界射入该区域，经过电场或磁场运动到该区域的C点。不计带电粒子受到的重力。

(1)、若在整个空间加一平行y轴负方向的匀强电场，求匀强电场E的大小；

(2)、若在整个空间加一垂直于xOy平面向外的匀强磁场，求磁感应强度 $B_{1}$ 的大小；

(3)、若在整个空间存在（1）中的电场，要使该粒子沿 $O O'$ 方向运动，可在空间中再加上垂直xOy的匀强磁场，求此时磁感应强度 $B_{2}$ 的大小和方向。

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