相关试卷

1、如图所示，在 xOy平面 $y > 0$ 的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在 $- l < y < 0$ 的区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可改变。一粒子从y轴上的 $P （ 0 ， l ）$ 处沿 $+ x$ 方向以速度 $v_{0}$ 射出，在 $Q （ 2 l ， 0 ）$ 处进入磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为 $- q$ ，粒子的重力忽略不计。
（1）求电场强度大小E；
（2）改变磁感应强度大小，使粒子能再次回到电场中，求磁感应强度的最小值B；
（3）磁感应强度大小变为某值时，粒子恰好沿 $- y$ 方向离开磁场。保持该磁感应强度不变，将粒子从 y正半轴的任意位置仍以速度 $v_{0}$ 沿 $+ x$ 方向射出，求粒子离开磁场时的横坐标x与其对应的初始射出位置纵坐标y的关系。

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2、如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球 $B$ 上，另一端与球 $C$ 接触但未拴接，球 $B$ 和球 $C$ 静止在光滑水平地面上。球 $A$ 从光滑斜面上距水平地面高为 $H = 5 m$ 处由静止滑下（不计小球 $A$ 在斜面与水平面衔接处的能量损失），与球 $B$ 发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球 $C$ 脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内，圆弧轨道圆心在水平地面与轨道连接点的正上方。已知球 $A$ 和球 $B$ 的质量均为 $1 kg$ ，球 $C$ 的质量为 $0.5 kg$ ，且三个小球均可被视为质点，圆弧的半径 $R = 4 m, g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、球 $A$ 到达斜面底部的速率；

(2)、试通过推导判断，球 $C$ 脱离弹簧进入圆弧后能否到达 $D$ 点。

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3、某科技活动小组利用易拉罐制作一个温度计。在小容积易拉罐中插入一根粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为 $5 cm$ 的水银柱，构成一个简易的“温度计”。已知铝罐的容积是 $148 {cm}^{3}$ ，玻璃管内部的横截面积为 $0.2 {cm}^{2}$ ，罐外玻璃管的长度 $L$ 为 $35 cm$ ，如图甲所示，将“温度计”水平放置，当温度为 $27 ℃$ 时，水银柱右端离管口的距离为 $20 cm$ 。已知当地大气压强为 $75 cmHg$ ，若“温度计”能重复使用，其内气体可视为理想气体，且使用过程中水银不溢出、也不能流入易拉罐中。求：

(1)、将“温度计”如图甲放置，能测量的最高温度；

(2)、将“温度计”如图乙竖直放置后，能测量的最低温度。（保留一位小数）

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4、某同学最近购买一个某种材料的电池，现在想测定电池的电动势和内电阻，电池内阻约为几欧。

(1)、实验室提供的器材有：电压表的量程为 $0 ~ 6 V$ ，内阻约为 $3 k Ω$ ，合适的滑动变阻器 $R$ ，定值电阻 $R_{0}$ ，导线、开关，但没有合适电流表，只有满偏电流 $I_{G} = 200 m A$ 、内阻 $r_{G} = 1.20 Ω$ 的电流计 $G$ ，首先将它改装成量程为 $600 mA$ 的电流表，则需要（选填“串联”“并联”） $R_{1} =$ $Ω$ 的电阻（保留3位有效数字），这样就可以准确知道电流表的内阻；

(2)、他设计以下两种的实验电路，为了精准测量电池的内阻应选择（选填“图1”“图2”）

(3)、根据所选实验电路图正确连接好电路，开始实验，使滑动变阻器滑片位于适当位置，闭合开关，记录电流表和电压表对应的读数 $I$ 和 $U$ ；改变滑动变阻器滑片位置，记录多组电表读数；根据数据作出 $U - I$ 图像，如图所示。可求得该电池的电动势 $E =$ $V$ （保留3位有效数字）；当 $U = 3.00 V$ 时，电池的内阻为 $Ω$ （保留3位有效数字）；

(4)、若将阻值为 $24 Ω$ 的定值电阻接在该电池两端，则电阻的实际功率是 $W$ （保留3位有效数字）。

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5、气垫导轨实验装置可以提供一个近似无摩擦的环境，第一小组利用气垫导轨和光电门设计实验来验证系统机械能守恒。

(1)、实验装置如图所示，首先用游标卡尺测滑块上遮光条的宽度 $d$ ，示数如图所示，则 $d =$ mm；

(2)、将滑块放到气垫导轨上，调节气垫导轨下面的旋钮，在不将悬挂物与滑块连接的情况下，轻推滑块使其先后通过1、2两个光电门，光电门的挡光时间分别为 $t_{1} 、 t_{2}$ ，若，则说明气垫导轨已经水平；

(3)、如图所示，将一不可伸长的轻绳跨过涂有润滑油的轻质定滑轮，两端分别与滑块和质量为 $m$ 的悬挂物相连接，滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行.让滑块从静止释放，测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的挡光时间分别为 $t_{3} 、 t_{4}$ ，若遮光条的宽度为 $d$ ，光电门1、2之间的距离为 $L$ ，滑块和遮光条的总质量为 $M$ ，重力加速度为 $g$ ，在滑块的遮光条通过两个光电门的过程中，若等式（用 $M 、 m 、 d 、 L 、 t_{3} 、 t_{4} 、 g$ 表示）成立，则表明此过程中滑块和悬挂物组成的系统机械能守恒；

(4)、此实验中利用了气垫导轨和电子设备光电门，并对要测量的物理量多次测量取值，所以（选填“没有误差”“只有偶然误差”“只有系统误差”或“既有系统误差又有偶然误差”）。

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6、如图所示为某弹跳玩具，底部是一个质量为 $m$ 的底座，通过弹簧与顶部一质量 $M = 2 m$ 的小球相连，同时用轻质无弹性的细绳将底座和小球连接，稳定时绳子伸直而无张力.用手将小球按下一段距离后释放，小球运动到初始位置时，瞬间绷紧细绳，带动底座离开地面，一起向上运动，底座离开地面后能上升的最大高度为 $h$ ，已知重力加速度为 $g$ ，则（　　）

A、玩具离开地面后上升到最高点的过程中，重力做负功 B、绳子绷紧前的瞬间，小球的速度为 $v = \sqrt{2 g h}$ C、绳子绷紧瞬间，系统损失的机械能为1.5mgh D、用手将小球按下一段距离后，释放前弹簧的弹性势能为4.5mgh

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7、2021年5月15日我国火星探测器祝融号火星车降落在火星乌托邦平原上。祝融号降落到距离地面100米时，通过先悬停（通过反冲发动机）对地面探测成像，再躲避障碍等过程，最终用时40秒落到火星表面。已知火星半径大致是地球半径的 $\frac{1}{2}$ ，火星质量约为地球质量的 $\frac{1}{10}$ ，火星绕太阳公转的周期约为地球的2倍，忽略火星和地球自转，则（　　）

A、火星绕太阳的轨道半径约为地球的4倍 B、火星表面的第一宇宙速度约为地球的 $\frac{\sqrt{5}}{5}$ C、祝融号悬停时受到的重力约为在地球表面重力的 $40 %$ D、祝融号从悬停到降落到火星表面的平均速率为 $2.5 m / s$

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8、一种电磁波接收器结构简化后，如图甲所示，螺线管匝数 $n = 1000$ 匝，横截面积 $S = 10 {cm}^{2}$ ，螺线管导线电阻 $r = 1 Ω$ ，电阻 $R = 9 Ω$ ，若磁感应强度 $B$ 的 $B - t$ 图像如图乙所示（以向右为正方向），则（　　）

A、感应电动势为 $0.6 V$ B、感应电流为 $0.6 A$ C、电阻 $R$ 两端的电压为 $6 V$ D、 $0 ~ 1 s$ 内，通过 $R$ 的感应电流方向为从 $C$ 到 $A$

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9、在生产和科学实验的许多领域，常常需要通过控制电极的形状和电势来调整控制电场。两平行金属极板 $K 、 G$ 正对放置，在极板 $G$ 中央挖一圆孔，两极板间加电压， $K$ 极电势较高，等势面分布如图所示，空间存在 $E 、 F$ 。从 $K$ 极中心处发射有一定宽度的平行于中心轴 $(x$ 轴）的电子束，不考虑电子的重力及电子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　）

A、 $E$ 点电场强度比 $F$ 点电场强度大 B、电子通过圆孔前后的一段时间内加速度不变 C、沿着中心轴运动的电子，电场力对其不做功 D、沿着中心轴运动的电子一直做匀变速直线运动

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10、榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为 $θ$ ，在凿子顶部施加竖直向下的力 $F$ 时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ ，不计凿子的重力及摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A、 $F_{1}$ 大于 $F_{2}$ B、夹角 $θ$ 越小， $F_{1}$ 越大 C、 $F$ 大于 $F_{2}$ D、夹角 $θ$ 越大，凿子越容易凿入木头

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11、如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，开关S处于闭合状态，板间空间有一质量为 $m$ 的带电微粒恰好处于静止状态。要使微粒向下移动，下列操作可行的是（　　）

A、上极板下移 B、上极板左移 C、下极板下移 D、断开开关S

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12、一列沿 $x$ 轴传播的简谐横波，在 $t = 0$ 时的波形如图甲， $P$ 、 $Q$ 是波上的两个质点，此时质点 $P$ 沿 $y$ 轴负方向运动，图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A、该波沿 $x$ 轴负方向传播 B、图乙可能为 $Q$ 点的振动图像 C、 $t = 0.10 s$ 时，质点 $Q$ 加速度方向向下 D、该波的波速为 $40 m / s$

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13、2021年科学家们利用¹⁴C测年法估测出我国三星堆遗址三号坑的大概年份。其测量依据是：大气中的¹⁴N在宇宙射线的轰击下转换为¹⁴C，其核反应方程为 $_{7}^{14} N +_{0}^{1} n \to_{6}^{14} C + X$ ， ¹⁴C通过光合作用和新陈代谢作用进入生物体内，生物活着的时候其体内¹²C和¹⁴C的比例保持不变，当生物死后，¹⁴C发生衰变，其含量逐渐减少，¹⁴C的半衰期约为5700年，其衰变方程为 $_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N + Y$ ，下列说法正确的是（　　）

A、X为光子 B、生物活着时体内¹⁴C不会发生衰变 C、¹⁴C发生的是β衰变 D、生物死后11400年，体内¹⁴C将完全衰变成¹⁴N

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14、如图所示，空间有垂直于纸面的匀强磁场 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ ，磁感应强度大小均为0.1T， $B_{2}$ 分布在半径 $R = 2$ m的圆形区域内，MN为过其圆心O的竖直线， $B_{1}$ 分布在MN左侧的半圆形区域外，磁场 $B_{1}$ 中有粒子源S，S与O的距离 $d = 2 \sqrt{3}$ m，且 $S O ⊥ M N$ 。某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子，每个粒子的质量 $m = 2 \times 10^{- 6}$ kg、电量 $q = 1 \times 10^{- 2}$ C、速率 $v = 1 \times 10^{3}$ m/s，不计粒子之间的相互作用。（已知 $\sin 17 ° \approx \frac{\sqrt{3}}{6}$ ， $\sin 4 ° \approx 0.07$ ， $\cos 4 ° \approx 1$ ， $π = 3$ ）

(1)、求能进入圆形区域的粒子所占的比率；

(2)、求最终射出圆形区域时速度方向与SO平行的粒子在磁场中运动的总时间；

(3)、若在圆形区域加上和 $B_{2}$ 方向相同，大小为E=10N/C的电场，以O点为坐标原点，OP方向为x轴正方向，OM方向为y轴正方向，垂直纸面向内为z轴正方向，求进入圆形区域且恰好经过z轴的粒子从圆形区域射出时的坐标位置。

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15、水平桌面上存在如图所示的装置，间距为L的长直导轨PQ和MN由两部分拼接构成，第一段为金属导轨PB、MC，第二段为绝缘导轨BQ、CN。PM之间恒流源能提供沿图中箭头所示方向的恒定电流 $I = 1$ A，在ABCD区域存在平行于平面的恒定磁场 $B_{1}$ ， BKJC区域无磁场，三边长均为L的U型框b，其右侧存在垂直于水平面，大小相等，方向交替的匀强磁场 $B_{2}$ 。用外力F将长度为L，电阻为R，质量为 $m = 0.1$ kg的金属棒a沿导轨方向拉动到BC处，撤去外力，金属棒a将与质量为 $m = 0.1$ kg的U型框b相撞。已知图中磁场沿导轨方向的宽度均为 $L = 0.4$ m， $B_{1} = B_{2} = 1 T$ ， U型框KJ边的电阻 $r = R = 1 Ω$ ，另外两边和金属部分导轨电阻均忽略不计，导体棒a与AB、DC之间的动摩擦系数均为 $μ = 0.8$ ，其余部分不计摩擦。则

(1)、若棒a在AB区间拉动时所用力为恒力 $F = 1.2$ N，求棒a到达BC处时的速度大小；

(2)、若棒a在AB区间拉动时所用力为变力F，且 $v - x$ 的关系如图所示，求F与棒a到AD之间的距离x的函数关系；

(3)、若棒a以4m/s的速度与“U”型框b发生碰撞后黏连形成正方形边框，假设KQ、JN无限长，线框的右边刚好KJ重合，求U型框向右运动的最大位移？

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16、水上项目比赛中，如图所示运动员从右边高为H的平台上的D点以一定初速度沿DC进入光滑轨道，然后通过长度为3L水平轨道BC，再滑上倾角为37°的倾斜轨道AB，不考虑在B点的能量损耗，然后从A点飞出后抓住用长为L的轻绳吊着的质量为m的球，再荡起60°角后到落在对面的平台上，就算比赛成功。已知运动员质量为M，AE等高且高为h，运动员与水平轨道BC的动摩擦因数为 $μ$ ，其它摩擦不计。若某次恰好成功，

(1)、则运动员在E点抓住球后轻绳的张力多大？

(2)、运动员飞出A点时速度多大，A点离球的水平距离多少？

(3)、运动员的初速度多大？

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17、气撑杆是常见的支撑缓冲装置。图甲所示为气撑杆的简化原理图，导热性良好、横截面积为S的气缸内封闭着长度为L，压强为 $3 p_{0}$ 的高压氮气。当引擎盖关闭时，活塞向左运动，气体的体积变成原来的 $\frac{1}{2}$ ，当引擎盖打开时（如图乙），气体向外膨胀，气体体积变成原来的 $\frac{2}{3}$ ，令大气压强为 $p_{0}$ ，环境温度为 $T_{0}$ ，不计气撑杆自身的重力。试回答下列问题

(1)、当快速打开汽车前引擎盖时，气体还来不及和外界发生热交换，此时单位时间内气体分子撞击气缸壁的次数（选填“变多”“不变”或“变少”），气体的温度将（选填“升高”“保持不变”或“降低”）

(2)、打开汽车引擎盖后一段时间后，求高压气体对汽车前保险盖的支持力大小F；

(3)、当快速关闭汽车引擎盖时，短时间内缸内气体压强变成 $8 p_{0}$ ，再经过一段时间，气缸和外界发生热交换后，温度和外界趋于一致，令气体吸放热量与温度的关系式为 $Q = C Δ T$ ，求此过程中气体吸收的热量。

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18、

(1)、如图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强与温度变化的关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A 臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。实验中使瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用 $Δ t$ 表示气体升高的摄氏温度，用p表示烧瓶内气体压强。根据测量数据作出的图线是______。

A、 B、 C、 D、

(2)、该同学还想用此实验装置验证玻意耳定律，在保证温度不变的情况下，寻找体积和压强满足的关系，现在不知道大气压强的具体数值，但大气压强可视为不变。也无法直接测出气体的体积和B管的内径，但该同学通过分析还是可以验证玻意耳定律。初始时，B，C管中水银面等高，然后向上移动C管，测量B管中水银面比初始状态水银面上升了h，此时，BC管中水银面的高度差为 $Δ h$ ，在h和 $Δ h$ 都很小的情况下（即 $Δ h \to 0$ ），只要h和 $Δ h$ 满足下图中______关系就可以验证玻意耳定律。

A、 B、 C、 D、

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19、某同学利用以下装置测量某蓄电池的电动势和内阻；
电压表V₁：0~3V内阻很大
电压表V₂：0~6V内阻很大
待测电源电动势约为4~5V内阻未知
定值电阻 $R_{0} \approx 10 Ω$
电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω
该同学设计了如下甲图的电路，组装好实验器材后，首先将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关，慢慢减小电阻箱的阻值，读出两电压表V₁、V₂的示数分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ ，反复调节记录多组实验数据（此过程中电压表均未超出量程）

(1)、该同学利用测得的数据做出了乙图所示的关系图像，该图像的表达式关系应该为根据该图像得到定值电阻 $R_{0}$ 的准确值为。（结果保留两位有效数字）

(2)、该同学将两电压表的示数相减，得到 $Δ U = U_{2} - U_{1}$ ，并做出了 $U_{2} - \frac{Δ U}{R}$ 的图像，如图丙所示，则由图像可知该电源的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ Ω（结果均保留两位有效数字）；内阻r的测量值与真实值相比将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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20、某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。

(1)、下列说法中正确的是______

A、调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B、打点计时器应使用工作电压为8V的交流电源 C、实验前，把木板的一端抬高，以补偿小车与纸带受到的阻力 D、实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量

(2)、该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与拉力传感器示数F的关系图像如图乙所示，图像不过原点的原因是；

(3)、若图乙中图线在纵轴上的截距为b，直线斜率为k，则小车的质量 $M =$ ；该值与小车的实际质量相比是（选填“偏大”“偏小”或“相等”）的。

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