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相关试卷

1、如图所示，M、N为加速电场的两极板，M板中心有一小孔Q，其正上方有一半径为 $R_{1} = 1 m$ 的圆形磁场区域，圆心为O，另有一内半径为R₁_，外半径为 $R_{2} = \sqrt{3} m$ 的同心环形磁场区域，区域边界与M板相切于Q点，磁感应强度大小均为 $B = 0.5 T$ ，方向相反，均垂直于纸面。比荷 $\frac{q}{m} = 4.0 \times 10^{7} C/kg$ 带正电粒子从N板的P点由静止释放，经加速后通过小孔Q，垂直进入环形磁场区域。已知点P、Q、O在同一竖直线上，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应。试求：

(1)、若加速电压 $U_{1} = 1.25 \times 10^{6}$ V，求粒子刚进入环形磁场时的速率 $v_{0}$ ；

(2)、要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电压 $U_{2}$ 应满足什么条件？

(3)、在某加速电压下粒子进入圆形磁场区域，恰能水平通过圆心O，之后返回到出发点P，求粒子从Q孔进入磁场到第一次回到Q点所用的时间。

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2、如图甲所示，轨道ABCD，AC水平长为1m，B为AC的中点，其中AB光滑、BC粗糙，CD竖直半圆光滑半径为1m ，其中BC与CD相切于C，质量为1kg的小球甲受水平恒力F作用，由静止开始向运动，与停在B处质量为1kg的小球乙碰撞前瞬间撤除，且甲、乙小球发生弹性碰撞。用力传感器测出小球乙经过半圆形轨道CD的最低点C时对轨道的压力F_N与小球乙的重力比值，改变小球甲受水平恒力F作用大小，可测出 $\frac{F_{N}}{m g}$ 随 $\frac{F}{m g}$ 的变化关系如图乙所示。（重力加速度g取10m/s²）试求：

(1)、水平轨道BC的动摩擦因数；

(2)、水平恒力F多大时，小球乙恰好能通过半圆形轨道CD的最高点D；

(3)、若小球乙不会在半圆轨道上运动过程中脱离，则水平恒力F的取值范围？

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3、如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为 $V_{1} = 750 {cm}^{3}$ 的左右两部分。面积为 $S = 100 {cm}^{2}$ 的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度 $T_{1} = 300 K$ 、压强 $p_{1} = 2.04 \times 10^{5} Pa$ 的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度 $T_{2} = 350 K$ 的状态3，气体内能增加 $Δ U = 63.8 J$ 。已知大气压强 $p_{0} = 1.01 \times 10^{5} Pa$ ，隔板厚度不计。
（1）气体从状态1到状态2是___（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）求水平恒力F的大小；
（3）求电阻丝C放出的热量Q。

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4、2022年11月8日晚我国大部地区可观赏到本次月全食，预计月亮初亏阶段将始于17时09分左右，此时月亮开始出现缺口，近4个小时后月影复圆，满月再次重现天宇。本次月全食过程不仅能看到“红月亮”，还能看到月掩天王星奇观。月球作为地球的一颗卫星与地球的同步卫星相比，下列说法正确的是（　　）

A、月球绕地球运行的线速度大于同步卫星绕地球运行的线速度 B、月球绕地球运行的角速度小于同步卫星绕地球运行的角速度 C、月球绕地球运行的向心加速度大于同步卫星绕地球运行的向心加速度 D、月球绕地球运行的周期大于同步卫星绕地球运行的周期

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5、如图所示，一质量为m的长方体物块静止在粗糙水平地面上，一重为G的光滑圆球放在光滑竖直的墙壁和长方体物块之间处于静止状态。现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下列判断正确的是（　　）

A、地面对长方体物块的支持力逐渐增大 B、球对墙壁的压力逐渐减小 C、水平拉力F逐渐减小 D、地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大

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6、如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（d＞l）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的左、右边框平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动并穿过磁场，在穿过磁场区域过程中，下列描述该过程的v—x（速度—位移）图像中，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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7、如图所示，光滑水平面内建立直角坐标系xOy。A、B两小球同时从O点出发，A球速度大小为v₁ ，方向沿x轴正方向，B球速度大小为v₂ = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L，与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞，碰后B球速度大小变为1m/s，碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同，且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力，若A、B两小球能相遇，下列说法正确的是（　　）

A、若 $θ = 15^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\sqrt{2} m/s$ ，且 $α = 15^{\circ}$ B、若 $θ = 15^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\frac{2}{3} \sqrt{3} m/s$ ，且 $α = 0^{\circ}$ C、若 $θ = 30^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\frac{2}{3} \sqrt{3} m/s$ ，且 $α = 15^{\circ}$ D、若 $θ = 30^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\sqrt{2} m/s$ ，且 $α = 0^{\circ}$

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8、下列说法错误的是（　　）

A、牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量G B、密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量 C、法拉第首先提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 D、安培总结出左手定则判断通电直导线在磁场中受到磁场力的方向

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9、离子推进器常用于调整卫星姿态。如图甲所示，离子推进器可简化为由内、外半径分别为 $R_{1} = R$ 和 $R_{2} = 3 R$ 的同轴圆柱体构成，分为电离区Ⅰ和加速区Ⅱ，电离区Ⅰ的同轴圆柱体间充有稀薄气体铯，且存在磁感应强度大小为B的轴向匀强磁场。其简化工作过程：推进器初速度为零，电离区Ⅰ的内圆柱体表面持续发射电子，电子碰撞气体铯原子使之电离带电，然后，带正电的铯离子以接近零（计算中可视为零）的初速度进入两端电压为U的加速区Ⅱ，从右侧高速喷出，对离子推进器产生反推力，推动卫星运动。在出口处，灯丝发射的电子注入正艳离子束中，使铯离子不再带电，对推进器不再有作用力。已知电子质量为 $m_{e}$ ，电荷量为e；铯离子质量为m，电荷量为q。不计铯原子和电子的重力。

(1)、求铯离子通过加速区Ⅱ后瞬间的速度大小：

(2)、若 $Δ t$ 时间内从加速区Ⅱ右侧喷射出N个铯离子，求推进器获得的平均推力大小：

(3)、从内圆柱体表面发射的电子在电离区Ⅰ内运动时，如果接触外圆柱体壁，则将被吸收，所以要求电子不能与外圆柱体壁相碰。若电子在垂直于圆柱轴线的截面内沿与径向成 $α = 30 °$ 角的方向发射，如图乙所示，不考虑电子间相互作用力和碰撞，不考虑电子与铯原子之间的碰撞，求电子的最大发射速率。

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10、如图所示，水银血压计利用一个可膨胀的橡皮气袖连接到水银柱来测量人体动脉的血压。测量时，先将气袖内气体排尽，再将气袖绕在被测者手臂动脉处，通过输气球快速使气袖充气，气袖挤压动脉，直到阻断动脉血液；此后打开排气阀，缓慢放气，气袖内气体压强逐渐降低，血流开始通过被压迫的动脉时，可听到第一声搏动音（Korotkoff音），此时测得收缩压；随着气袖内气体压强继续降低，搏动音持续存在并逐渐减弱，直至完全消失，此时测得舒张压。某次测量时，输气球将体积为 $156 {cm}^{3}$ 的大气气体充入气袖，气袖膨胀后的体积为 $120 {cm}^{3}$ ，此时动脉血液被阻断；缓慢放气，当气袖内剩余气体质量为充入气体总质量的90%时，听到第一声搏动音。已知常温下1个标准大气压是 $760 mmHg$ ，整个过程气体温度不变，放气测量血压过程中气袖容积保持不变，气体视为理想气体。求：

(1)、动脉血液被阻断时，气袖内的气体压强；

(2)、听到第一声搏动音时，气袖内的气体压强。

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11、滑沙，即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑，是沙漠地区有趣的户外运动。如图所示，一人背上背包坐在滑板上，从倾角为 $θ$ 的斜面沙坡的顶端由静止沿直线下滑，滑到沙坡中点时，背包从身后掉落。沙坡总长度是72m，滑板在沙坡下滑过程中受到沙坡的阻力恒为滑板及承载的人和物总重力的0.25倍，背包在沙坡下滑过程中受到沙坡的阻力恒为背包重力的0.75倍。背包掉落在沙坡上瞬间的速度与背包掉落时人和滑板的速度相同，背包、滑板和人视为质点，背包掉落时间可忽略。重力加速度大小取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $sin θ = 0.45$ 。求：

(1)、背包掉落时人和滑板速度的大小；

(2)、背包掉落后在沙坡上滑动的距离。

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12、实验小组将满偏电流为 $50 μA$ 的灵敏电流计G改装为毫安表并校验。可供选择的器材还有：
A.电源 $E_{1}$ （电动势1.5V，内阻很小）
B.电源 $E_{2}$ （电动势3.0V，内阻很小）
C.滑动变阻器 $R_{a}$ （阻值 $0 \sim 2000 Ω$ ）
D.滑动变阻器 $R_{b}$ （阻值 $0 \sim 50000 Ω$ ）
E.电阻箱 $R_{2}$ （阻值 $0 \sim 999.9 Ω$ ）
F.开关两只，导线若干

(1)、同学们设计了如图a所示电路测量灵敏电流计G的内阻。滑动变阻器 $R_{1}$ 应该选择（选填“ $R_{a}$ ”或“ $R_{b}$ ”），电源E应该选择（选填“ $E_{1}$ ”或“ $E_{2}$ ”）。

(2)、断开 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，按图a正确连接电路图后，将 $R_{1}$ 的阻值调到最大，闭合 $S_{1}$ ，调节 $R_{1}$ ，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度：保持 $R_{1}$ 不变，再闭合 $S_{2}$ ，调节 $R_{2}$ ，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度的一半，读出 $R_{2}$ 的阻值为 $495.0 Ω$ ，则灵敏电流计G的内阻测量值 $R_{g} =$ $Ω$ 。

(3)、给这个灵敏电流计G并联一个阻值为 $5.0 Ω$ 的电阻，把它改装为一个毫安表，则该毫安表的量程为 $mA$ 。

(4)、若考虑测量灵敏电流计G内阻的系统误差，根据如图b所示电路对改装得到的毫安表进行校验时，标准毫安表的读数一定（选填“大于”“小于”或“等于”）改装表的读数。

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13、某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和竖直悬挂的弹簧测力计相连。

(1)、关于本实验操作要求，下列说法中正确的是______（填序号）。

A、桌面必须水平 B、实验时，必须匀速向左拉出木板 C、弹簧测力计竖直悬挂后必须进行零刻度线校准 D、只要弹簧测力计竖直悬挂，与木块相连的细线不水平也可以

(2)、某次正确操作过程中，弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则木块受到的滑动摩擦力大小 $f =$ N。

(3)、该同学在木块上逐渐增加砝码个数，记录砝码的总质量m，正确操作并记录弹簧测力计对应的示数f。测得多组数据后，建立 $f - m$ 坐标系，描点得到的图线如图丙所示，则木块与木板之间的动摩擦因数 $μ =$ （重力加速度大小取 $g = 10 m / s^{2}$ ）。

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14、如图所示，“U”形光滑金属直导轨倾斜放置，宽为L，其所在平面与水平面的夹角为 $θ = 30 °$ ；互相平行的矩形区域Ⅰ、Ⅱ的宽均为d，两个区域边界均垂直于导轨，区域Ⅰ下边界与区域Ⅱ上边界间的距离为 $2 d$ ；区域Ⅰ、Ⅱ内均有磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一质量为m的金属杆平行于区域Ⅰ边界，在区域Ⅰ上方导轨上某位置由静止释放，进入区域Ⅰ和区域Ⅱ时的速度相等。已知金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，且始终与磁场边界平行，其它电阻不计，重力加速度大小为g。则金属杆（　　）

A、穿过区域Ⅰ、Ⅱ过程中产生的总热量为 $3 m g d$ B、穿过区域Ⅰ、Ⅱ过程中产生的总热量为 $6 m g d$ C、静止释放时距区域Ⅰ上边界的距离小于 $\frac{m^{2} g R^{2}}{4 B^{4} L^{4}}$ D、静止释放时距区域Ⅰ上边界的距离大于 $\frac{m^{2} g R^{2}}{4 B^{4} L^{4}}$

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15、如图甲所示，一颗地球的卫星绕以地球为焦点的椭圆轨道运行，轨道远地点为M，近地点为N，卫星受到地球的万有引力大小F随时间t的变化情况如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A、卫星运动周期是 $T_{0}$ B、卫星运动周期是 $2 T_{0}$ C、地球与M点间距离是地球与N点间距离的2倍 D、地球与M点间距离是地球与N点间距离的4倍

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16、同一均匀介质中有甲、乙两列简谐横波，甲沿x轴正方向传播，乙沿x轴负方向传播，波速均为 $10 cm / s$ 。 $t = 0$ 时刻，两列波的全部波形如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A、甲的周期是4s B、乙的周期是4s C、 $t = 0.375 s$ 时刻，介质中第一次有质点位移为 $+ 8 cm$ D、 $t = 0.75 s$ 时刻，介质中第一次有质点位移为 $+ 8 cm$

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17、如图所示，一半径为R的光滑圆环在竖直面内，O为圆心，原长为 $2 R$ 的轻弹簧一端固定在圆环的最低点A，另一端连接套在圆环上的小球。圆环绕竖直直径 $A B$ 以角速度 $ω$ 匀速转动，小球相对圆环静止时，小球、圆心连线与直径 $A B$ 的夹角 $θ = 60 °$ 。已知小球质量为m，重力加速度大小为g。则圆环对小球作用力的大小为（　　）

A、 $m g$ B、 $m R ω^{2}$ C、 $m g - \frac{1}{2} m R ω^{2}$ D、 $m g + \frac{1}{2} m R ω^{2}$

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18、如图所示，一足够高的长方体玻璃砖 $a b c d$ 和光屏P均竖直放置在水平地面上。用激光笔从 $a d$ 侧O点以60°入射角照射，激光射到屏上A点，移走玻璃砖，激光射到屏上B点（图上未标出A、B），A、B两点之间距离为l。已知玻璃砖折射率为 $\sqrt{3}$ ，不考虑光的反射。则长方体玻璃砖厚度为（　　）

A、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} l$ B、 $\sqrt{3} l$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2} l$ D、 $\frac{1}{2} l$

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19、如图所示，三级台阶的宽度和高度都相等，A、B、C分别是三级台阶边缘上同一竖直平面内的点。将一小球从第一级台阶上方的O点以初速度 $v_{0}$ 水平抛出，恰好落在A点，反弹后经过一段时间又恰好直接落在C点。已知小球在O点与台阶碰撞反弹时水平速度不变，竖直速度反向、大小不变，不计空气阻力。则小球从A点反弹后运动轨迹的最高点（　　）

A、在A、B点间上方某位置 B、在B点的正上方 C、在B、C点间上方某位置 D、在C点的正上方

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20、如图所示，长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形导线框 $a b c d$ 的 $a d$ 边平行于直导线，且与直导线在同一平面内。导线框沿与导线垂直的方向，从右向左匀速运动，跨过直导线过程中不接触直导线。则在此过程中导线框中感应电流的方向（　　）

A、沿 $a b c d a$ 不变 B、沿 $a d c b a$ 不变 C、由 $a b c d a$ 先变为 $a d c b a$ ，再变为 $a b c d a$ D、由 $a d c b a$ 先变为 $a b c d a$ ，再变为 $a d c b a$

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