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相关试卷

1、如图甲所示，固定光滑平行金属导轨CD、EF间距1m，电阻均不计且足够长的，其下端接有阻值2Ω的电阻R，导轨平面与水平面间的夹角θ=30^° ，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量0.2kg、阻值1Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量0.8kg的重物相连，左端细线连接金属棒的中点且沿CD方向。金属棒由静止释放后，在重物M的作用下，沿CD向上的位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中ab为直线。已知在0~0.9s内通过金属棒的电荷量是0.9~1.2s内通过金属棒的电荷量的2倍，重力加速度取10m/s² ，金属棒与导轨始终接触良好，求：
（1）0~0.9s内金属棒运动的位移大小；
（2）磁感应强度的大小；
（3）0~1.2s内电阻R上产生的热量（结果保留一位小数）。

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2、做过“跳楼机”的游客感觉很刺激，“跳楼机”的电磁式制动原理如图乙所示。“跳楼机”主干柱体上交替分布着方向相反、大小相等的匀强磁场（竖直面内），每块磁场区域的宽度均为1m，高度均相同，磁感应强度的大小均为0.5T，中间座椅后方固定着100匝矩形线圈（竖直面内），线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与每块磁场区域高度相同，总电阻为10Ω。若某次“跳楼机”失去其他保护，由静止从高处突然失控下落（下述问题假设高度足够高），乘客与设备的总质量为1000kg，重力加速度g取10m/s² ，忽略摩擦阻力和空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、“跳楼机”做自由落体运动 B、“跳楼机”的最大速度为10m/s C、“跳楼机”速度最大时，线圈中发热功率是1.25×10⁴W D、当“跳楼机”的速度为2m/s时，“跳楼机”的加速度大小是2m/s²

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3、获得高能粒子要用到回旋加速器。某一回旋加速器的示意图如图所示，两个D形金属盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，电场的加速电压为U，带电粒子（不计重力）在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列方法中正确的是（　　）

A、同样的装置数据不变，既可以加速氕核也可以加速氘核 B、为了增大粒子射出时的动能，通过仅增大加速电压来实现 C、仅增大D形金属盒的半径，可以实现粒子射出时的速率增大 D、仅增大加速电压U，并不能改变粒子在D型盒中运动的时间

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4、为了更全面地探究平抛运动的规律，某实验小组利用如图甲、乙所示两种装置进行实验：

(1)、该小组先利用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，同时使Q球由静止自由下落，此后仅能听到一个落地声音，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做（填“匀速直线”或“自由落体”）运动。

(2)、该小组利用图乙中的装置操作时，以下做法合理的是______。

A、安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B、每次小球释放的初始位置可以任意选择 C、每次小球应从同一位置由静止释放 D、为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

(3)、利用图乙中的装置，在某次实验得到一条轨迹，但忘了标记抛出点，记录了运动过程中A、B、C三点，测得各点之间的距离关系如图丙所示，x=15cm，h_AB=15cm，h_BC=25cm，则小球平抛的初速度v₀=m/s。（g取10m/s²）

(4)、另一同学重新进行实验，以抛出点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了 $y - x^{2}$ 图像，如图丁所示，则此小球平抛的初速度v₀=m/s。（g取10m/s²）

(5)、在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是______。

A、 B、 C、 D、

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5、如下图，水面下方有一固定的线状单色光源S，光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足 $30 ° < θ < 60 °$ ，水对该光的折射率为1.33。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形状可能为（       ）


A、    B、    C、    D、

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6、据报道，中国科学院上海天文台捕捉到一个“四星系统”。两种可能的四星系统构成如图所示，第一种如甲所示，四颗星稳定地分布在正方形上，均绕正方形中心做匀速圆周运动，第二种如乙所示，三颗星位于等边三角形的三个顶点上，第四颗星相对其他三星位于三角形中心，位于顶点的三颗星绕三角形中心运动。若两系统中所有星的质量都相等， $A B = C D$ ，则第一、二种四星系统周期的比值为（　　）

A、 $\frac{2}{3} \sqrt{\frac{\sqrt{3} + 3}{\sqrt{2} + 4}}$ B、 $\frac{3}{2} \sqrt{\frac{\sqrt{3} + 3}{\sqrt{2} + 4}}$ C、 $\frac{3}{2} \sqrt{\frac{\sqrt{2} + 4}{\sqrt{3} + 3}}$ D、 $\frac{2}{3} \sqrt{\frac{\sqrt{3} + 3}{\sqrt{2} + 2}}$

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7、两玩具车甲、乙在 $t = 0$ 时刻位置如图1所示，速度随时间的变化图像如图2所示。已知4s时两车恰好不相撞，5s时乙车停止运动，且此时甲车超前乙车2.5m。两车均可视为质点，则乙车出发的位置 $- x_{0}$ 为（　　）

A、 $- 10 m$ B、 $- 20 m$ C、 $- 30 m$ D、 $- 40 m$

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8、如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域的边界与x轴相切于原点O，与PM相切于A点， $P M = 2 R$ 。PQ、MN间存在着匀强电场， $M C = R, M D = \sqrt{2} R$ 。现有一个质量为m、电荷量为q的正离子，从O点以速率 $v_{0}$ 沿y轴正方向射入磁场，并经过A点打到了D点。离子到达MN上即被吸收，不计离子重力。
（1）求磁感应强度大小B；
（2）若其他条件不变，仅将该离子从O点以偏向y轴正方向左侧 $30 °$ 方向射入磁场，求离子在磁场中运动的时间t；
（3）若其他条件不变，将大量的上述离子从O点均匀向各个方向射入 $y > 0$ 的区域，不计离子间的相互作用。求在CD区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例 $η$ 。

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9、如图所示，足够长的固定粗糙绝缘斜面，倾角为 $θ = 37 °$ ，平行于斜面底边的边界PQ 下侧有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为 $B = 1 T$ 。一质量为 $M = 0.2 kg$ 的U型金属框 $M^{'} M N N^{'}$ 静置于斜面上，其中 MN边长 $L = 0.4 m$ ，处在磁场中与斜面底边平行，框架与斜面间的动摩擦因数为 $μ = 0.75 ，$ 框架电阻不计且足够长。质量 $m = 0.1 kg ，$ 电阻 $R = 0.6 Ω$ 的金属棒ab横放在U形金属框架上从静止释放，释放位置与边界 PQ 上方距离为d=0.75m。已知金属棒在框架上无摩擦地运动，且始终与框架接触良好，设框架与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 $10 {m/s}^{2}$ ，（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）求：
（1）金属棒ab刚进入磁场时，框架MN边受到的安培力；
（2）金属棒ab刚进入磁场时，框架的加速度大小a；
（3）金属棒 ab进入磁场最终达到稳定运动时，金属棒重力的功率P。

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10、如图所示，一足够长、两侧粗细均匀的U型管竖直放置。管内盛有水银，右端开口，左端封闭一定质量的理想气体，封闭气体的长度 $L_{1} = 20 cm$ ，右管水银液面比左管水银液面高 $h_{1} = 25 cm$ 。大气压强 $p_{0} = 75 cmHg$ 。
（1）求左管内封闭气体的压强；
（2）现从右管口逐渐取出水银，直到右管中水银液面下降25cm为止，求此时左管内封闭气体的压强。设整个过程温度不变。

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11、如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是（　　）

A、汽车处于平衡状态 B、汽车的向心力由重力和支持力提供 C、汽车的向心力由摩擦力提供 D、汽车的向心力由支持力提供

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12、汤姆孙利用电子束穿过铝箔，得到如图所示的衍射图样。则（　　）

A、该实验现象是电子粒子性的表现 B、该实验证实了原子具有核式结构 C、实验中电子的物质波波长与铝箔中原子间距差不多 D、实验中增大电子的速度，其物质波波长变长

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13、1927年，威尔逊因发明云室获诺贝尔物理学奖，如图所示，云室里封闭一定质量的气体。现迅速向下拉动活塞，则云室中的气体（　　）

A、温度升高 B、压强减小 C、向外放出热量 D、分子的数密度增大

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14、战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。现在我们知道（　　）

A、恒星都是静止不动的 B、行星绕太阳做圆周运动 C、行星绕太阳运行的速率不变 D、各行星绕太阳运行的周期不同

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15、电磁波为信息的传播“插上了翅膀”，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实，下列电磁波相关知识的说法中正确的是（　　）

A、图甲是电磁波的产生与传播示意图，麦克斯韦理论告诉我们，变化的电场产生变化的磁场 B、图乙表示电磁波在传递声音图像等信息时，需要将其搭载在高频载波上发射出去，这一过程叫调谐 C、图丙为一张人体X光照片，X射线可用于诊断病情，它的波长比可见光短 D、图丁是医用消毒灯，基原理是利用红外线具有较高能量，足以破坏细胞核中的物质，以此达到灭菌消毒的目的

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16、疫情防控期间，某同学在家中对着竖直墙壁练习抛球。某次斜向上抛球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，如图所示。不计球的旋转及空气阻力，关于球从抛出到第一次落地的过程，下列说法正确的是（　　）

A、球撞击墙壁过程没有机械能损失 B、球在空中上升和下降过程的时间相等 C、球落地时的水平速度比抛出时的水平速度大 D、球落地时的动能和抛出时的动能可能相等

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17、如图所示，直角坐标系 $O x y$ 中，第一象限有一半径为R的圆形磁场，圆心坐标 $O_{1} (R, \sqrt{3} R)$ ，磁场方向垂直于纸面向里，大小未知．第二象限有一平行于x轴的速度选择器（中心线 $P Q$ 过圆心 $O_{1}$ ），其内电场强度E和磁感应强度B如图所示，P处左边有一粒子源（图中未画出），向x轴正方向发射质量为m、带电量为 $- q$ 、不同速率的粒子，只有特定速率的粒子才能通过速度选择器而进入圆形磁场．不计粒子重力．
（1）请问能通过速度选择器的粒子的速率是多大？
（2）若（1）中的粒子经过圆形磁场区域偏转后能打中x轴上的点 $A (2 R, 0)$ ，求出圆形区域的磁感应强度大小；
（3）保持（2）中的磁场不变，现将粒子源和速度选择器整体沿y轴上下平移，使粒子在磁场中运动的时间最长，问此时粒子源和速度选择器平移的距离是多少？

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18、我国发射的“嫦娥一号”探月卫星为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为 $T_{2}$ ；月球绕地球公转的周期为 $T_{1}$ ，公转轨道半径为r；地球半径为 $R_{1}$ ，月球半径为 $R_{2}$ （忽略地球、太阳引力对绕月卫星的影响，万有引力常量G已知）。下列说法正确的是（　　）

A、由开普勒第三定律得： $\frac{T_{1}^{2}}{r^{3}} = \frac{T_{2}^{2}}{{(R_{2} + h)}^{3}}$ B、月球表面重力加速度 $g_{月} = \frac{4 π^{2} {(R_{2} + h)}^{3}}{R_{2}^{2} T_{2}^{2}}$ C、月球质量 $M_{2} = \frac{4 π^{2} {(R_{2} + h)}^{3}}{G T_{2}^{2}}$ D、“月地检验”的目的是为了说明地球对月球的引力与太阳对地球的引力是同一种性质的力

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19、电动机带动足够长的水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，如图所示。若小木块与传送带之间的动摩擦因数为 $μ$ ，重力加速度为g，当小木块与传送带相对静止时（　　）

A、传送带转过的路程为 $\frac{v^{2}}{μ g}$ B、小木块的位移为 $\frac{v^{2}}{μ g}$ C、摩擦产生的热量为mv² D、因放上小木块后，电动机带动传送带匀速转动多输出的总能量为mv²

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20、竖直平面内建立如图所示的xOy直角坐标系，在 $- L \leq y < 0$ 的区域Ⅰ内，存在着水平方向的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场（图中均未画出），在 $y < - L$ 的区域Ⅱ内，存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带正电的小球从y轴上的P点以初速度 $v_{0}$ 水平向右抛出，仅在重力的作用下经过x轴上的Q点，随后沿直线运动穿过区域Ⅰ，通过M点进入区域Ⅱ做曲线运动。已知OP的长度与OQ的长度之比为 $\sqrt{3} : 2$ ，小球的质量为m，电荷量为+q，区域Ⅱ的磁感应强度大小 $B_{2}$ 与区域Ⅰ的磁感应强度大小 $B_{1}$ 满足 $B_{2} = \frac{1}{4} B_{1}$ （ $B_{1}$ 、 $B_{2}$ 为未知量），重力加速度为g。
（1）求小球到达Q点时的速度大小和方向；
（2）求区域Ⅰ的磁感应强度 $B_{1}$ 的大小和方向；
（3）若 $L = \frac{3 v_{0}^{2}}{2 g}$ ，从小球经过M点开始计时，当经过 $Δ t = \frac{10 π v_{0}}{3 g}$ 时同时，求小球的位置坐标（用 $v_{0}$ 、g表达）。

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