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相关试卷

1、学科核心素养是学科育人价值的集中体现。物理学科核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”四个方面。下列关于物理观念和科学思维的认识，正确的是（　　）

A、加速度a= $\frac{F}{m}$ 、电场强度E= $\frac{F}{q}$ 的定义都运用了比值法 B、合力对物体做功为负，物体的机械能一定不守恒 C、驾驶员通过操作方向盘不能使汽车在光滑的水平面上拐弯 D、“蛋碎瓦全”，说明瓦片撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击瓦片的力

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2、“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化为如图所示。辐射状的加速电场区域I边界为两个同心平行扇形弧面，O₁为圆心，圆心角θ为120°，外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为U₀ ， M为外圆弧的中点。在紧靠O₁右侧有一圆形匀强磁场区域Ⅱ，圆心为O₂ ，半径为L，磁场方向垂直于纸面向外且大小为B＝ $\sqrt{\frac{2 m U_{0}}{q L^{2}}}$ ，在磁场区域下方相距L处有一足够长的收集板PNQ．已知MO₁O₂和PNQ为两条平行线，且与O₂N连线垂直。假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB弧面上，经电场从静止开始加速，然后从O₁进入磁场，并最终到达PNQ板被收集，忽略一切万有引力和粒子之间作用力，已知从M点出发的粒子恰能到达N点，求：
（1）粒子经电场加速后，进入磁场时的速度v的大小；
（2）从M点出发的粒子在磁场中运动的半径R；
（3）假设所有粒子从AB弧面同时出发，则最先到达收集板的是哪一点出发的粒子？求出该粒子从O至收集板的时间。

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3、如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度 $E = 400 N / C$ ；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，y轴负方向无限大，磁感应强度 $B = 1 \times 10^{- 4} T$ 。现有一比荷为 $\frac{q}{m} = 2 \times 10^{11} C / kg$ 的正离子（不计重力），以速度 $v_{0} = 4 \times 10^{6} m / s$ 从O点垂直磁场射入， $α = 60 °$ ，离子通过磁场后刚好直接从A点射出，之后进入电场。求：
（1）离子从O点进入磁场B中做匀速圆周运动的半径R；
（2）离子进入电场后经多少时间再次到达x轴上；
（3）若离子自O点进入磁场B运动到某一特殊位置时，再加一个垂直纸面向里的同方向的匀强磁场 $B_{1}$ 使离子做一个完整的圆周运动，然后磁场再恢复到初始数值以使粒子仍能从A点射出，求所加磁场磁感应强度 $B_{1}$ 的最小值。

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4、如图所示，一倾角 $α = 30^{\circ}$ 、高为5R的固定光滑绝缘斜面与左侧光滑水平轨道相连，水平轨道左侧与半径为R的光滑半圆轨道连接，D点为半圆轨道的最高点，整体处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外。一质量为m、带电荷量为+q的小滑块（可视为质点）在斜面顶端以初速度v₀开始沿斜面下滑，小滑块始终没有脱离接触面。不计小滑块在各轨道连接处的能量损失，重力加速度取g。
(1)求小滑块到达D点的速度大小；
(2)求小滑块在D点受到轨道的作用力大小；
(3)若斜面足够长，小滑块运动一段距离后脱离斜面，求小滑块离开斜面时的动能。

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5、如图所示，两平行金属导轨间的距离 $L = 0.40 m$ ，金属导轨所在的平面与水平面的夹角 $θ = 37^{\circ}$ ，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小 $B = 0.50 T$ 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 $E = 12 V$ 、内阻 $r = 0.50 Ω$ 的直流电源，现把一个质量 $m = 0.080 kg$ 的导体棒 $a b$ 放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 $R = 2.5 Ω$ ，金属导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.60$ ， $\cos 37^{\circ} = 0.80$ 。
（1）求导体棒受到的安培力；
（2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数 $μ$ ；
（3）若磁场方向改为竖直向上，在不改变其他条件的情况下，求磁场磁感应强度的最大值 $B_{m}$ 。

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6、在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：
（1）为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“ $\times 1$ ”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为 $Ω$ 。

（2）用图乙螺旋测微器测量该镍铬丝的直径为 $mm$ ；
（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关S、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表 $V$ （量程 $3 V$ ，内阻约为 $15 k Ω$ ；量程 $15 V$ ，内阻约为 $75 k Ω$ ）
B.电流表A（量程 $0.6 A$ ，内阻约为 $1 Ω$ ；量程 $3 A$ ，内阻约为 $0.2 Ω$ ）
C.滑动变阻器 $R_{1} (0 ~ 2 Ω ， 5 A)$
D.滑动变阻器 $R_{2} (0 ~ 2000 Ω ， 0.1 A)$
E.电阻箱
F. $1.5 V$ 的干电池两节，内阻不计
①为了减小测量误差及测量多组实验数据，滑动变阻器应选用（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）。
②在①的基础上，请用笔代替导线完成图丙中的实物连线。
③测得的金属丝长度 $L$ （单位： $m$ ）、直径 $D$ （单位： $m$ ）、电压表读数 $U$ （单位： $V$ ）和电流表读数 $I$ （单位：A），可根据电阻率的表达式 $ρ =$ 算出所测金属丝的电阻率（用题中已知量表示）。

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7、某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；
多用电表一个；
电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
定值电阻R₁（阻值2Ω）；
定值电阻R₂（阻值5Ω）；
开关一个，导线若干。

(1)、为了估测电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，组内三位同学的操作如下，你认为正确的是_________。（单选）

A、小明选择直流电压10V挡，红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极，测量电池的电动势 B、小莉选择直流电压2.5V挡，红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势 C、小阳选择欧姆挡合适的倍率，欧姆调零后，直接将红、黑表笔与电池两极连接，测量电池内阻

(2)、①该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在 $U - I$ 坐标纸上描点，如图乙所示，出现该现象的主要原因是。（单选）
A.滑动变阻器调节范围过大       B.电压表量程偏大       C.干电池内阻较小
②针对出现的问题，该小组利用提供的定值电阻改进了实验方案，如丙图所示。请在图丙中用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。
③改进方案后重新测量，得到数据并绘出新的 $U - I$ 图像如图丁，可得干电池电动势为V，内阻为（此处保留2位有效数字）Ω。由以上数据可知，图丙中定值电阻选（ $R_{1}$ 还是 $R_{2}$ ）

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8、如图所示，在竖直平面内的虚线下方分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的电场强度大小为10N/C，方向水平向左；磁场的磁感应强度大小为2T，方向垂直纸面向里。现将一质量为0.2kg、电荷量为＋0.5C的小球，从该区域上方的某点A以某一初速度水平抛出，小球进入虚线下方后恰好做直线运动。已知重力加速度为g=10m/s²。下列说法正确的是（　　）

A、小球平抛的初速度大小为5m/s B、小球平抛的初速度大小为2m/s C、A点距该区域上边界的高度为1.25m D、A点距该区域上边界的高度为2.5m

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9、如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽车司机是否酒驾，R₁为定值电阻，R₂为气敏电阻。R₂的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变，内阻不可忽略。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（　　）

A、测试仪中电压表的示数越小 B、测试仪中电流表的示数越小 C、电源总功率越小 D、电压表与电流表示数的比值越小

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10、关于教材《静电的防止与应用》中的四副插图，下列说法正确的是（　　）

A、图甲是静电释放器，给汽车加油前用手触摸一下，其目的是导走加油枪上的静电 B、图乙是避雷针，金属棒上感应的电荷通过放电中和云层的电荷，避免高楼被雷击 C、图丙是静电除尘器，带电粉尘被吸附到极板上，最后在重力作用下被收集 D、图丁是话筒线，其外围有金属网包裹，金属网的作用是强化线的硬度，避免折损

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11、如图所示，半径为R的光滑绝缘空心圆形细管道竖直固定放置，A、B为置于管道中的可视为点电荷的带电小球，其中小球A固定在管道的最低点M处，小球B可以自由滑动。平衡时，小球B静止在管道中的N处，M、N连线与竖直方向成30°角。已知小球B所带电荷量为 $+ \sqrt{3} q$ ，质量为m，重力加速度为g，不计小球大小和管道内径，则（）

A、小球A一定带负电 B、小球A在N处产生的电场强度大小为 $3 \frac{m g}{q}$ C、小球A所带电荷量的绝对值为 $\frac{m g R^{2}}{k q}$ D、小球A所带电荷量的绝对值为 $\frac{3 m g R^{2}}{k q}$

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12、如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的 $v - t$ 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、该电场线的方向是由A指向B B、电荷在运动过程中加速度变大 C、A点处的场强比B点处的场强大 D、该电场一定是由正点电荷产生的

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13、在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。电源电动势为20V，内阻为1.5Ω，当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和14.0V。则当这台电动机正常运转时（）

A、电动机的内阻为7Ω B、滑动变阻器R的电阻为3Ω C、电动机的输出功率为24W D、电源的输出功率为32W

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14、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v₀进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是（　　）

A、粒子带负电荷 B、粒子先加速后减速 C、粒子加速度一直增大 D、粒子的动能先减小后增大

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15、在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度，目前采用的方式是通过测定电阻而间接测得薄膜厚度，查询资料获知构成该薄膜金属材料的电阻率 $ρ$ ，取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜，在薄膜两端施加恒定电压U₀通过薄膜的电流方向如图所示，测定出流过薄膜的电流I，即可推导出薄膜厚度d，则（　　）

A、电流I越大，则薄膜厚度d越小 B、电流I越大，则薄膜厚度d越大 C、正方形边长L越大，所测定的电阻值越大 D、正方形边长L改变，所测定的电阻值越小

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16、关于通电导线所受安培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是 (　　)

A、F、B、I三者必须保持互相垂直 B、F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C、B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D、I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直

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17、如图所示为某实验装置图。离子源S在开口处不断出射初速度为 $v_{0}$ ，方向沿x轴正向，电荷量为q、质量为m的正离子。Ⅰ区充满着沿y轴正方向的场强为E的匀强电场，其左边界过离子源S的开口处且平行于y轴，右边界与y轴重合。离子经Ⅰ区电场偏转后，由C点进入Ⅱ区，此时速度方向与x轴正向成 $θ$ 角。Ⅱ区充满两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，其中CD上方磁场垂直纸面向外，CD下方磁场垂直纸面向里，两磁场左边界均与y轴重合，右边界与x轴垂直交于 $O_{1}$ 点，宽度为L。离子经磁场作用后恰好打到与C等高的D点。忽略离子间的相互作用及离子的重力。
（1）求离子在Ⅰ区中运动的时间t；
（2）求Ⅱ区内磁感应强度B的大小；
（3）若把Ⅰ区的匀强电场替换成垂直纸面的匀强磁场，能否使离子仍然从C点进入Ⅱ区，若能，求此匀强磁场的磁感应强度 $B^{'}$ 的大小，若不能请说明理由。

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18、如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为 $B = 0.5 T$ ，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为 $L = 0.2 m$ ，电阻 $r = 1.0 Ω$ ，导轨电阻不计，当开关S打开，导体棒紧贴导轨匀速下滑时，标有“6V 3W”字样的两小灯泡恰好均正常发光，已知：重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，灯泡电阻不变。则：
（1）导体棒ab的质量；
（2）导体棒ab运动速度的大小；
（3）若闭合开关S，移动滑动变阻器（阻值范围 $0 ~ 12 Ω$ ）滑片P，当导体棒ab再次稳定后，发现滑片P在不同位置，两灯泡和滑动变阻器一块消耗的功率不同。现要使稳定后两灯泡和滑动变阻器消耗的功率最大，则此时滑动变阻器阻值为多大，并求出此时导体棒ab两端的电压 $U_{b a}$ 。

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19、如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积 $S = 200 {cm}^{2}$ ，匝数 $n = 1000$ ，线圈电阻的阻值为 $r = 2.0 Ω$ 。线圈与阻值 $R = 8.0 Ω$ 的定值电阻构成闭合回路。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，6.0~8.0s时间内图线为曲线，其余时间内图线为直线。求：
（1） $t_{1} = 2.0 s$ 时通过线圈的磁通量；
（2） $t_{1} = 2.0 s$ 时通过电阻R的感应电流的大小和方向；
（3） $t_{2} = 5.0 s$ 时刻，线圈端点a、b间的电压；
（4）在4.0~8.0s时间内通过电阻R的电荷量。

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20、如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘L处放着一质量为 $m = 0.1 kg$ 的小铁球（可看作质点），现用水平向右推力F作用于铁球，作用一段时间后撤去，铁球继续运动，到达水平桌面边缘A点飞出，恰好落到竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知 $∠ B O C = 37 °$ ， A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度 $H = 0.45 m$ ，圆弧轨道半径 $R = 0.5 m$ ， C点为圆弧轨道的最低点，求：（取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）
（1）铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小 $v_{D}$ ；
（2）铁球运动到B点时的速度大小 $v_{B}$ 以及此时轨道对铁球的支持力大小 $F_{B}$ ；
（3）铁球从B运动到D的过程中圆弧轨道BCD的对铁球所做的功。

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