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相关试卷

1、如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10^－⁵C的小球，小球的直径比管的内径略小，在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B₁=15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B₂=5T的匀强磁场。现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力F_N随高度h变化的关系如图乙所示，g取10m/s² ，不计空气阻力，求：
（1）小球刚进入磁场B₁时的加速度大小a；
（2）绝缘管的长度L；
（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx。

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2、如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距 $L = 1.0 m$ ，与水平面之间的夹角 $α = 37 °$ ，匀强磁场磁感应强度 $B = 2.0 T$ ，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值 $R = 1.6 Ω$ 的电阻，质量 $m = 0.5 kg$ ，电阻 $r = 0.4 Ω$ 的金属棒ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移 $s = 3.8 m$ 时达到稳定状态，对应过程的 $v - t$ 图像如图乙所示。取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，导轨足够长（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）。求：
（1）恒力F的大小；
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热；
（3）导体棒达到稳定状态所用时间。

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3、某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积 $S = 100 {cm}^{2}$ 、质量 $m = 1 kg$ 的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度 $T_{A} = 300 K$ 、活塞与容器底的距离 $h_{0} = 20 cm$ 的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升 $d = 3 cm$ 恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度 $T_{C} = 363 K$ 的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了 $Δ U = 158 J$ 。取外界大气压 $p_{0} = 0.99 \times 10^{5} Pa$ ，求气体：
（1）在状态C的压强；
（2）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。

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4、在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组 $p - V$ 图线。

(1)、实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的不发生变化，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可作图线（选填：“ $p - V$ ”、“ $p - \frac{1}{V}$ ”）。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

(2)、两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是_________。

A、某组实验中活塞移动太快 B、两组封闭气体的质量不同 C、某组器材的气密性不佳

(3)、某小组进行实验时缓慢推活塞压缩气体得到了数据图像，验证了玻意耳定律。在这个过程中，理想气体（选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。

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5、如图所示，电路的连接和用电器均完好，合上S₁、S₂ ，发现小灯泡不亮，原因是；用电吹风对NTC热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡（填：“亮了”或“不亮”）；停止吹风，会发现（填：“立即熄灭”或“不会立即熄灭”）。

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6、如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角 $θ$ ，间距为 $d$ 。导轨上端与电容器连接，电容器电容为 $C$ 。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为 $d$ ，左侧末端连接一阻值为 $R$ 的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为 $B$ ，方向分别垂直导轨所在平面。质量为 $m$ ，电阻为 $r$ ，宽度为 $d$ 的金属棒 $M N$ 从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是 $v$ ，重力加速度为 $g$ ，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　）

A、金属棒初始位置到水平轨道的高度为 $\frac{v^{2}}{2 g}$ B、电容器两极板携带的最大电荷量为 $C B d v$ C、金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为 $\frac{1}{2} m v^{2}$ D、金属棒在水平轨道运动的最大位移 $\frac{m v (R + r)}{B^{2} d^{2}}$

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7、在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为 $4 : 1$ ，则（　　）

A、电流表的示数为 $\frac{4}{3} A$ B、灯泡b的额定功率为9W C、电压表的示数为36V D、电路输入端的输入电压为36V

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8、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AC是圆的一条直径，D为圆上一点，∠COD=60°。在A点有一个粒子源，沿与AC成30°角斜向上垂直磁场的方向射出速率均为v的各种带正电粒子，所有粒子均从圆弧CD射出磁场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。则从A点射出的粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ 可能是（　　）

A、 $\frac{v}{B R}$ B、 $\frac{3 v}{2 B R}$ C、 $\frac{\sqrt{3} v}{B R}$ D、 $\frac{\sqrt{3} v}{3 B R}$

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9、一定质量的理想气体，如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，下列说法中正确的是（　　）

A、气体分子的平均速率增大 B、单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大 C、气体分子对器壁的平均作用力变大 D、该气体的密度减小

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10、如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）

A、极板M比极板N的电势低 B、加速电场的电压 $U = E R$ C、PQ之间的距离为 $\frac{2}{B} \sqrt{\frac{q E R}{m}}$ D、若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷

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11、如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框 $a b c d$ ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、cd以速度 $v$ 匀速滑动，滑动过程PQ始终与 $a b$ 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（　　）

A、PQ中电流先增大后减小 B、PQ两端电压先减小后增大 C、PQ上拉力的功率先减小后增大 D、线框消耗的电功率先减小后增大

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12、如图所示，两根光滑导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为 $θ$ ，一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于导轨放置，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中。当导体棒ab中通有方向从a到b的恒定电流I时，磁场的方向由垂直于斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，则磁感应强度的大小（重力加速度为g）（）

A、先增大后减小 B、先减小后增大 C、可能为 $\frac{m g sin θ}{I L}$ D、可能为 $\frac{m g}{I L sin θ}$

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13、一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为 $U_{1}$ ，消耗的电功率为 $P_{1}$ ；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为 $U_{2}$ ，消耗的电功率为 $P_{2}$ 。若甲、乙两图中的 $U_{0}$ 、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是（　　）

A、 $U_{1} = \frac{1}{2} U_{0}$ B、 $U_{2} = \sqrt{2} U_{0}$ C、 $P_{1} = \frac{U_{0}^{2}}{R}$ D、 $P_{1} : P_{2} = 1 : 5$

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14、如图所示，三根相互平行的水平长直导线I、Ⅱ、Ⅲ，导线I、Ⅲ在同一水平高度，导线Ⅱ在导线I、Ⅲ的上方，P、Q、R为导线I、Ⅱ、Ⅲ上的三个点，三点连成的平面与导线垂直，且QR与PR相等并且互相垂直，O为PQ连线的中点。当直导线I和Ⅲ中通有大小相等方向相反的电流 $I$ ，导线Ⅱ中没通过电流，O点处的磁感应强度大小为 $B$ ；若直导线I和Ⅱ中通有大小相等方向相反的电流 $I$ ，导线Ⅲ中没通过电流，则O点处的磁感应强度大小为（）

A、0 B、 $\frac{\sqrt{2}}{2} B$ C、 $B$ D、 $\sqrt{2} B$

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15、如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。 $t = 0$ 时开关S打到b端， $t = 0.02 s$ 时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（　　）

A、LC回路的周期为0.02 s B、LC回路的电流最大时电容器中电场能最大 C、 $t = 1.03 s$ 时线圈中电场能最大 D、 $t = 1.03 s$ 时回路中电流沿顺时针方向

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16、一定质量的气体经历一系列状态变化，其 $p - \frac{1}{V}$ 图像如图所示，变化顺序为 $a \to b \to c \to d \to a$ ，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与 $\frac{1}{V}$ 轴垂直。气体在此状态变化过程中（　　）

A、 $a \to b$ 过程，压强减小，温度不变，体积减小 B、 $b \to c$ 过程，压强增大，温度降低，体积增大 C、 $c \to d$ 过程，压强不变，温度降低，体积减小 D、 $d \to a$ 过程，压强减小，温度升高，体积不变

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17、正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　）

A、磁场方向垂直于纸面向里 B、轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C、轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D、轨迹3对应的粒子是正电子

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18、匝数为100的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻 $r = 0.02 Ω$ ，则在 $0 \sim 10 s$ 内线圈产生的焦耳热为（　　）

A、80J B、85J C、90J D、125J

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19、如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，质量 $m = 1.0 kg$ 的小滑块静止于光滑水平面并紧靠弹簧右端，水平面的右端与倾角 $θ = 37 °$ 的传送带平滑连接．已知滑块滑上传送带前已经做匀速运动，传送带两转轴间的距离 $L = 5 m$ ，滑块与传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，弹簧始终处于弹性限度内， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ．
（1）传送带不动，弹簧解除锁定后滑块恰能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时的弹性势能 $E_{p 1}$ ；
（2）若传送带以恒定速率 $v_{1} = 10 m / s$ 顺时针转动，解除锁定时弹簧的弹性势能 $E_{p 2} = 18 J$ ，解除锁定后滑块滑至传送带顶端，求电动机因传送滑块多做的功W；
（3）若传送带以恒定速率 $v_{2} = 4 m / s$ 顺时针转动，为使滑块能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时弹性势能的最小值 $E_{p 3}$ ．

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20、某实验小组研究额定电压为 $3 V$ 的小电风扇的电动机工作特性．

(1)、实验中，为使电动机的电压从零开始增大，应选择电路（选填“甲”或“乙”）。

(2)、正确选择电路后，请用笔画线代替导线，将图丙中实物电路补充完整；图丙中闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于（选填“左”或“右”）端。

(3)、缓慢移动滑片P，记录电压表示数U和对应的电流表示数I，描出相应的点如图丁所示。
由图丁可知，该电动机的内阻约为 $Ω$ （保留两位有效数字）；由于电流表和电压表不是理想电表，电动机内阻的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

(4)、将电动机直接接在一电源两端，已知该电源的电动势 $E = 3.0 V$ ，内阻 $r = 2.5 Ω$ ，电动机内阻阻值不变，则电动机的机械功率约为W（保留两位有效数字）。

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