-
1、 如图所示为某兴趣小组设计的一个利用磁场和电场控制带电粒子运动的装置模型。在xOy坐标系x轴上A( , 0)点有一正电粒子源,粒子源沿与y轴正方向逆时针旋转30°范围内的所有角度同时发射荷质比为 , 速率为的粒子。粒子发射后立即进入第二象限某区域的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,在第一象限有一边界,边界下方存在竖直向上的一个匀强电场,所有粒子从y轴上B(0,)、C(0,H)之间垂直于y轴进入第一象限的电场。要求所有粒子均可到达D(2H , 2H)点,且粒子到达D点前一旦离开电场不会再回到电场中,不计粒子重为和粒子间相互作用。求:
(1)、粒子在磁场中的运动半径及匀强磁场的磁感应强度大小;(2)、匀强磁场的最小面积及所有粒子中从出发到D点的最长时间和最短时间之差;(3)、满足题意的电场强度最小值及取到该值时所有粒子离开电场的边界方程。 -
2、 如图所示是王同学家新买的某品牌5座小汽车油箱盖里面的标牌,标牌内容为厂家建议冷态时(汽车静止停放时)轮胎充气压力标准,王同学通过上网查询得知 , 王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为的地下车库,根据厂家建议,王同学把汽车后轮胎压充气调整为 , 王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区,刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为 , 已知轮胎内气体可看作理想气体,车胎的容积可视为不变,热力学温度与摄氏温度的关系。求:
(1)、汽车开进服务区时,后轮胎内气体的温度:(2)、汽车开进服务区后,王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到 , 若放气前后轮胎内气体的温度不变,则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。(结果保留三位有效数字) -
3、 小双想利用实验室的一个热敏电阻设计一个温度报警装置。查阅资料得到该热敏电阻的阻值随温度t变化的曲线如图1所示。
(1)、利用下列器材设计实验电路,要求尽量准确地测量热敏电阻在时的电阻值。A.电源E:电动势为 , 内阻不计
B.电压表V:量程为 , 内阻未知
C.电流表G:量程为 , 内阻
D.滑动变阻器(最大阻值为);滑动变阻器(最大阻值为)
E.待测热敏电阻
F开关S,导线若干
请根据选择的合适器材,在图2方框中画出实验电路图,并标出各元件的符号。
(2)、若正确测量,某次电压表读数 , 电流表读数则热敏电阻在时的阻值。(3)、把电源E、热敏电阻、电阻箱R、蜂鸣器D连接成如图3电路。蜂鸣器D内阻不计,当通过它的电流超过时,它就发出声音报警。若要求环境温度达到时开始报警,电阻箱的阻值应调为。
(4)、实验时发现电路不工作。为排查电路故障,学生用电压表测量图3中各接点间的电压合上开关S,一个接线柱连接a , 另一接线柱连接b时指针不偏转,连接c时指针偏转。S若电路只有一处断路,则连接a的是电压表图3的(填“正”或“负”)接线柱,断路处可能在(填“ab间”或“bc间”)。(5)、故障排除后进行实验,发现环境温度达到时才开始报警,为了实现时报警,应将电阻箱的阻值适当调(填“大”或“小”)。 -
4、 长郡中学物理兴趣小组用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为(L远大于小球的半径)的细线悬挂在力传感器上(它能将数据实时传送到计算机上),在力传感器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下:
(1)、用游标卡尺测量遮光条的宽度d , 如图2所示,则遮光条的宽度。(2)、在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球,记录小球通过光电门时的挡光时间t。此过程中力传感器的示数一直在变化,应该记录力传感器示数的(填“最大值”“最小值”或“平均值”)作为测量结果。(3)、改变小球的释放位置,多记录几组挡光时间t和对应的力传感器的测量结果F。(4)、以为横坐标,以F为纵坐标,将得到的数据进行描点如图3所示,则当地的重力加速度(结果保留2位有效数字)。
-
5、 如图甲所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,左端连接阻值为的电阻,导轨间距为。一长为 , 阻值为的导体棒垂直放置在导轨上,到导轨左端的距离为 , 空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场,磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从时刻开始,导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动,速度随时间变化的关系如图丙所示,在导体棒离开导轨前的过程,已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值,下列说法正确的是( )
A、回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小 B、2~3s内某时刻回路中电流方向发生变化 C、时导体棒所受安培力大小为、方向向左 D、导体棒从开始到导轨左端过程中通过定值电阻R的净电荷量为0 -
6、 实验室有两个完全一样的铅球,某同学将两球从图甲中左、右两个圆筒的正上方相同高度处同时静止释放,两球分别与左、右两个筒的底部发生碰撞并反弹。已知左筒底部为钢板,右筒底部为泡沫,用压力传感器同时测出撞击力随时间变化的曲线①②,如图乙所示,则( )
A、曲线②代表左球的碰撞情况 B、两小球到达圆筒底部时,碰前的动量相等 C、自碰撞过程中,两小球所受重力的冲量相等 D、若测得曲线①②与时间轴围成的面积相等,则曲线①对应的小球碰后反弹速度更大 -
7、 物理知识在生活中有广泛的应用,下列说法正确的是( )
A、如图甲所示,阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的干涉产生的 B、如图乙所示,光纤通信是一种现代通信手段,它是利用光的衍射原理来传递信息的 C、如图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光容易产生干涉 D、如图丁所示,立体电影利用了光的偏振现象 -
8、 如图,质量为m的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动,已知圆轨道的半径为R , 玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的k倍,重力加速度为g , P、Q为圆轨道上同一竖直方向上的两点,不计空气阻力,运动过程中,玩具车相关量不正确的是( )
A、在最低点与最高点对轨道的压力大小之差为2mg B、通过P、Q两点时对轨道的压力大小之和为 C、由最低点到最高点克服摩擦力做功为 D、由最低点到最高点电动机做功为 -
9、 如图甲所示是光电计数器的工作示意图,其中A是发光仪器,B是传送带上的物品,为光敏电阻(有光照时电阻为2Ω,无光照时电阻为223Ω),为定值电阻,阻值未知,电源内阻为2Ω;如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动,两个相邻工件的中心间距为0.2m,则( )
A、当有光照射时,信号输出电压一定为高压 B、当无光照射时,电源的输出效率一定变大 C、传送带匀速运动的速度 D、当时,两端电压的最大值和最小值的差最小 -
10、 杜甫在《曲江》中写到:穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。平静水面上的处,“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播(可视为简谐波),、、三点与在同一条直线上。图示时刻,在波谷与水平面的高度差为 , 、在不同的波峰上。已知波速为 , 、在水平方向的距离为 , ( )
A、点振动频率为 B、到达第一个波峰的时刻,比滞后 C、从图示时刻起,经过时间 , 、之间的距离增大 D、从图示时刻开始计时,点的振动方程是 -
11、 探月卫星的发射过程可简化如图:首先进入绕地球运行的停泊轨道,在该轨道的P处,通过变速,进入转移轨道,在到达月球附近的Q点时,再次变速,卫星被月球引力俘获后成为环月卫星,最终在距月球表面高度为h的工作轨道上绕月飞行(视为圆周运动),工作轨道周期为T。已知月球半径为R , 引力常量为G , 卫星绕月飞行时忽略月球以外天体的影响,则( )
A、月球的质量为 B、卫星分别在转移轨道与停泊轨道上经过P点时,受到地球的万有引力不相同 C、卫星在Q点变轨时需减速 D、卫星在P点变轨时需减速 -
12、 某国政府不顾国际社会的反对,公然决定将大量核废水排放到太平洋,引起了国际舆论的强烈谴责。核废水主要包含63种放射性物质,其中以铯137、锶90、氚、碳14等为主,下列说法正确的是( )A、铯137的半衰期是30年,60年后核废水中的铯137全部衰减殆尽 B、锶90发生β衰变的衰变方程可能为 C、氚具有放射性,是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的 D、碳14的半衰期为5730年,如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍,则古木的历史约11460年
-
13、一仓库货物运送装置如图1所示,是半径为的四分之一光滑圆弧轨道,点与圆心等高,点为圆弧最低点;水平轨道与圆弧轨道相切,为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为;一高度可以调节的货架,底部固定在地面上,货架表面水平,、为货架表面左右两个端点,通过调节可使距地面的最大高度为;轨道与在同一竖直平面内。货物甲从点由静止释放,滑到点后与静止在点的货物乙发生弹性正碰,碰后甲、乙立即从右侧飞出,下落后均不反弹。已知甲的质量为 , 长度为 , 上涂有智能涂层材料,使甲受到的阻力大小与运动距离之间关系如图2所示;点到点的水平距离始终为 , 长度为;忽略空气阻力,甲、乙均可视为质点,重力加速度为。求:
(1)、甲刚到点时所受的支持力大小;(2)、甲在中点处的加速度大小及与乙碰前瞬间速度大小;(3)、为确保甲、乙均落在货架上,货架的最低高度及乙的质量范围是多少。 -
14、如图所示,水平放置的固定圆环半径为 , 仅在圆环左侧半圆区域有竖直向上的匀强磁场,长度略大于粗细均匀的金属棒放置于圆环上,过圆心的竖直导电转轴与金属棒中心固定,可带动金属棒匀速转动。圆环右侧边缘处有一光电门,可记录金属棒扫过光电门狭缝的时刻,已知相邻两时刻之间的时间间隔为、平行板电容器板间距离为 , 上极板与圆环边缘相连,下极板与转轴相连,质量为、电荷量为的带电油滴恰能沿水平虚线匀速穿过电容器,重力加速度为 , 圆环电阻不计,求:
(1)、两板间的电压;(2)、匀强磁场的磁感应强度大小。 -
15、图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具,图乙为某型号空气炸锅的简化模型图,空气炸锅中有一气密性良好的内胆,内胆内的气体可视为质量不变的理想气体,已知胆内初始气体压强为 , 温度为 , 现启动加热模式使气体温度升高到 , 此过程中气体吸收的热量为 , 内胆中气体的体积不变,求:
(1)、此时内胆中气体的压强;(2)、此过程内胆中气体的内能增加量△。 -
16、小明同学设计了一个测电梯加速度的装置,具体原理图如图甲所示。

实验器材有:
直流电源(电动势 , 内阻;
理想电压表(量程为;
限流电阻;
竖直固定的滑动变阻器(总长 , 总阻值;
电阻可忽略不计的弹簧,下端固定于水平地面,上端固定质量不计的秤盘且通过甲连杆与滑动变阻器的滑片连接,滑片接触良好且无摩擦(弹簧劲度系数 , 且可认为不受电流的影响);
开关以及导线若干。
重力加速度取 , 不计其他阻力。
(1)、实验步骤如下:①电梯静止时,托盘中未放被测物前,滑片恰好置于变阻器的最上端,电压表的示数均为零。
②电梯匀速上升时,在托盘中轻轻放入一个物块,待托盘静止平衡后,当滑动变阻器的滑片恰好处于中间,则物块的质量。(结果保留一位有效数字)
(2)、电梯运行过程中,当电压表示数为且保持稳定时,电梯的运动情况可能是 。. 电梯以的加速度向上加速
. 电梯以的加速度向上加速
. 电梯以的加速度向下加速
. 电梯以的加速度向下减速
(3)、小王同学用小明的器材设计了另一种方案,方案电路如图乙所示,在托盘中轻轻放入同一个物块,当电梯匀速运动时,电压表的示数为 。 -
17、如图甲所示,北宋曾公亮在《武经总要》中记载了一种古代运输装备,名为“绞车”,因其设计精妙,使用时灵活方便,这种绞车又被称为“中国式绞车”,“合大木为床,前建二叉手柱,上为绞车,下施四轮,皆极壮大,力可挽二千斤。”其原理如图乙所示,将一根圆轴削成同心而半径不同的两部分,其中 , 两点分别是大小辘轳边缘上的两点,其上绕以绳索,绳下加一动滑轮,滑轮下挂上重物,人转动把手带动其轴旋转便可轻松将重物吊起,则在起吊过程中,下列说法正确的是
A、点的向心加速度大于点的向心加速度 B、人对把手做的功等于重物机械能的增加量 C、滑轮对重物做的功等于重物机械能的增加量 D、若把手顺时针转动则滑轮也会逆时针转动 -
18、武汉病毒研究所是我国防护等级最高的实验室,在该实验室中有一种污水流量计,其原理可以简化为如图乙所示模型:废液内含有大量正负离子,从直径为的圆柱形容器右侧流入,左侧流出,流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场,下列说法正确的是
A、当磁感应强度减小时,污水流速将减小 B、当污水中离子浓度降低时,两点电压将减小 C、只需要测量磁感应强度及两点电压 , 就能够推算污水的流量 D、当将接入外部回路,该装置将成为磁流体发电机,点相当于电源的正极 -
19、建筑工地上,工人用如图所示的方式将重物从平台运到地面。甲、乙两人在同一高度手握轻绳,不计重力的光滑圆环套在轻绳上,下端吊一重物。甲站在点静止不动,乙从点缓慢向点移动一小段距离。此过程中,下列说法正确的是
A、绳的拉力大小减小 B、甲所受平台的支持力增大 C、甲所受平台的摩擦力变小 D、绳对圆环拉力的合力变小 -
20、无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈,车上的受电线圈与蓄电池相连,如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为。当送电线圈接上图中的正弦交流电后,受电线圈中的电流为。不考虑线圈的自感,忽略电能传输的损耗,下列说法正确的是
A、受电线圈的电流方向每秒改变50次 B、送电线圈的输入功率为 C、受电线圈的输出电压为 D、送电线圈的输入电压为