相关试卷

1、下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　）

A、甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B、乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C、丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实 D、丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实

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2、谷神星一号海射型遥二运载火箭于 $2024$ 年 $5$ 月 $29$ 日 $16$ 时 $12$ 分在山东日照成功发射，该发射过程可简化为如图所示的火箭模型升空过程 $。$ 发动机点火后，火箭模型获得了大小恒为 $40 N$ 、方向竖直向上的推力， $2 s$ 后发动机熄火，之后由于惯性达到最大高度。已知火箭模型质量为 $2 kg$ ，在升空过程中受到的空气阻力大小恒为 $5 N$ ，不考虑发射过程中喷出气体对质量的影响， $g$ 取 $10 {m / s}^{2}$ 。求火箭模型：

(1)、发动机熄火前的加速度大小 $a_{1}$

(2)、火箭在升空过程中的最大速率 $v_{m}$

(3)、上升的最大高度 $H$ 。

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3、
要测量一电源的电动势 $E （$ 略小于 $3 V ）$ 和内阻 $r （$ 约 $1 Ω ）$ ，现有下列器材：电压表 $V （ 0 \sim 3 V ）$ 、电阻箱 $R （ 0 \sim 999.9 Ω ）$ ，定值电阻 $R_{0} = 4 Ω$ ，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。
（1）实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值 $R$ ，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像，图像纵坐标表示 $\frac{1}{R + R_{0}}$ ，图像的横坐标表示电压表读数的倒数 $\frac{1}{U}$ 。若所得图像的斜率为 $k$ ，图像的延长线在纵轴上的截距为 $- b$ ，则该电源的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ 。 $（$ 用 $k$ 和 $b$ 表示 $）$
（2）利用上述方法测出的测量值和真实值相比， $E_{测}$ $E_{真}$ ， $r_{测}$ $r_{真} （$ 填“大于”等于”或“小于” $）$
某同学又用这个电源设计了测量一元硬币电阻率的实验。
（3）先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图 $（ a ）$ 和图 $（ b ）$ 所示，则硬币的厚度 $d =$ $mm$ ，直径 $D =$ $cm ；$
（4）将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为 $R_{0}$ 的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为 $I$ ，硬币和 $R_{0}$ 两端的总电压为 $U$ ，则硬币材料的电阻率 $ρ =$ $（$ 结果用 $d$ 、 $D$ 、 $I$ 、 $U$ 、 $R_{0}$ 表示 $）$ 。

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4、某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下：
$①$ 用天平测出滑块和遮光条的总质量 $M$ 、钩码和动滑轮的总质量 $m$ ；
$②$ 调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块；
$③$ 测量遮光条与光电门之间的距离 $L$ 及遮光条的宽度 $d$ ，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条的遮光时间 $t$ ；
$④$ 重复实验，进行实验数据处理。
根据上述实验操作过程，回答下列问题：

(1)、为减小实验误差，遮光条的宽度 $d$ 应适当窄一些，滑块释放点到光电门的距离应适当 $（$ 填“远”或“近” $）$ 一些。

(2)、根据实验步骤可知滑块通过光电门时，滑块的速度大小 $v =$ ，钩码的速度大小 $v' =$ ，当地重力加速度为 $g$ ，系统重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ ，系统动能的增加量 $Δ E_{k} =$ （均用所测物理量符号表示）。

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5、电场和磁场均可改变带电粒子在磁场中的运动方向。某次科学探究时，将质子以一定初速度从 $a$ 点沿 $a c$ 方向进入立方体区域 $a b c d - a^{'} b^{'} c^{'} d^{'}$ ，如图所示。现设定粒子由 $c^{'}$ 点飞出，则该立方体区域可能仅存在（　　）

A、沿 $a b$ 方向的匀强电场 B、沿 $a a^{'}$ 方向的匀强电场 C、沿 $b b^{'}$ 方向的匀强磁场 D、沿 $b d$ 方向的匀强磁场

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6、两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系，P、Q的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知P波的传播速度为10m/s，O点有一个观察者，下列判断正确的是（　　）

A、两波源P、Q的起振方向相同 B、这两列波不可能发生干涉现象 C、经过足够长的时间， $- 2 m$ 处的振幅为45cm D、波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射

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7、如图所示，正三棱柱 $A B C - A' B' C'$ 的 $A$ 点固定一个电荷量为 $+ Q$ 的点电荷， $C$ 点固定一个电荷量为 $- Q$ 的点电荷， $D 、 D^{'}$ 点分别为 $A C$ 、 $A' C'$ 边的中点，选无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（　　）

A、 $B$ 、 $B'$ 、 $D$ 、 $D'$ 四点的电场强度相同 B、将一负试探电荷从 $A'$ 点移到 $C'$ 点，其电势能增加 C、将一正试探电荷沿直线从 $B$ 点移到 $D'$ 点，电场力做正功 D、将一正试探电荷沿直线从 $B$ 点移到 $D'$ 点，电场力做负功

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8、自动感应门在我们的生活中有广泛应用，可以方便大家出行。下图是某小区单扇自动感应门框图：人进出时，门从静止开始先以加速度 $a$ 做匀加速运动，再以 $\frac{a}{3}$ 匀减速运动，完全打开时速度恰好为零。已知单扇门的宽度为 $d$ ，则门完全打开所用时间为（　　）

A、 $\sqrt{\frac{5 d}{a}}$ B、 $\sqrt{\frac{6 d}{a}}$ C、 $\sqrt{\frac{8 d}{a}}$ D、 $\sqrt{\frac{7 d}{a}}$

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9、质谱仪是一种测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源A产生电荷量相同而质量不同的离子束（初速度可视为零），从狭缝 $S_{1}$ 进入电场，经电压为U的加速电场加速后，再通过狭缝 $S_{2}$ 从小孔垂直MN射入圆形匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，半径为R，磁场边界与直线MN相切，E为切点，离子离开磁场最终到达感光底片MN上，设离子电荷量为q，到达感光底片上的点与E点的距离为x，不计重力，可以判断（　　）

A、离子束带正电 B、x越大，则离子的比荷一定越大 C、到达 $x = \sqrt{3} R$ 处的离子质量为 $\frac{q B^{2} R^{2}}{6 U}$ D、到达 $x = \sqrt{3} R$ 处的离子在匀强磁场运动时间为 $\frac{π B R^{2}}{3 U}$

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10、如图所示， $e_{1} f_{1} g_{1}$ 和 $e_{2} f_{2} g_{2}$ 是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中 $f_{1} g_{1}$ 和 $f_{2} g_{2}$ 为轨道的水平部分， $e_{1} f_{1}$ 和 $e_{2} f_{2}$ 是倾角 $θ = 37 °$ 的倾斜部分。在 $f_{1} f_{2}$ 右侧空间中存在磁感应强度大小 $B = 2 T$ ，方向竖直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量 $m = 1 kg$ ，电阻为 $R = 1 Ω$ 的导体棒 ab于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度 $h = 0.0 5m$ ，另一完全相同的导体棒cd静止于水平导轨上，导轨间距均为 $L = 2 m$ 。t=0时，导体棒ab从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中， ab、cd棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直， g取10m/s²。求：
（1） ab 棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；
（2）两导体棒的最终速度大小；
（3）从开始计时到两棒最终稳定运动过程中，回路消耗的电能。

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11、如图所示，在正六边形ABCDEF的内接圆范围内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小可以调节。正六边形的边长为l，O为正六边形的中心点，M、N分别为内接圆与正六边形AB边和BC边的切点，在M点安装一个粒子源，可向磁场区域内沿着垂直磁场的各个方向发射比荷为 $\frac{q}{m}$ 、速率为v的粒子，不计粒子重力。
（1）若沿MO方向射入磁场的粒子恰能从N点离开磁场，画出粒子的运动轨迹并求出轨迹半径的大小。
（2）在第1问基础上求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若匀强磁场的磁感应强度的大小调节为 $B = \frac{\sqrt{3} m v}{3 q l}$ ，求粒子源发射的粒子在磁场中运动的最长时间。

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12、交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO^'匀速转动。一台小型发电机的线圈共220匝，线圈面积 $S = 0.05 m^{2}$ ，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度 $B = \frac{2 \sqrt{2}}{π} T$ 。为了用此发电机产生的交变电流带动两个标有“220V，11kW”字样的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，当发电机内的线圈转至图中位置时开始计时。求：
（1）写出发电机的线圈所产生的交变电动势的瞬时值表达式；
（2）发电机的输出电压有效值；
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数。

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13、如图甲所示，一个电阻值为 $R = 1 Ω$ 的圆形金属线圈与阻值为 $R_{1} = 4 Ω$ 的电阻连接成闭合回路。线圈的面积为 $S = 0.2 m^{2}$ 。在线圈中存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。导线电阻不计。求：0至 $2 s$ 时间内，
（1）电阻 $R_{1}$ 两端的电压U；
（2）电阻 $R_{1}$ 上产生的热量Q。

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14、如图所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图所示的电流，以图示方向为电流正方向，下列说法正确的是（　　）

A、 $\frac{T}{4}$ 时刻，两圆环相互排斥 B、 $\frac{T}{2}$ 时刻，圆环Q中感应电流最大，受到的安培力为零 C、 $\frac{T}{4} \sim \frac{3 T}{4}$ 时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向 D、 $\frac{3 T}{4} \sim T$ 时间内，圆环Q有收缩的趋势

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15、如图所示，一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框 $a b c d$ ，在水平拉力作用下，以恒定的速度沿 $x$ 轴运动，磁场方向垂直纸面向里且磁场两边界夹角为 $45 °$ 。从线圈进入磁场开始计时，直至完全进入磁场的过程中，设 $b c$ 边两端电压为 $U$ ，线框受到的安培力为 $F$ ，线框的热功率为 $P$ ，通过 $a b$ 边的电荷量为 $q$ 。下列关于 $U 、 F 、 P 、 q$ 随时间 $t$ 变化的关系图像正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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16、动画强则国强。近年来国产动画的技术不断提升，尤其是以科幻为主题的《熊出没之逆转时空》电影备受人们追捧。其中“我们总是活在别人定义的成功里，却忘了自己内心真正想要的是什么”更成为全片的，直击人心的金句。如左图所示为光头强被科学怪人篡改记忆时的画面，如右图所示为篡改记忆所用的装置模式图，一“篡改记忆粒子”（比荷为 $5 \times 10^{- 4} C / kg$ ）从 $S_{1}$ 出发经过电场加速（ $U = 2.5 \times 10^{6} V$ ）获得一定初速度进入速度选择器，进入匀强磁场（ $B = 1 \times 10^{7} T$ ）偏转 $180 °$ 后进入光头强大脑进行篡改。不计“篡改记忆粒子”重力，下列说法正确的是（　　）

A、各个“篡改记忆粒子”进入匀强磁场偏转时间相同 B、速度选择器允许通过的粒子速度为25m/s C、偏转半径为 $r = 0.1 m$ D、比荷越小偏转半径越小

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17、如图所示，回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子（初速度不计）电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R，加速电压为U，下列说法中正确的是（　　）

A、所加交流电源的周期为 $\frac{π m}{q B}$ B、一个周期内粒子加速一次 C、粒子加速后获得的最大动能为 $\frac{{（ q B R ）}^{2}}{2 m}$ D、粒子获得的最大动能与加速的次数有关

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18、汽车由静止开始沿水平道路从甲地驶向乙地。汽车先做匀加速直线运动，速度达到20m/s后，然后关闭发动机做匀减速直线运动，到达乙地时刚好静止。已知甲乙两地相距500m。求：

(1)、汽车从甲地驶往乙地的时间；

(2)、若汽车质量为2000kg，且所受水平阻力恒为1000N，汽车在加速阶段所受水平牵引力为多大？

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19、如图A、B两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接B，另一端绕过定滑轮连接C物体，已知A和C的质量都是1 kg，B的质量是2 kg，A、B间的动摩擦因数是0.3，其它摩擦不计。由静止释放C，C下落一定高度的过程中（C未落地，B未撞到滑轮，g=10m/s²）。下列说法正确的是（）

A、A、B两物体没有发生相对滑动 B、A物体受到的摩擦力大小为3N C、细绳的拉力大小等于10 N D、B物体的加速度大小是2.5 m/s²

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20、质量m=1kg的小球在长为L=1m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力T_max=46N，转轴离地高度h=6m，g取10m/s²则：
（1）若恰好通过最高点，则最高点处的速度为多大？
（2）在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大？
（3）绳断后小球做平抛运动，如图所示，求落地水平距离x。

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