相关试卷

1、 $x O y$ 是位于光滑水平桌面的直角坐标系， $x > 0$ 一侧有垂直纸面的磁场，方向如图所示；在 $x < 0$ 一侧有边长分别为 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ 的刚性矩形线框位于桌面上，其长边 $l_{2}$ 与 $y$ 轴平行，线框质量为 $m .$ 现让线框沿 $+ x$ 方向以初速 $v_{0} (v_{0}$ 待求 $)$ 进入磁场区域，当线框全部进入磁场时，速度恰好减小为 $0$ 。

(1)、若磁场磁感应强度大小恒为 $B$ 且线框电阻为 $R$ ，忽略自感效应，求 $v_{0}$ 大小；

(2)、若磁场的磁感应强度 $B$ 的大小随横坐标 $x$ 的变化关系为： $B = k x (k$ 为已知的常量 $)$ 且线框的电阻为 $R$ ，忽略线框的自感效应，求 $v_{0}$ 大小；

(3)、若磁场磁感应强度大小恒为 $B$ 但线框为电阻为 $0$ 的超导线框，考虑线框的自感效应，且已知线框的自感系数为 $L$ ，求 $v_{0}$ 大小。

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2、如图甲，竖直面 $M N$ 的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场 $($ 上、下及左侧无边界 $)$ 。一个质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 、可视为质点的带正电小球，以水平初速度 $v_{0}$ 沿 $P Q$ 向右做直线运动。若小球刚经过 $D$ 点时 $($ 此时开始计时 $t = 0)$ ，在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过 $D$ 点时速度方向如图所示与 $P Q$ 连线成 $60 °$ 角，且以后能多次经过 $D$ 点做周期性运动。图中 $B_{0}$ 、 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 均为未知量，且 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 均小于小球在磁场中做圆周运动的周期。已知 $D$ 、 $Q$ 间的距离为 $L$ ，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为 $g$ 。求 $($ 最后结果可以用分数和根号表示 $)$ ：

(1)、电场强度 $E$ 的大小；

(2)、 $t_{1}$ 与 $t_{2}$ 的比值；

(3)、当小球做周期性运动的周期最大时，求出此时的磁感应强度 $B_{0}$ 的大小。

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3、某小组查阅资料得知，在 $0 ～ 100 ℃$ 范围内，金属铂电阻的阻值与温度有如下关系： $R_{t} = R_{0} (1 + α t)$ ，其中 $R_{0}$ 为铂电阻在 $0 ℃$ 时的电阻， $t$ 为摄氏温度， $α$ 为一正的常数，称为铂电阻的温度系数。该小组想利用这一原理制作一个简易的温度传感器。

(1)、他们利用图甲所示电路来测量 $R_{0}$ 的阻值，其中定值电阻 $R_{1} = R_{2}$ 且远大于 $R_{t}$ 和 $R_{p}$ ，按图甲连接好电路后，在 $0 ℃$ 的条件下闭合开关 $S$ ，调节电阻箱 $R_{p}$ ，当 $R_{P} = 50.0 Ω$ 时灵敏电流计 $G$ 的示数为零，则 $R_{0} =$ $Ω$ 。

(2)、他们随后用图乙电路测量铂电阻的温度系数，其中定值电阻 $R_{1} = R_{2}$ 且远大于 $R_{t}$ 和 $R_{p}$ ，将铂电阻置于温度为 $t$ 的环境中，调节 $R_{P} = R_{0}$ ，测得干路电流为 $I_{0} = 3.00 m A$ ，则图乙中 $B$ 、 $D$ 两点间的电压为 $U_{B D} =$ $($ 用 $I_{0}$ 、 $R_{0}$ 、 $t$ 和 $α$ 表示 $)$ ；多次改变温度 $t$ ，保持 $R_{P} = R_{0}$ 不变，调节滑动变阻器，使得电流表示数保持为 $I_{0}$ 不变，测量 $B$ 、 $D$ 两点间的电压 $U_{B D}$ ，将测得的数据标在图丙所示的 $U_{B D} ～ t$ 图上，由此可得 $α =$ $℃^{- 1} ($ 保留两位有效数字 $)$ ；

(3)、上述实验过程中，非常强调“定值电阻 $R_{1} = R_{2}$ 且远大于 $R_{t}$ 和 $R_{p}$ ”，请分析指出，为什么要保证“远大于”这一限制条件：。

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4、某同学利用如图甲所示的装置测量滑块沿斜面体下滑时所受的阻力大小，某次实验时得到的纸带如图乙所示，已知纸带上标出的相邻两计数点之间还有 $4$ 个计时点未画出，计时器的打点频率为 $f$ ．

(1)、打下 $B$ 点时，滑块的速度 $v =$ ；

(2)、为了研究不同材料的滑块所受阻力的情况，该同学用两个质量相同、材料不同的滑块 $a$ 、 $b$ 进行了反复操作，画出了 $\frac{v^{2}}{2} - x$ 的图像，如图丙所示，则滑块 $a$ 所受的阻力 $($ 填“大于”“等于”或“小于” $)$ 滑块 $b$ 所受的阻力；

(3)、若图丙中图线 $b$ 的斜率为 $k$ ，滑块 $b$ 的质量为 $m$ ，斜面体的倾角为 $θ$ ，重力加速度为 $g$ ，则滑块 $b$ 沿斜面体下滑时所受的阻力 $F_{f} =$ 。

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5、如图所示，一弹性轻绳 $($ 绳的弹力与其伸长量成正比 $)$ 一端固定在 $A$ 点，弹性绳自然长度等于 $A B$ ，跨过由轻杆 $O B$ 固定的定滑轮连接一个质量为 $m$ 的绝缘带正电、电荷量为 $q$ 的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场 $($ 图中未画出 $)$ ，且电场强度 $E = \frac{m g}{q}$ 。初始时 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 在一条竖直线上，小球穿过水平固定的杆从 $C$ 点由静止开始运动，滑到 $E$ 点时速度恰好为零。已知 $C$ 、 $E$ 两点间距离为 $L$ ， $D$ 为 $C E$ 的中点，小球在 $C$ 点时弹性绳的拉力为 $\frac{3 m g}{2}$ ，小球与杆之间的动摩擦因数为 $0.5$ ，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（）

A、滑动摩擦力的大小为 $\frac{m g}{2}$ B、弹性轻绳的劲度系数为 $\frac{3 m g}{2 L}$ C、小球在 $D$ 点时速度最大 D、若在 $E$ 点给小球一个向左的速度 $v$ ，小球恰好能回到 $C$ 点，则 $v = \sqrt{2 g L}$

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6、圆心为 $O$ 、半径为 $R$ 的圆形区域内存在磁感应强度为 $B$ 、方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场边缘上有 $A$ 、 $B$ 两点， $∠ A O B = 90 °$ 。放射源从 $A$ 点沿纸面向圆形区域各个方向均匀发射速度大小为 $v_{0}$ 的带电粒子。圆的右边有边长有 $2 R$ 的正方形 $M N Q P$ ，与圆相切于 $B$ 点，且 $M B = N B$ ，其区域内有水平向左的匀强电场。当粒子初速沿 $A O$ 方向时，粒子刚好从 $B$ 点离开磁场，进入电场后又刚好到达边界 $Q P$ 并返回，重新进入并最终离开磁场。不计重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是
（）

A、粒子的比荷为 $\frac{B R}{v_{0}}$
B、粒子在磁场中运动的总时间与入射方向无关
C、若将电场 $E$ 方向变为竖直向下，则从电场边界 $Q P$ 与 $N Q$ 射出的粒子数之比为 $1 ∶ 1$
D、若电场 $E$ 竖直向下，且粒子要全部从 $N Q$ 边界射出，则场强大小至少为原来的 $4$ 倍

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7、 $2022$ 年 $4$ 月 $23$ 日，中国空间站上的航天员们进行了第二次太空授课，丰富有趣的物理实验使得“天宫课堂”深受广大青少年朋友的喜爱。其中一个“油水分离”的实验过程如下：航天员叶光富拿出一只试管，管内的水与油均匀混合，呈现悬浊的状态。用细线拴住试管并甩动起来，让试管做圆周运动。一段时间后试管内的水与油出现了明显的分层。下列有关该实验的说法中，正确的是（）

A、因为空间站中所有物体不受重力，所以试管中的水与油不会和地面上一样出现分层现象
B、圆周运动让试管里的水和油产生了离心现象，密度较大的水将集中于试管的底部
C、若保持细线长度不变，加快试管的转速，试管底部受到的压力将加大
D、若保持每秒钟的转数不变，用更短的细线甩动试管，油水分离的时间将缩短

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8、为了保证消费者权益，国家会对销售车辆进行全面的检测。动力检测时，汽车在专用的测量装置上全力加速，仪器记录车轮转速 $v$ 与车轮驱动力 $F$ 大小，再通过计算得出车辆在不同车速下的输出功率，某汽车在速度 $v_{1} - v_{2}$ 区间内车轮驱动力 $F$ 与车速 $v$ 的关系如图所示。则该速度区间内，车辆功率 $P$ 与车速 $v$ 关系的图像可能是
（）

A、 B、
C、 D、

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9、高铁线因接触网覆冰无法保证电力机车正常供电，现设想用短路电流熔冰，就是将两条输电线终点站的两端直接连起来。将变电站输出电压为 $U$ 的正弦交流电经过一段较长的导线输送到始发站后先用理想升压变压器升压，然后接入始发站导线的两端，电路图如图所示。已知两站间输电线的总电阻为 $R$ ，变电站到始发站导线的总电阻 $r = \frac{R}{1 0^{6}}$ ，升压变压器原、副线圈的匝数比为 $1 ∶ 1000$ ，则高铁输电线 $R$ 熔冰的热功率为
（）

A、 $\frac{50 0^{2} U^{2}}{R}$ B、 $\frac{100 0^{2} U^{2}}{R}$ C、 $\frac{U^{2}}{R}$ D、 $\frac{U^{2}}{4 R}$

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10、甲车和乙车从同一位置出发沿平直公路行驶，它们运动的速度 $-$ 时间图象分别为如图所示的直线甲和曲线乙， $t = 3 s$ 时，直线甲和曲线乙刚好相切。有关两车在 $0 ～ 5 s$ 内的运动，下列说法正确的是（）

A、乙车一直做加速运动，加速度先增大后减小
B、 $t = 1 s$ 时两车之间的距离为 $2 m$
C、两车之间的距离先增大后减小
D、 $t = 3 s$ 时两车之间的距离小于 $7 m$

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11、下列图片源于物理教科书。关于它们的说法中正确的是

A、图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，因为铝框中能产生感应电流，磁场对该感应电流的安培力使指针偏转
B、图乙是动圈式扬声器的结构示意图，当随声音变化的电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音，这样的扬声器不能当话筒使用
C、图丙是电子感应加速器中的俯视图，图中电子的运动方向为逆时针，为使电子沿轨道运动，轨道中的磁场方向应垂直纸面向里
D、图丁是两根空心铝管，左管完好，右管右侧开有竖直裂缝，现让一块磁性很强的小磁铁依次从两管上方静止释放，小磁铁在左侧铝管中受到阻碍而缓慢下落，在右侧铝管中比左侧铝管中下落的快

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12、下列说法正确的是（）

A、普朗克在研究黑体辐射问题时提出光子说
B、氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的
C、将一个原子核分开成为单个的核子，比结合能越大的核，需要的能量越大
D、由 $_{0}^{1} n +_{1}^{1} H \to_{1}^{2} H + γ (2.2 M e V)$ 可知，这是核裂变反应，有一部分质量转变成了能量

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13、如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限中以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B｡一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上纵坐标y=h处的M点以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上横坐标x=2h处的P点进入磁场，最后沿垂直于y轴的方向射出磁场，不计粒子重力｡求：

(1)、电场强度大小E；

(2)、粒子在磁场中运动的轨迹半径r；

(3)、粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t｡

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14、如图所示，间距为 $L = 1.5 m$ 的光滑平行金属导轨固定在水平地面上，现垂直导轨放置一个有效电阻为 $r = 1 Ω$ 的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻，阻值分别为 $R_{1} = 3 Ω$ ， $R_{2} = 6 Ω$ ，其他电阻不计，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 $B = 0.1 T$ ，当直导体棒在导轨上以 $v = 6 m / s$ 的速度向右匀速运动时，求：

(1)、流过 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的电流大小；

(2)、导体棒克服安培力做功的瞬时功率。

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15、如图所示，水平面内有S₁、S₂两个波源，它们的位置坐标分别为（-4m，0）、（4m，0），M点为水平面内的一点，其位置坐标为（-4m，6m）。已知两波源同时从t=0时刻开始做简谐振动且振动情况完全一致，振动图像如图所示，两列波在介质中的传播速度均为v=10m/s。试求：

(1)、两列波的波长；

(2)、当两列波均传播到M点后，M点的振幅。

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16、某学习小组的同学为测量一合金制成的圆柱体导体的电阻率，可供选用的器材如下：
待测电阻 $R_{x}$ ：阻值约为5Ω
电流表 $G_{1}$ ，满偏电流为1mA，内阻为30Ω
电流表 $G_{2}$ ，满偏电流为10mA，内阻为30Ω
电压表V：量程为3V，内阻约为9kΩ
标准电阻 $R_{1}$ ：阻值为1Ω
标准电阻 $R_{2}$ ：阻值为0.05Ω
滑动变阻器R：阻值范围为 $0 ～ 10 Ω$
学生电源E：电动势为6V，内阻不计
开关S及导线若干。

(1)、用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图甲和乙所示，由图读得圆柱体的直径为mm，长度为cm。

(2)、学习小组认为要想准确测量导体的电阻率，需要重新改装电流表并设计电路，电流表应该选（选填“ $G_{1}$ ”或“ $G_{2}$ ”），标准电阻应该选（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）。

(3)、若某次实验电流表示数为I ，电压表示数为U ，写出此时待测电阻的表达式 $R_{x} =$ （用I、U表示）

(4)、圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、 $R_{x}$ 表示的电阻率的关系式为 $ρ =$ 。

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17、小肖同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。该表有三个挡位：直流电压挡，直流电流挡，欧姆“ $\times$ 10”挡，已知选用的电流表内阻R_g=10Ω，满偏电流I_g=10mA，定值电阻R₂=240Ω。

(1)、图甲中的A端与（选填“红”或“黑”）色表笔相连接；当选择开关接“3”时，电表为（选填“欧姆表”、“电压表”或“电流表”），

(2)、某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的，则读数为；若此时B端是与“2”相连的，则读数为；

(3)、小肖同学用另一块已经进行调零的多用电表的“ $\times$ 10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是____。

A、这个电阻的阻值较小 B、测量更准确些，电表应当换用欧姆“ $\times$ 1”挡 C、为测量更准确些，电表应当换用欧姆“ $\times$ 100”挡 D、换挡之后必须重新进行欧姆调零后再进行测量

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18、如图所示，MN和PQ是两条固定放置的电阻不计的平行金属导轨，其间距为L ，导轨弯曲部分光滑，水平部分粗糙，其右端接一个阻值为R的定值电阻．水平部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现将一质量为m、有效电阻也为R的金属棒从导轨弯曲部分高度为h处静止释放，其到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与水平部分导轨间的动摩擦因数为μ ，重力加速度为g ，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中，下列说法正确的是（）

A、流过金属棒的最大电流为 $\frac{B L \sqrt{2 g h}}{2 R}$ B、通过金属棒的电荷量为 $\frac{B d L}{R}$ C、金属棒克服安培力所做的功为mgh D、金属棒产生的焦耳热为 $\frac{1}{2} m g (h - μ d)$

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19、在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r ，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）

A、灯泡L变亮 B、电源的输出功率变大 C、电容器C上的电荷量增加 D、电流表示数变小，电压表示数变大

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20、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的磁感应强度和电场强度分别为B和E ，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂ ， S下方有磁感应强度为B₀的匀强磁场。下列说法正确的是（　　）

A、质谱仪是分析同位素的重要工具 B、速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C、能通过狭缝P的带电粒子的速率均等于 $\frac{E}{B}$ ，与粒子的荷质比无关 D、带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的质量越大

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