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相关试卷

1、如图所示，矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AB边长为d，BC边长为2d，O是BC边的中点，E是AD边的中点。在О点有一粒子源，可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q的相同电性的带电粒子，粒子射出的速度大小相同。速度方向与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（　　）

A、粒子带正电 B、粒子运动的速度大小为 $\frac{\sqrt{2} q B d}{m}$ C、粒子在磁场中运动的最长时间为 $\frac{π m}{3 q B}$ D、磁场区域中有粒子通过的面积为 $(\frac{4 + π}{4}) d^{2}$

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2、如图所示，在与水平地面夹角为 $θ = 30^{\circ}$ 的光滑斜面。上有一半径为R=0.1m的光滑圆轨道，一质量为m=0.2kg的小球在圆轨道内沿轨道做圆周运动，g=10m/s² ，下列说法中正确的是（　　）

A、小球能通过圆轨道最高点的最小速度为0 B、小球能通过圆轨道最高点的最小速度为1m/s C、小球以2m/s的速度通过圆轨道最低点时对轨道的压力为8N D、小球通过圆轨道最低点和最高点时对圆轨道的压力之差为6N

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3、如图是一个多用电表的简化电路图。S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱可以接通1、2、3、4、5。下列说法正确的是（　　）

A、当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较大 B、当开关S接3时，测量的是电阻，其中B是黑表笔 C、当开关S接3时，测量的是电阻，其中A是黑表笔 D、当开关S分别接4和5时，测量的是电压，其中S接4时量程较大

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4、将三个质量相等的带电微粒分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带正电，下板接地。三个微粒分别落在图中A、B、C三点，不计其重力作用，则（　　）

A、三个微粒在电场中运动时间是t_A>t_B>t_C B、三个微粒的带电荷量相同 C、三个微粒所受电场力的大小关系是F_A>F_B>F_C D、三个微粒到达下板时的动能关系是E_kA<E_kB<E_kC

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5、如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10 cm，bc=5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为(　　)

A、0.5 A B、1 A C、2 A D、4 A

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6、在物理学中，研究微观物理问题时借鉴宏观的物理模型，可使问题变得更加形象生动。弹簧的弹力和弹性势能变化与分子间的作用力以及分子势能变化情况有相似之处，因此在学习分子力和分子势能的过程中，我们可以将两者类比，以便于理解。
（1）轻弹簧的两端分别与物块A、B相连，它们静止在光滑水平地面上，现给物块B一沿弹簧方向的瞬时冲量，使其以水平向右的速度开始运动，如图甲所示，并从这一时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。已知A、B的质量分别为 $2 m_{0}$ 和 $m_{0}$ ，求：
a.物块B在 $t = 0$ 时刻受到的瞬时冲量；
b.系统在之后的过程中，弹簧中储存的最大弹性势能是多少？第一次达到该值时是图乙中的哪个时刻？
（2）研究分子势能是研究物体内能的重要内容，现某同学计划在COMSOL仿真软件中对分子在分子力作用下的运动规律进行模拟，在模拟的场景中：两个质量同为m的小球A和B（可视为质点且不计重力）可以在x轴上运动，二者间具有相互作用力，将该力F随两球间距r的变化规律设置为和分子间作用力的变化规律相似， $F - r$ 关系图的局部如图丙所示，图中F为“正”表示作用力为斥力，F为“负”表示作用力为引力，图中的 $r_{0}$ 和 $F_{0}$ 都为已知量。若给两小球设置不同的约束条件和初始条件，则可以模拟不同情形下两个小球在“分子力”作用下的运动情况。
a.将小球A固定在坐标轴上 $x = 0$ 处，使小球B从坐标轴上无穷远处静止释放，则B会在“分子力”的作用下开始沿坐标轴向着A运动，求B运动过程中的最大速度 $v_{m}$ ；
b.将小球A和B的初始位置分别设置在 $x = 0$ 和 $x = r_{0}$ ，小球A的初速度为零，小球B的初速度为上一小问中的 $v_{m}$ （沿x轴正方向），两球同时开始运动，求初始状态至两个小球相距最远时，分子力做功大小。

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7、我国的嫦娥四号实现了人类飞行器第一次在月球背面着陆，为此发射了提供通信中继服务的“鹊桥”卫星，并定点在如图所示的地月连线外侧的位置L处的拉格朗日点（拉格朗日点指在两个物体引力作用下，能使小物体稳定的点）。“鹊桥”卫星在地球和月球引力的共同作用下，与月球保持相对静止一起绕地球运动。“鹊桥”卫星和月球绕地球运动的加速度大小分别为a₁、a₂ ，线速度大小分别为v₁、v₂ ，周期分别为T₁、T₂ ，轨道半径分别为r₁、r₂ ，下列关系正确的是（）

A、 $T_{1} < T_{2}$ B、 $a_{1} = a_{2}$ C、 $v_{1} > v_{2}$ D、 $\frac{T_{1}^{2}}{r_{1}^{3}} = \frac{T_{2}^{2}}{r_{2}^{3}}$

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8、在2023年9月21日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动，则最可能对空间站造成损害的是（）

A、P B、Q C、M D、N

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9、如图所示，有三根长度均为L=0.3 m的不可伸长的绝缘细线，其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点，另一端分别拴有质量均为m=0.12 kg的带电小球A和B，其中A球带正电，电荷量为q=+3×10^－⁶ C，B球带负电，与A球带电荷量相同．A、B之间用第三根线连接起来．在水平向左的匀强电场作用下，A、B保持静止，悬线仍处于竖直方向，且A、B间细线恰好伸直．(静电力常量k=9×10⁹ N·m²/C²)
(1)求此匀强电场的电场强度E的大小．
(2)现将PA之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置．求此时细线QB所受的拉力T的大小，并求出A、B间细线与竖直方向的夹角θ.
(3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响)．

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10、图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距1.05m的两个质点，此时质点 P 位于平衡位置，质点Q 位于波峰(未画出)，且质点 P 比质点 Q 先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。已知该波波长在0.5m至1m之间，袖子足够长，则下列说法正确的是（）

A、该波沿 x轴负方向传播 B、该波的传播速度为0.75m/s C、经1.2s质点 P 运动的路程为 1.2cm D、质点Q 的振动方程为 $y = 0.2 sin (\frac{5}{2} π t) m$

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11、琉璃灯表演中有一个长方体玻璃柱，如图所示，底面是边长为a的正方形，高为2a。在玻璃柱正中央竖直固定一长为a的线状光源，向四周发出红光。已知玻璃柱的材料对红光的折射率为 $\sqrt{2}$ ，忽略线状光源的粗细，则玻璃柱一个侧面的发光面积为（　　）

A、 $(1 + \frac{π}{4}) a^{2}$ B、 $(1 + \frac{5 π}{8}) a^{2}$ C、 $(1 + \frac{3 π}{4}) a^{2}$ D、 $2 a^{2}$

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12、“嫦娥五号”探测器是中国首个实施无人月面取样的航天器，其发射的简化过程如图。先将探测器送入近地圆轨道Ⅰ，在近地点多次变轨后依次进入椭圆轨道Ⅱ和地月转移轨道。被月球俘获后，再多次变轨进入近月圆轨道Ⅲ。已知轨道Ⅱ远地点和近地点到地心距离之此为a，探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ运行的周期之比为b，求：
（1）地球和月球的平均密度之比；
（2）探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行的周期之比。

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13、中国计划2023年5月发射天舟六号货运飞船和神舟十六号载人飞船，并形成三舱三船组合体，此次任务将上行航天员驻留和消耗物资、维修备件、推进剂和应用任务载荷样品，并下行在轨废弃物。飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转移轨道（II）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化如下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径 $R$ ，中国空间站轨道距地面的平均高度为 $h$ ，飞船在停泊轨道上的周期为 $T_{1}$ ，则（　　）

A、飞船在停泊轨道上的速度大于第一宇宙速度 B、飞船在转移轨道上P、Q两点的速率之比为 $R : (R + h)$ C、飞船应提前 $\frac{T_{1}}{2} \sqrt{{(1 + \frac{h}{2 R})}^{3}}$ 时间于 $P$ 点点火加速进而在 $Q$ 点完成交会对接 D、中国空间站的物品或宇航员可以漂浮，说明此时它们或他们不受地球引力作用

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14、如图所示，在与水平地面夹角为 $θ = 30 °$ 的光滑斜面上有一半径为 $R = 0.1 m$ 的光滑圆轨道，一质量为 $m = 0.2 kg$ 的小球在圆轨道内沿轨道做圆周运动， $g = 10 {m/s}^{2}$ ，下列说法中正确的是（　　）

A、小球能通过圆轨道最高点的最小速度为0 B、小球能通过圆轨道最高点的最小速度为1m/s C、小球以2m/s的速度通过圆轨道最低点时对轨道的压力为9N D、小球通过圆轨道最低点和最高点时对圆轨道的压力的大小可能相同

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15、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 $x = 10 sin (\frac{π}{4} t) (cm)$ ，则下列关于质点运动的说法中正确的是（　　）

A、质点做简谐运动的振幅为 $15 cm$ B、质点做简谐运动的周期为 $4 s$ C、在 $t = 4 s$ 时质点有最大速度 D、在 $t = 4 s$ 时质点有最大位移

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16、在光滑的水平面上，一质量为0.1kg的物块以8m/s的速度向右运动，与另一质量为0.3kg的静止物块发生正碰，碰撞后一起向右运动，此碰撞过程损失的机械能为（　　）

A、 $2.4 J$ B、 $3.2 J$ C、 $0.8 J$ D、 $1.2 J$

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17、如图，执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。将“歼20”简化为质点“O”，用G表示它受到的重力，F表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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18、电动汽车以其环保节能、加速快等优点越来越受到消费者的欢迎，为使汽车既有良好的加速性能，又能控制汽车的最大速度，电动汽车的车载智能系统介入汽车行驶过程。如图所示为某品牌汽车在一次起步时汽车牵引力与速度的关系，汽车的速度达到 $25 m/s$ 时电动机功率达到最大值 $256 kW$ 。此后车载智能系统逐渐降低电动机功率，当电动机功率降至最大功率的50%时，汽车达到最大速度。已知汽车及乘员的总质量为 $1600 kg$ ，汽车行驶过程中受到的阻力与速度的关系为 $f = k v^{2}$ （ $k = 1.024 N \cdot s^{2} {/m}^{2}$ ），则汽车在起步直至达到最大速度的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、汽车的加速度始终在减小 B、汽车的加速度先不变后减小 C、该汽车能达到的最大速度是 $100 m/s$ D、汽车速度为 $25 m/s$ 时的加速度为 $6 {m/s}^{2}$

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19、如图所示，两平行金属导轨间距L=1m，导轨与水平面成 $θ$ =37°，导轨电阻不计．导轨上端连接有E=6V、r=1Ω的电源和滑动变阻器R．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2kg，电阻R₀=2Ω，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=1.5T的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上．（g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时，接入电路中的滑动变阻器的阻值R多大；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为R=5Ω时金属棒受到的摩擦力．

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20、如图所示，在直角坐标系x轴的下方有三块光滑弹性绝缘挡板PQ、QN、MN，其中P、M两点位于x轴上，PQ、MN平行且关于y轴对称，QN长度为2L，三块挡板间有垂直纸面向外的匀强磁场。在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从直角坐标系第二象限的S处以初速度大小 $v_{0}$ 、方向与x轴正方向成30°斜向上飞出，恰好从P点射入磁场，先后与挡板PQ、QN、MN共发生4次碰撞反弹后，从M点离开磁场，并经过S关于y轴的对称点 $S_{1}$ 。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为53°，到达QN时的速度方向与x轴正方向的夹角为53°，粒子与挡板间的碰撞为弹性碰撞，且每次碰撞前后速度方向与挡板的夹角相同，不计粒子重力， $\sin 53 ° = 0.8$ ，求：
（1）S处的位置坐标；
（2）三块挡板间匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子在匀强磁场中的运动的时间。

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