高中物理教科版-试题列表-第1761页

1、如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距为

L

，导轨右端接有阻值为R的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间圆形区域内有方向竖直向上的匀强磁场，直径

a b

与导轨垂直，长度也为

L

，从0时刻开始，磁感应强度

B

的大小随时间

t

变化如图（b）所示（

t_{0}

和

B_{0}

已知）；

t = 0

时刻，导体棒匀速向左恰好进入磁场，在

t_{0}

时棒受到最大的安培力。棒在导轨上始终做匀速直线运动。答案可含

π

。求：

（1）棒在运动过程中受到最大的安培力 $F$ ；

（2）在 $2 t_{0} ~ 3 t_{0}$ 内，电阻R产生的焦耳热。

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2、在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。从离子源发出的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：

（1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v；

（2）能通过N打到硅片上的离子的比荷 $\frac{q}{m}$ ，并判断该离子的带电性质。

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3、一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数．

（1）为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压（填“直流”或“交流”）电源．

（2）该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将A线圈接电源．用电压表分别测出线圈A，线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为匝，线圈B的匝数为匝．

A线圈电压	B线圈电压	C线圈电压
8.0V	3.8V	0.2V

（3）为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该（填“多一些”、“少一些”）更好．

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4、某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　）

A、从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B、从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 C、金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用 D、金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势

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5、如图甲所示，用强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克装置。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩。图乙为其中沿管道方向的磁场分布图，越靠管的右侧磁场越强。不计离子重力，关于离子在图乙磁场中运动时，下列说法正确的是（　　）

A、离子在磁场中运动时，磁场可能对其做功 B、离子在磁场中运动时，离子的动能一定不变 C、离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小 D、离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力不变

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6、下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（　　）

A、甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B、乙图，海市蜃楼是光的反射现象 C、丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D、丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象

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7、如图所示，用均匀导线做成边长为L、电阻为R的正方形闭合线框

a b c d

，在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场的过程中，则下列说法正确的是（　　）

A、c、b两点间的电压为

B L v

B、c、b两点间的电压为

\frac{1}{4} B L v

C、线框进入磁场过程中，产生的热量为

\frac{B^{2} L^{2} v}{R}

D、线框进入磁场过程中，外力做功的功率为

\frac{B^{2} L^{2} v^{2}}{R}

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8、某小组用如图a所示的风速仪研究交流电，风杯在风力作用下带动与其连在一起的永磁铁转动；某一风速时，线圈中产生的交变电流如图b所示，已知风杯转速与风速成正比，则（　　）

A、该交变电流的周期为

t_{0}

B、该交变电流的峰值为

\sqrt{2} I_{m}

C、风速增大，产生的交变电流周期增大 D、风速增大，产生的交变电流峰值增大

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9、如图，来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能粒子，幸好由于地磁场的存在改变了这些带电粒子的运动方向，使很多带电粒子不能到达地面，避免了其对地面生命的危害。已知潮州上空某处由南指向北的磁感应强度约为

1.2 \times 10^{- 4} T

，如果有一速率

v = 5.0 \times 10^{5} m/s

、电量为

1.6 \times 10^{- 19} C

的正电荷竖直向下运动穿过此处的地磁场，则该正电荷受到的洛伦兹力约为（　　）

A、9.6×10^-18N 向东 B、9.6×10^-17N 向西 C、9.6×10^-16N 向北 D、9.6×10^-15N 向南

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10、如图所示，通电导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是（　　）

A、变小 B、不变 C、变大 D、不能确定

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11、如图所示，汽车在做直线运动过程中，原来的速度是

v_{1}

，经过一小段时间

Δ t

以后，速度变为

v_{2}

，则下列说法中正确的是（）

A、图中a与

Δ v

都是标量 B、图甲中汽车做加速直线运动，a与

Δ v

方向相同，也可以相反 C、图乙中汽车加速度a与速度变化方向相反 D、若汽车做匀变速直线运动，则a的大小、方向保持不变

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12、如图所示，abcd是一个由粗细均匀的同种材料制成、边长为

l

的正方形闭合线框，以恒定的速度

v

沿

x

轴正方向在纸面内运动，并穿过一宽度为

2 l

、方向垂直纸面向里、大小为

B

的匀强磁场区域，线框ab边距磁场左边界为

l

时开始计时。下列选项分别为磁场对线框的作用力

F

（以

x

轴正方向为正）、ab两点间的电势差

U_{ab}

、线框中的感应电流i（以顺时针方向为正）及线框的焦耳热

Q

随时间

t

的变化图像，其中可能正确的是（）

A、

B、

C、

D、

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13、北京时间2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国空间站基本构型由“T”字型升级为“十”字型。“中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。假设中国空间站正常运行轨道高度为h，经过一段时间t，轨道高度下降了

Δ h

(Δ h ≪ h)

，在这一过程中其机械能损失为

Δ E

。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，空间站质量为m。规定距地球无限远处为地球引力零势能点，地球附近物体的引力势能可表示为

E_{p} = - \frac{G M m}{r}

，其中M为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心距离。则下列说法中正确的是（）

A、“中国空间站”受阻力影响高度下降后运行速率减小 B、“中国空间站”正常在轨做圆周运动的线速度大小为

\sqrt{\frac{g R}{R + h}}

C、“中国空间站”正常在轨做圆周运动的动能大小为

\frac{G M m}{R + h}

D、“中国空间站”轨道高度下降

Δ h

时的机械能损失

Δ E = \frac{G M m}{2 (R + h - Δ h)} - \frac{G M m}{2 (R + h)}

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14、一小车在平直的公路上运动的位移时间图像如图所示，则在下列四幅小车的速度时间图像中，可能正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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15、如图所示为一简易手动发电式手电筒。装置左侧是一个绕轴心O匀速转动的水平圆盘。固定在圆盘边缘处的小圆柱随圆盘转动时，可在T形绝缘支架左侧横槽中往复运动，同时驱动导体棒在光滑的水平导轨上运动。导体棒运动的速度随时间变化的关系为

v = \frac{\sqrt{2}}{2} \sin (\sqrt{2} t) m/s

。导轨间距

d = 1 m

，导轨间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度

B = 2T

。导轨右端为一理想变压器，额定电压为2V的灯泡刚好正常发光。导体棒、导线及导轨电阻均不计，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A、当T形支架运动到圆盘最左端时，电压表的示数为0 B、理想变压器原副线圈的匝数比为1：2 C、圆盘转动的角速度为2rad/s D、当滑动变阻器滑片由b向a移动时，灯泡变暗

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16、如图所示，甲、乙两个图像分别表示四个物体沿同一直线的运动情况，a、c为直线，b、d为曲线，3s末，b、d物体图线的斜率分别与a、c物体图线的斜率相同，下列说法正确的是（　　）

A、3s末，a、b两物体的速度相等，c、d两物体的加速度相等 B、a、b在1s末相遇，c、d也在1s末相遇 C、c、d两物体在1~4s内的平均速度相等 D、四个物体的运动方向一直都相同

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17、如图甲所示，鸟儿有多拼，为了生存几只鸟像炮弹或标枪一样一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为

t_{1}

，整个过程的运动时间为

\frac{5}{3} t_{1}

，最大速度为

v_{m} = 18 m/s

，重力加速度g取

10 {m/s}^{2}

，下列说法正确的是（　　）

A、

t_{1} = 1.6 s

B、整个过程下落的高度为32.4m C、

t_{1}

~

\frac{5}{3} t_{1}

时间内v-t图像的斜率为

- {15m/s}^{2}

D、

t_{1}

~

\frac{5}{3} t_{1}

时间内阻力是重力的1.5倍

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18、如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路总电流为I₁时，金属杆恰好能静止。求：

(1)磁感应强度B至少有多大？此时方向如何？

(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I₂调到多大才能使金属杆保持静止？

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19、如图，两根足够长的光滑金属轨道互相垂直地固定在水平面内，电阻不计。处于磁感应强度为B的匀强磁场中。将单位长度电阻为r的导体棒与轨道成45°放置于轨道上。

t = 0

时导体棒位于O点位置，在水平拉力作用下，导体棒从O点沿x轴以速度v匀速向右运动。导体棒与轨道的交点为a与b。

（1）t时刻导体棒中电流的大小I和方向；

（2）水平拉力F随时间t变化的关系式F（t）；

（3）分析说明导体棒上产生的焦耳热Q随时间t变化的规律并画出大致图像。

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20、如图，在倾角为

θ

的光滑斜坡上有20个均匀分布的减速带，减速带之间的距离均为d，每个减速带的宽度远小于d。质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L处由静止下滑。小车通过减速带所损失的机械能与到达减速带时的速度有关。某同学观察发现，小车通过第17个减速带后，在相邻减速带间的平均速度不再增加。小车通过最后一个减速带后立刻进入与斜面平滑连接的水平地面继续滑行距离s后停下，小车与地面间的动摩擦因数为

μ

，重力加速度为g。

（1）小车进入水平地面时速度 $v$ 的大小；

（2）小车通过20个减速带共损失的机械能 $Δ E_{总}$ ；

（3）小车通过第17个减速带后，每经过一个减速带损失的机械能 $Δ E$ 。

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