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相关试卷

1、如图所示，直角坐标系中，有一平行于y轴长度为0.5L的线状离子源MN，M端在x轴上，坐标 $x_{M} = - L$ ，离子源发射的正离子初速度大小均为 $v_{0}$ ，方向平行于x轴正方向，且发射的正离子沿MN均匀分布，每个离子质量为m，电荷量为q；在 $x \geq - L$ 、 $y \leq 0$ 区间内加一垂直于纸面向里，磁感应强度大小为 $B_{1}$ 的圆形边界匀强磁场，能使离子源发射的全部正离子经过原点O，不计离子重力及离子间的相互作用。
（1）求磁感应强度 $B_{1}$ 的取值范围；
（2）若磁感应强度 $B_{1}$ 取最小值，在第一象限加垂直纸面向里、磁感应强度大小为 $B_{2}$ 的匀强磁场，在第二象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为 $B_{3}$ 的匀强磁场，已知 $B_{1} = B_{2} = B_{3}$ 。离子发射前，在y轴上放置长度为0.8L的探测板PQ，只有打到探测板左侧表面的离子才能被探测到。
①求全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角 $θ$ 的范围；
②若探测板下端Q纵坐标 $y_{Q} = 2.4 L$ ，求离子探测率 $η$ （即探测板探测到的离子数占总离子数的比例）；
③若探测板位置在y轴上可变，Q端纵坐标满足 $0 < y_{Q} < 4 L$ ，求离子探测率 $η$ 与 $y_{Q}$ 的关系。

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2、风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为 $9 m / s$ 时，输出电功率为 $405 kW$ ，风速在 $5 ~ 10 m / s$ 范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为 $A$ ，空气密度为 $ρ$ ，风场风速为 $v$ ，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（　　）

A、该风力发电机的输出电功率与风速成正比 B、单位时间流过面积 $A$ 的流动空气动能为 $\frac{1}{2} ρ A v^{2}$ C、若每天平均有 $1.0 \times 10^{8} kW$ 的风能资源，则每天发电量为 $2.4 \times 10^{9} kW \cdot h$ D、若风场每年有 $5000 h$ 风速在 $6 ~ 10 m / s$ 范围内，则该发电机年发电量至少为 $6.0 \times 10^{5} kW \cdot h$

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3、如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为 $θ$ ，船体后视简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为 $μ (μ > \tan θ)$ 。假设航母的运动半径R、夹角 $θ$ 不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）

A、航母对小物块的支持力 $F_{N} = m g \cos θ$ B、小物块可能只受重力、支持力两个力作用 C、航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大 D、航母的最大航速 $v = \sqrt{\frac{μ - \tan θ}{1 + \tan θ} g R}$

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4、如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω₀ ，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。
（1）求卫星B的运行周期；
（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？

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5、共享电动单车深受市民欢迎，某一市民借用电动单车以恒定功率从静止启动，能够达到的最大速度为v。已知所受阻力恒定为人和车总重力的 $\frac{1}{8}$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则当车速为 $\frac{v}{2}$ 时，电动单车的加速度为（　　）

A、1m/s² B、1.25m/s² C、2m/s² D、2.5m/s²

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6、高一某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于（g取10 m/s²）（　　）

A、150W B、450W C、750W D、1500W

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7、如图所示，门把手上A、B两点到转轴上O点的距离之比为 $1 : 2$ ，匀速转动门把手时，下列说法正确的是（）

A、A、B两点的线速度大小之比为 $1 : 2$ B、A、B两点的角速度之比为 $1 : 2$ C、A、B两点的向心加速度大小之比为 $1 : 4$ D、A、B两点转过的路程之比为 $1 : 1$

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8、如图，商场内某顾客站在自动扶梯上随扶梯一起上行，扶梯与水平面夹角为30°，速度为 $0.8 m/s$ ，将速度沿水平和竖直方向分解，则顾客在竖直方向的分速度为（　　）

A、 $0.2 m/s$ B、 $0.3 m/s$ C、 $0.6 m/s$ D、 $0.4 m/s$

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9、如图所示，在光滑的水平面上有一长L=1m的木板B，木板与右侧光滑平台等高，平台上有一光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧槽C，半径R=0.05m，圆弧槽下端与平台表面相切，开始B、C都静止，现有小物块A以初速度v₀=4m/s从B左端滑上，木板和平台相碰时物块恰好以速度v_A=2m/s滑离木板，之后物块滑上圆弧槽，A、B、C的质量分别为1kg、2kg、0.5kg，重力加速度g=10m/s² ，求：
（1）木板B刚要与平台碰撞时速度v；
（2）物块与木板间的动摩擦因数µ；
（3）物块离平台最大高度h。

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10、如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度v₀抛出，不计空气阻力，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，下列说法正确的是（　　）

A、a点电势比b点电势高 B、金属棒中的感应电动势越来越大 C、单位时间内ab扫过的曲面中的磁通量不变 D、金属棒在运动过程中机械能越来越小

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11、如图，水平平台上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点，平台AB段光滑，BC段长 $x =1m$ ，与滑块间的摩擦因数为 $μ_{1} = 0.25$ 。平台右端与水平传送带相接于C点，传送带的长为 $L = 3 m$ ，与滑块间的摩擦因数为 $μ_{2} = 0.4$ ，传送带向右匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定。传送带右端D点与一光滑圆弧形轨道相切，圆弧形轨道半径 $R = 0.8 m$ 。今将一质量 $m =2kg$ 的滑块向左压缩轻弹簧到最短，此时弹簧的弹性势能为 $E_{p} = 30 J$ ，然后突然释放，滑块滑到传送带右端D点后继续滑上圆弧形轨道。重力加速度 $g =10m/ s^{2}$ ， $\sin 53^{°} = 0.8, \cos 53^{°} = 0.6$ 。不计空气阻力。求：
（1）滑块到达C点的速度 $v_{C}$ 。
（2）改变传送带的速度，求物块从传送带右侧D滑出时速度v的范围。
（3）要使滑块不脱离圆弧形轨道，求传送带的速度范围。

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12、如图，运动员练习单杠下杠：双手抓住单杠与肩同宽，伸展身体，其重心以单杠为轴做圆周运动，重心通过单杠正上方A点时速率 $v_{A} = 1 m/s$ ，转至 $B$ 点时脱离单杠，重心经过最高点 $C$ ，最后落到地面， $D$ 点为落地时的重心位置。已知运动员的质量 $m = 60 kg$ ，做圆周运动时其重心到单杠的距离 $R = 1 m$ ；脱离单杠后运动员在空中上升与下降的时间之比为5：7，B、D两点的高度差为 $1.2 m$ ，重心在 $C$ 点时速率 $v_{C} = 1.5 m/s$ ；g取 $10 {m/s}^{2}$ ， A、B、C、D在同一竖直平面，忽略空气阻力，不考虑体能的消耗与转化。求：
（1）运动员在A点时，单杠对每只手的弹力大小和方向；
（2）C、D两点间的水平距离；
（3）从A点运动至B点过程中合外力对运动员做的功。

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13、如图所示，某环保人员在一次检查时发现一根圆形排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，管口离水面的高度为h，环保人员测量出管口中空直径为D，污水从管口落到水面的水平位移为x，该管道的排污流量为Q（流量为单位时间内流体通过某横截面的体积，流量Q=Sv，S为横截面的面积，v为液体的流动速度）。若不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、污水流速越快，水从出管口到抛入水面的时间越长 B、污水流速越快，留在空中水的体积越大 C、管道的排污流量为 $Q = \frac{π D^{2} x}{4} \sqrt{\frac{g}{2 h}}$ D、污水抛入水面时速度方向可能与水面垂直

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14、智能手机安装程序“phyphox”的APP软件就能测量加速度。打开APP，平放手机，点击“开始”，让手机在桌面上沿x、y、z轴方向（如图）移动一下，便可在手机屏幕上看到三个方向加速度图像的曲线出现波动，从而得到三个方向的加速度值。现在某同学利用手机做自由落体运动，测当地的重力加速度，测得实验数据发现只有y轴方向曲线变化明显，则下列说法正确的是（　　）

A、根据题干信息可知，手机做自由落体运动时应是近似水平放置 B、由图可知物体向下运动时加速度在缓慢减小，这应是手机的测量误差 C、当地的重力加速度值应该取虚线框中倾斜直线段加速度的平均值 D、当地的重力加速度应比虚线框中倾斜直线段加速度最大值还要大

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15、课外活动期间，引体向上是学生喜欢的项目之一、如图所示，两手用力量将身体竖直往上拉起，当下巴超过单杠时称为上升过程；然后让身体竖直下降，直到恢复完全下垂称为下降过程。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、上升过程人处于超重状态 B、下降过程人处于失重状态 C、上升和下降过程中杠对两手的支持力合力均等于重力 D、上升和下降过程中人的机械能均不守恒

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16、下列说法正确的是（　　）

A、图中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B、图中滚筒洗衣机稳定转速脱水时，衣服在最低点更容易脱水 C、图中汽车水平安全转弯时，车轮受到指向圆心的滑动摩擦力 D、图中火车在倾斜轨道上转弯时，外轨一定会受到车轮的挤压

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17、下列工具不能直接测量国际单位制中基本量的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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18、近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔。质量为1kg的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示。假设整个过程阻力恒定，重力加速度g取10m/s² ，下列说法正确的是（　　）

A、小车的最大牵引力为1N B、小车的额定功率为2W C、小车减速时的加速度大小为2m/s D、前4m小车运动的时间为3s

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19、如图所示为西湖音乐喷泉某时刻的照片，水从喷口倾斜射出，空中呈现不同的抛物线，取其中四条抛物线，分别记作①②③④，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）

A、4条水柱中，①中的水上升较高，其出射速度一定最大 B、②中的水比③中的水在空中运动的时间长 C、在最高点，③中的水比④中的水速度大 D、喷口与水平方向夹角越小，水射程越远

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20、如图所示，一端开口的绝热试管竖直放置，开口朝上，试管总长 $l = 75.0 cm$ ，横截面积 $S = 10.0 {cm}^{2}$ ，试管内用水银封闭一段理想气体，气柱高度与水银柱高度均为 $h = 25.0 cm$ ，试管下侧内部有一电阻丝，电阻丝的体积可忽略。该理想气体初始温度 $T_{1} = 300 K$ ，处于状态A。现通过电阻丝对封闭的气体缓慢加热，使水银上液面恰好到达玻璃管开口处，气体处于状态B。继续对封闭气体缓慢加热，直至水银恰好即将全部流出，气体达到状态C。已知大气压强 $p_{0} = 75.0 cmHg$ （约为 $10^{5} Pa$ ），重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：
（1）气体处于状态B时的温度 $T_{2}$ ；
（2）气体从状态B到状态C，其分子平均动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），试管内壁单位面积受到的压力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）已知气体从状态A到状态C，内能增加 $Δ U = 78 J$ ，求整个过程电阻丝放出的热量Q。

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