相关试卷

1、如图a所示，平面直角坐标系 $x O y$ 中，第三象限中存在方向沿y轴负方向的匀强电场，第四象限直角三角形 $O B C$ 区域中存在着大小、方向均可调整的磁场。已知C点坐标 $(\sqrt{3} L, 0) ， B C$ 边与x轴正方向的夹角大小为 $60 °$ ，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，从P点以大小为y，方向与 $B C$ 边平行的初速度进入电场。经偏转后从A点垂直 $O B$ 边进入磁场。若磁场为方向垂直纸面向外的匀强磁场，则发现粒子恰好不从 $B C$ 边射出。若磁场为随时间呈周期性变化的交变磁场（如图b，规定磁场方向垂直纸面向外为正），则发现在 $t = 0$ 时从A点进入磁场的粒子，经两个完整周期后恰好从C点射出，已知匀强电场场强 $E = \frac{3 m v^{2}}{16 q L}$ ，不计粒子重力。求：

(1)、A点的坐标；

(2)、粒子恰好不从 $B C$ 边射出时，匀强磁场磁感应强度 $B_{1}$ 的大小；

(3)、交变磁场的磁感应强度 $B_{2}$ 和周期 $t_{0}$ 的大小。

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2、某游戏装置简化图如下，游戏规则是玩家挑选出两个完全相同的光滑小球a、b，将a球向左压缩弹簧至锁扣位置松手，弹簧恢复原长后，a球滚动至右侧与静止的b球发生弹性碰撞。若b球能完全通过竖直放置的四分之一细圆管道 $C D$ 和四分之一圆弧轨道 $D E$ ，并成功投入右侧固定的接球桶中，则视为游戏挑战成功。已知被压缩至锁扣位置时弹簧弹性势能 $E_{p} = 0.5 J$ ，圆心 $O_{1} 、 O_{2}$ 及D三点等高，细圆管道、圆弧轨道半径均为 $R = 0.4 m, E$ 点位置有压力传感器（未画出），接球桶的高度 $h = 0.35 m$ ，半径 $r = 0.2 m$ ，中心线离 $E F$ 的距离 $x = 0.7 m$ 。两小球均可视为质点，不计空气阻力和一切摩擦，g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、若某次游戏中，b球经过E点时压力传感器示数 $F_{N} = 1 N$ ，求所选小球质量m；

(2)、若想要挑战成功，求玩家挑选小球质量的取值范围。

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3、一位于 $x = 0$ 处的波源，在 $t = 0$ 时刻开始由平衡位置沿y轴方向振动，产生的简谐波沿着x轴的正方向传播。已知这列波在 $t_{1} = 0.6 s$ 时刻的波形如图a所示。求：

(1)、这列波的波长 $λ$ 和波速v；

(2)、 $x = 4 m$ 处的质点从 $t_{1}$ 时刻起 $0 .6s$ 内的运动路程；

(3)、请在图b中画出 $t_{2} = 1.2 s$ 时刻的大致波形图。

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4、某实验小组准备测一节干电池的电动势E和内阻r，现有下列器材：待测干电池一只、电流表A（内阻 $R_{A} = 0.1 Ω$ ）、定值电阻 $R_{1} = 2 k Ω$ 、滑动变阻器R（ $0 ~ 20 Ω$ ，额定电流 $2A$ ）、电阻箱 $R_{2} (0 ~ 99.9 Ω)$ 、开关、导线若干。

(1)、该小组利用现有器材设计如图a的实验电路来测电源电动势和内阻，则图中虚线框内应选用哪一器材________（填器材前面的序号）；

A、定值电阻 $R_{1}$ B、滑动变阻器R C、电阻箱 $R_{2}$

(2)、该小组将选择的器材接入电路，通过正确的操作，记录多组电流I及所选器材读数的数据、建立直角坐标系并描点连线，得到如图b所示的图像，坐标轴各物理量均采用国际单位制单位。已知纵轴Y表示所选器材对应的物理量，则图中横轴X表示的是（用物理量的符号表示），利用图像求得电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果均保留一位小数）

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5、某同学用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，滑块a和小球b用细线连接中间夹一被压缩的轻弹簧，整个装置放在粗糙的水平地面上。在滑块a的左侧x处放置一光电门，滑块a与地面间的动摩擦因数为 $μ$ ，小球b用轻质细线悬挂于O点，已知小球的球心到悬点O的距离为L，忽略弹簧长度对问题的影响，重力加速度为g。实验步骤如下：
a.在滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；
b.用天平分别测出滑块a（含挡光片）和小球b的质量为 $m_{1} 、 m_{2}$ ；
c.烧断细线，滑块a和小球b瞬间被弹开，朝相反方向运动；
d.记录滑块a经过光电门时挡光片的遮光时间为t；
e.记录小球b向右摆起的最大角度为 $θ$ ；
f.改变弹簧的压缩量，进行多次测量。

(1)、滑块a经过光电门时的速度大小为 $v_{a} =$ ；

(2)、小球b被弹开瞬间的速度大小为 $v_{b} =$ ；

(3)、该实验要验证动量守恒，需满足的表达式为：。（用题目中给出的物理量表示）

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6、电容储能已经在电动汽车、风力发电等方向得到广泛应用。某同学设计了如图所示的电路，探究电容器的充、放电过程。

(1)、适当调节滑动变阻器后，将单刀双掷开关S从“1”切换至“2”的位置，是给电容器（选填“充电”或“放电”）。

(2)、若滑动变阻器的滑片P向右移动，让电容器再次放电，则放电时间t将（选填“变长”或“变短”或“不变”）

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7、如图所示，在粗糙的水平面上有一质量为m的足够长的木板，其上叠放一质量也为m的木块，现给木块施加一随时间t增大的水平力 $F = k t$ （k是常数），木块和木板之间的摩擦力大小为 $f_{1}$ ，木板与地面之间的摩擦力大小为 $f_{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列图线中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8、超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪声新型船，如图所示是电磁船的简化俯视图， $A B$ 和 $C D$ 是与电源相连的导体板， $A B$ 与 $C D$ 之间部分区域浸没在海水中，固定在船上的超导线圈（其独立电路部分未画出）产生垂直纸面向里的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A、船的动力来自于海水对超导线圈的作用力 B、船所获得的推力，与电源的电动势有关 C、要使船前进，图中 $C D$ 应接电源的正极 D、仅改变电源的正负极，可以控制船的前进和后退

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9、用一轻绳和体积足够小的小球制成单摆，让其在赤道附近的竖直平面内做简谐运动，测得其振动周期为 $T_{1}$ 。则下列判断正确的是（　　）

A、若将装置移至北极，测得的周期 $T_{2} < T_{1}$ B、若减小小球摆角，测得的周期 $T_{3} < T_{1}$ C、若小球质量加倍，测得的周期仍为 $T_{1}$ D、若轻绳长度加倍，测得的周期变为 $2 T_{1}$

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10、如图所示，在趣味校运会托球跑比赛中，某队员手握球拍托着小球沿着平直赛道向前运动，球相对球拍静止。已知球拍与竖直方向的夹角 $θ = 37 °$ ，球拍的质量 $M = 0.5 kg$ ，球的质量 $m = 0.1 kg, g$ 取 $10 m / s^{2}, \sin 37 ° = 0.6, \cos 37 ° = 0.8$ ，不计小球与球拍之间的摩擦力及空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、球处于平衡状态 B、球拍对球的作用力为 $1 .25N$ C、球拍的加速度为 $\frac{40}{3} m / s^{2}$ D、手对球拍的作用力为 $8N$

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11、如图所示，倾角为 $θ$ 的绝缘斜面固定在水平地面上，该区域存在竖直向上、大小为E的匀强电场。一可视为质点，电荷量为 $- q$ ，质量为m的滑块从离地高h的位置，以速度 $v_{0}$ 匀速下滑至斜面底端。以下说法正确的是（　　）

A、滑块下滑过程中机械能增加 B、滑块的电势能增加了 $q E h$ C、斜面与滑块接触面之间的动摩擦因数 $μ = \frac{1}{\tan θ}$ D、若撤去电场，滑块以初速度 $v_{0}$ 释放仍能匀速下滑

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12、如图所示，两辆完全相同的小车都静止在光滑水平面上，车上各站着一人，人与车总质量均为M，甲乙中的一人手持一质量为m的篮球。从某时刻起，持球人将篮球以水平速度v抛给另一人，另一人接到球后，又把球抛给对方……，直到最终球被甲、乙两人中的一人接住而不再抛出，这时甲乙的速率分别为 $v_{甲} 、 v_{乙}$ 。下列判断正确的是（　　）

A、第一次抛接球的过程，抛球人获得的速度为 $\frac{M v}{m}$ B、第一次抛接球的过程，接球人获得的速度为 $\frac{M v}{m + M}$ C、若 $v_{甲} < v_{乙}$ ，说明甲是最终的持球人 D、若 $v_{甲} > v_{乙}$ ，说明乙是开始的持球人

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13、广东某中学的教室有一朝南的钢窗，教室所处位置的地磁场方向指向室内且垂直于窗框水平边，磁感应强度水平分量大小为B。钢窗的窗扇竖直边长为 $L_{1}$ ，水平边长为 $L_{2}$ ，一学生在教室内将封闭的窗扇向外推开 $60 °$ 的过程用时为t。对该过程判断正确的是（　　）

A、窗扇的水平边上各点的线速度相等 B、通过窗扇的磁通量大小在不断增大 C、从学生视角，窗扇产生顺时针方向的电流 D、窗扇的平均感应电动势大小为 $E = \frac{B L_{1} L_{2}}{2 t}$

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14、以初速度 $v_{0}$ 竖直向上抛出一质量为m的小球，假定小球所受的空气阻力f大小不变，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A、小球从抛出至回到抛出点的过程中加速度不变 B、小球从抛出至回到抛出点的过程中机械能守恒 C、小球上升到最高点的过程中重力的平均功率为 $\frac{m g v_{0}}{2}$ D、小球回到抛出点时重力的瞬时功率为 $m g v_{0}$

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15、如图所示，在两根竖直木桩等高的两点上，用两根等长轻绳将质量为m的木板悬挂，制成简易秋千。设左右两轻绳对木板拉力的大小分别为 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，则当两木桩平移相互靠近一小段距离时，以下说法正确的是（　　）

A、绳的拉力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 都变小 B、绳的拉力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 都不变 C、木板所受到的合力变小 D、摆动秋千到最低点时， $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的合力大小等于 $m g$

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16、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，v、a、F、S分别表示线速度、向心加速度、地球对卫星的万有引力、卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的是（　　）

A、 $v_{A} > v_{B}$ B、 $a_{A} < a_{B}$ C、 $F_{A} > F_{B}$ D、 $S_{A} < S_{B}$

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17、如图所示，倾角 $θ = 37 °$ 的绝缘倾斜传送带 $P Q$ 长 $L = 3.5 m$ ，以 $v_{0} = 4 m / s$ 的速度顺时针匀速转动，传送带与半径可调的绝缘竖直光滑圆弧轨道 $Q M N$ 平滑连接，其中 $M N$ 段为光滑管道，对应圆心角 $α = 90 °, N$ 点所在半径始终在竖直方向上，过 $Q$ 点的竖直虚线右侧空间（包含虚线边界）存在水平向右的匀强电场，电场强度 $E = 5 \times 10^{5} V / m$ 。一带电小物块在传送带最上端 $P$ 处无初速释放后，沿传送带运动。已知小物块的质量 $m = \frac{4}{3} kg$ 、电量 $q = - 2 \times 10^{- 5} C$ ，与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ ，整个过程中小物块电量始终保持不变，忽略空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}, sin 37 ° = 0.6, cos 37 ° = 0.8$ 。

(1)、求小物块第一次到达 $Q$ 点时的速度大小；

(2)、当轨道半径 $R = 0.9 m$ ，求小物块经过 $Q$ 点瞬间对圆弧轨道的压力大小；

(3)、要使小物块第一次沿圆弧轨道向上运动过程中，不脱离轨道也不从 $N$ 点飞出，求圆轨道半径 $R$ 的取值范围。

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18、2023年春节，某市限时限地燃放烟花。一位市民购买到一种叫加特林机枪的烟花，站在高地对着一斜坡燃放，沿水平方向连续喷出质量相等的a、b两束烟花，烟花的轨迹如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、a束烟花在空中运动的时间大于b束烟花 B、a束烟花被喷射出的初始速度大于b束烟花 C、a束烟花在空中运动过程中动量的增加量大于b束烟花 D、a束烟花在空中运动过程中动能的增加量大于b束烟花

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19、一质量为m，侧面积为s的正方体木块，静止漂浮在开阔的水面上，如图所示，先用力将其压入水中一段深度后（未全部浸没）撤掉外力，木块在水面上下做简谐运动，则（　　）

A、物块的重力为简谐振动的回复力 B、撤掉外力时木块的位置即为振动的平衡位置 C、撤掉外力时木块浸没的深度，即为振幅大小 D、振动的周期大小与水的密度有关

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20、如图所示为一屋顶为半圆形穹顶的建筑物。建筑工人在维修穹顶时，利用光滑钢板制成的长斜面或特殊材料制成的传送带两种方式，向地面运送建筑废料。穹顶圆心为O，半径 $R = 8 m$ ， A为穹顶最高点，B在A点正下方16m处。C为穹顶最低点（圆弧左端点），D为圆弧AC的中点。假设建筑废料初速度均为零。

(1)、用光滑钢板制成的长斜面从不同位置运送废料，求：
①废料从C点滑至B点时速度 $v_{1}$ 的大小；
②废料从D点滑至B点所用的时间 $t_{2}$ ；

(2)、用倾角为37°的传送带，将废料从C点运送到高度 $h = 1.4 m$ 的平台上。传送带由特殊材料制成，废料相对传送带上行时的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.25$ ，废料相对传送带下行时的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.625$ 。若要求运送废料时间最短，且保证废料到达平台上的速度不大于6m/s，则传送带匀速运行的速度应满足什么条件？（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）

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