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高中物理

如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E．在A（d，0）点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒，其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动，经过一段时间到达（0，﹣d）点．不计重力和分裂后两微粒间的作用．试求

（1）分裂时两个微粒各自的速度；
（2）当微粒1到达（0，﹣d）点时，电场力对微粒1做功的瞬间功率；
（3）当微粒1到达（0，﹣d）点时，两微粒间的距离．

水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置，如图是其主体原理侧视图。图中 $\text{[math]}$ 为一级真空加速管，中部 $\text{[math]}$ 处有很高的正电势 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两端口均有电极接地(电势为零)； $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场； $\text{[math]}$ 为二级真空加速管，其中 $\text{[math]}$ 处有很低的负电势 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两端口均有电极接地(电势为零)。有一离子源持续不断地向 $\text{[math]}$ 端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子，离子初速度为零，均匀分布在 $\text{[math]}$ 端口圆面上。离子从静止开始加速到达 $\text{[math]}$ 处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离，成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；这些正二价离子从 $\text{[math]}$ 端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回 $\text{[math]}$ 端口继续加速到达 $\text{[math]}$ 处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子。已知 $\text{[math]}$ 端口、 $\text{[math]}$ 端口、 $\text{[math]}$ 端口、 $\text{[math]}$ 端口直径均为L， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 相距为2L，不考虑离子运动过程中受到的重力，不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）离子到达 $\text{[math]}$ 端口的速度大小v；
（2）磁感应强度度大小B；
（3）在保证(2)问中的B不变的情况下，若 $\text{[math]}$ 端口有两种质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，电荷量均为e的的负一价离子，离子从静止开始加速，求从 $\text{[math]}$ 端口射出时含有m₁、m₂混合离子束的截面积为多少。

天文上曾出现几个行星与太阳在同一直线上的现象，假设地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，周期分别是T₁和T₂ ，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面上，若某时刻地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，那么再经过多长的时间，将再次出现这种现象（已知地球离太阳较近，火星较远）（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

如图甲所示，一个小环套在粗糙的细杆上且处于静止状态，现有一沿斜杆向上且逐渐增大的力F拉该小环，使它沿杆向上运动，小环的加速度a随力F变化的图像如图乙所示重力加速度 $\text{[math]}$ 。根据图乙中的信息可以计算出（）

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A . 小环的质量为 $\text{[math]}$ B . 小环的质量为 $\text{[math]}$ C . 小环沿杆向上匀速运动所需的拉力为 $\text{[math]}$ D . 小环沿杆向上匀速运动所需的拉力为 $\text{[math]}$

如图所示，一质量M=3kg的长方形木板序放在光滑水平地面上，在其右端放一质量m=1kg的小木块A现以地面为参照系，给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后月并没有滑离B板，站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是（）

A . 2.4 m/s B . 2.8 m/s C . 3.0m/s D . 1.8m/s

如图，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R。轨道端点所在的水平线相隔一定的距离 $\text{[math]}$ 。一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B时的速度为 $\text{[math]}$ 。小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF（ΔF＞0）。不计空气阻力。则（）

A .

、

一定时，R越大，ΔF越大 B .

、

、R一定时，

越大，ΔF越大 C .

、R一定时，

越大，ΔF越大 D .

、R、x一定时，ΔF与v的大小无关

如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P向上端滑动时，发现电压表V₁、V₂示数变化的绝对值分别为△U₁和△U₂ ，下列说法中正确的是（）

A . 小灯泡L₁、L₂变亮，L₃变暗 B . 小灯泡L₂变亮，L₁、L₃变暗 C . △U₁＜△U₂ D . △U₁＞△U₂

如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r=1.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=12m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求

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（1）金属棒ab产生的感应电动势；
（2）水平拉力的大小F；
（3）金属棒a、b两点间的电势差。

如图所示，小球沿斜面向上运动，依次经a、b、c、d到达最高点e．已知ab = bd = 6m，bc=1m，小球从a到c和从c到d 所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为v_b、 v_c 则（）

A . V_b= $\text{[math]}$ m/s B . v_c= 3m/s C . de = 3m D . 从d到e所用时间为4s

有一种工作时扇面上能够显示各种图案的创意风扇，如图，其原理是在其中一片扇叶上设置一列发光二极管，当扇叶转动起来时，控制各二极管的明灭就可以显示各种图案了，如图，现令所有二极管保持同步明灭，而且每次发光均持续时间kT₂（k<1），每次灭的时间均持续（1 $\text{[math]}$ k）T₂ ，若扇叶转动的周期为T₁ ，且T₁、T₂、k均可在较大范围内独立调节。若在某次调试后成功显示出一个“不动”的扇环（非图所示图案），且扇环所对应的圆心角为θ，那么（）

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A . k一定等于 $\text{[math]}$ B . 若重新调节，将风扇转速加倍，所看到的图案的圆心角一定变成2θ C . 若重新调节，只要满足T₁>kT₂ ，所看到的图案一定为闭合的圆环 D . 若重新调节，只要满足T₁=nT₂（n取1、2、3……），所看到的图案一定是“不动”的

在某次海试活动中，深海载人潜水器“蛟龙号”（图甲）完成海底任务后竖直上浮。假设从上浮速度为v₀=20m/s时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t₂=5s上浮到海面，速度恰好减为零，其v-t图象如图乙所示。下列说法正确的是（）

A . 0时刻“蛟龙号”深度为55m B . t₁=2s时刻“蛟龙号”深度为18m C . t₁=2s时刻“蛟龙号”的速度大小为8m/s D . 0～5s内，科考员速度变化量的方向是竖直向上

如图所示，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y<0的区域存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子从y轴上P（0，h）点以一定的初速度v₀射出，速度方向沿x轴正方向。已知场强大小 $\text{[math]}$ ，粒子从坐标原点O处第一次射出磁场。不计粒子重力。求：

（1）粒子进入磁场时的速度方向和大小；
（2）粒子圆周运动的半径和磁场的磁感应强度大小。

某十字路口的监控录像显示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20m处；过了2s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x ，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．

（1）试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中。
（2）说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内的位移又是多少？

如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U₁，加速后，在水平方向沿O₁O₂垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应)，两极板间距为d，O₁O₂为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L．求：

(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小；

(2)若偏转电场两板间加恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电场所加电压U₂；

(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使电子经加速电场后在t=0 时刻进入偏转电场后水平击中A点，试确定偏转电场电压U₀以及周期T分别应该满足的条件．

如图所示，质量M = 4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m = 1.0kg的小滑块A（可视为质点）。初始时刻，A、B分别以v₀ = 2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ = 0.40，取g =10m/s²。求：

⑴ A、B相对运动时的加速度a_A和a_B的大小与方向；

⑵ A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移x；

⑶ 木板B的长度l。

火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°．在此10s时间内，火车（　　）

A．运动路程为600m B．加速度为零

C．角速度约为1rad/s D．转弯半径约为3.4km

一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地增大到原来的两倍，在先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（）

A． B． C． D．

（选修模块3-4）（12分）

⑴下列说法中正确的是 ▲

A．当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化

B．狭义相对论指出：电磁相互作用在真空中的传播速度c是自然界中速度的极限

C．家用微波炉的工作应用了一种电磁波，而军用雷达的工作应用了一种脉冲超声波

D．大豆色拉油中的气泡看起来特别明亮，是因为光从气泡射向油时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故

(2)图甲为某一简谐横波在t=0时刻的波动图象，P为其传播方向上的一个质点，图乙为质点P的振动图象。根据图象可知：波的传播速度为 ▲ m/s，波沿x轴的 ▲ 方向传播（选填“正”或 “负”），质点P振动12s所通过的路程为 ▲ m。

⑶如图ABC为等腰三棱镜的横截面，已知顶角A为60°，图中EF∥BC，一束光线在AB边上的入射角为45°，真空中的光速为c。试求光在该种介质中的折射率n及传播速度v。

（2012福建六校联考）一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）

A．物体在2s末的速度是20m/s

B．物体在第5s内的平均速度是3.6m/s

C．物体在第2s内的位移是20m

D．物体在5s内的位移是50m

如图所示电路，电源电动势为E、内阻为r，接通电路后A、B、C三盏小灯都达到一定的亮度（但均未达到额定功率），当滑动变阻器的滑动头P向左滑动时，则（）

　 A． A灯变亮，B灯变暗 B． A灯和B灯都变暗

　 C． C灯和B灯都变亮 D． C灯变暗，A灯变亮

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