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湖北省十堰市2022~2023学年度高二上学期期末调研考试题(23-174B)物理试卷答案

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16.(16分)某物理兴趣小组设计了如图甲所示装置,该装置可以约束带电粒子在一定区域内运动。P为平行板电容器两极板的中心轴线的中点,在中心轴线两端有两个完全相同的固定点电荷M、N,M、N关于P点对称。某时刻从P处有一带正电粒子以速度大小为v0=210^3m/s开始水平向右运动,粒子在电场力作用下发生偏转,出电场后该粒子可以先围绕Ⅳ点电荷做圆周运动返回电场,再出电场围绕M点电荷做圆周运动又返回电场……如此反复约束在一定区域内。要实现上述运动,应在A、B间加一如图乙所示的交变电压,已知粒子电荷量q=10^-6C,质量m=510^-10kg,电容器极板长度L=0.4m,,间距d=25cm,电压U0=2.510^3V,M、N两点电荷间距为0.6m,静电力常量k=910^9Nm/C^2,,不计粒子重力,点电荷的电场不会影响平行板内的电场,且不考虑两点电荷之间的影响。求:(1)带电粒子第一次从电容器射出时的速度大小和方向;(2)M、N两电荷的电量和电性;(3)交变电场的变化周期。

13.(10分)如图所示,两个汽缸固定在水平面上,左侧汽缸横截面面积为S1、缸内气体的压强p1=3p0,右侧汽缸横截面面积为S2、缸内气体的压强为p2(大小未知),两汽缸的活塞通过轻杆连接且处于静止状态。已知活塞的厚度以及活塞与汽缸壁之间的摩擦均不计,汽缸内封闭的气体均可视为理想气体。大气压强为p0,S1=2S2。.(1)求右侧汽缸内气体的压强p2;(2)若保持左侧气体的温度不变、降低右侧气体的温度,使左侧气体的体积变为原来的2倍此时活塞刚好处于静止状态,求此时右侧汽缸内气体的压强。

/7.如图所示,水平放置的光滑桌面中心开有光滑的小孔,轻质细绳穿过小孔一端连接质量为m的小球,另一端连接总质量为8m的漏斗(其中细沙的质量为7m),小球在轨道1上做匀速圆周运动。某时刻起,漏斗内细沙缓慢流出而漏斗缓慢上升,漏斗内细沙全部流出时漏斗上升的高度为,h,之后小球在轨道2上做匀速圆周运动,此过程中小球在任意相等时间内扫过的面积相等,重力加速度大小为g,下列说法正确的是A.小球在单位时间内扫过的面积为√gh^3B.小球在轨道1上运动时的动能为4mghC.小球在轨道2上运动时的动能为33mghD.此过程中细绳对漏斗做的功为2mgh如图所示,平静的海面上,两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着驳船C运动,某时刻两根

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