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1、如图甲所示,“打弹珠”是一种常见的民间游戏,该游戏的规则为:将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出,并与另一静止的弹珠发生碰撞,被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出。现将此游戏进行简化,如图乙示,粗糙程度相同的水平地面上,弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上,两弹珠间距x1=2m,弹珠B与坑的间距x2=1m。某同学将弹珠A以v0=6m/s的初速度水平向右瞬间弹出,经过时间t1=0.4s与弹珠B正碰(碰撞时间极短),碰后弹珠A又向前运动x=0.1m后停下。已知两弹珠的质量均为2.5g,取重力加速度g=10m/s2 , 若弹珠A、B与地面间的动摩擦因数均相同,并将弹珠的运动视为滑动,求:
(1)碰撞前瞬间弹珠A的速度大小和弹珠与地面间的动摩擦因数μ;
(2)两弹珠碰撞瞬间的机械能损失,并判断该同学能否胜出。
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2、某民航客机在一万米左右高空飞行时,需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压之比为4:1。机舱内有一导热汽缸,活塞质量m=2kg、横截面积S=10cm2 , 活塞与汽缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时,汽缸如图(a)所示竖直放置,平衡时活塞与缸底相距=8cm;客机在高度h处匀速飞行时,汽缸如图(b)所示水平放置,平衡时活塞与缸底相距=10cm。汽缸内气体可视为理想气体,机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图(c)所示地面大气压强p0=1.0×105Pa,地面重力加速度g=10m/s2。
(1)判断汽缸内气体由图(a)状态到图(b)状态的过程是吸热还是放热,并说明原因;
(2)求高度h处的大气压强,并根据图(c)估测出此时客机的飞行高度。
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3、某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验:
(1)方案一:用如图甲所示的装置,已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式,左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。回答以下问题:
①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的;
A.探究小车速度随时间变化的规律
B.探究影响平行板电容器电容大小的因素
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
②在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在B、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,则需要将传动皮带调至第层塔轮(填“一”“二”或“三”)。
(2)方案二:如图丙所示装置,装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上(未画出),光滑的水平直杆固定在竖直转轴上,能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P,用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接,细线处于水平伸直状态,当滑块随水平直杆一起匀速转动时,细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条,挡光条到竖直转轴的距离为L,光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间(挡光时间)。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题:
①若某次实验中测得挡光条的挡光时间为 , 则滑块P的角速度表达式为ω=;
②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变,探究向心力F与角速度ω的关系,作出F-ω2图线如图丁所示,若滑块P运动半径r=0.3m,细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略,由F-ω2图线可得滑块P质量m=kg(结果保留2位有效数字)。
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4、羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某同学为研究羽毛球飞行规律,找到了如图所示的羽毛球飞行轨迹图,图中A、B为同一轨迹上等高的两点,P为该轨迹的最高点,空气阻力与运动方向相反,则该羽毛球( )A、在A、B两点的速度大小相等 B、在A点的机械能大于B点的机械能 C、AP段的飞行时间大于PB段的飞行时间 D、AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间
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5、一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示,其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜,直角边与虚框平行,两斜面平行,略拉开一小段距离,在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入,若能通过2,则为“开”,否则为“关”,已知棱镜对a的折射率为2,下列说法正确的是( )A、若不充入介质,则能实现“关”功能 B、若充入的介质相对棱镜是光疏介质,则有可能实现“开”功能 C、若充入的介质相对棱镜是光密介质,则有可能实现“关”功能 D、单色光a通过“光开关”后传播方向一定改变
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6、静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬考异邮》中有“玳瑁吸褚”之说,下列属于静电现象的是( )A、梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B、导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针上方,通电时指南针转动 C、闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动时产生了电流 D、从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
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7、海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一,利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现.某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示,圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场,它们可随着海浪上下浮动,磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈,线圈的半径为L,电阻为r,所在处磁场的磁感应强度大小始终为B,磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v,v随时间t的变化关系为 , 其中的T为海浪上下浮动的周期.现使线圈与阻值为R的电阻形成回路,则该发电装置在一个周期内产生的电能为( )A、 B、 C、 D、
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8、电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂竖直挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向垂直线圈平面向里。当没有通电时,调节砝码使两臂达到平衡。当线圈中通过如图所示方向的电流I时,要使两臂重新达到平衡,在某一盘中增加了质量为m的砝码。重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )A、增加的砝码在右盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为 B、增加的砝码在右盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为 C、增加的砝码在左盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为 D、增加的砝码在左盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为
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9、2022年11月29日神舟十五号载人飞船发射成功,神舟十五号航天员乘组与神舟十四号航天员乘组将进行在轨轮换,神舟十五号载人飞行任务也将持续约6个月,包括多次出舱任务,中国空间站在距地面高度约为的轨道上绕地球做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )A、神舟十五号飞船的发射速度大于第二宇宙速度 B、航天员在空间站处于完全失重状态,不受地球的重力作用 C、若已知空间站在轨运行周期、环绕速度及引力常量,则可估算出地球的质量 D、出舱时,航天员与连接空间站的安全绳若脱落,航天员会做离心运动飞离空间站
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10、核污染水中含有的氚、锶-90、铯-137、碘-129等放射性元素,都有可能对人类和自然界造成损害。其中锶()半衰期为30年,它经β衰变转变为钇核。下列说法正确的是( )A、锶经通过β衰变产生的电子来自锶原子的核外电子 B、钇原子核内有52个中子 C、钇核的比结合能比锶核大 D、100个锶原子核经过30年,还剩50个
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11、如图所示,上端带有卡口的横截面积为S、高为L的导热性能良好的气缸中用一光滑的活塞B封闭着一定质量的理想气体A, 气缸底部与U形水银气压计(U形管内气体体积忽略不计)相连,已知气体内能U与热力学温度T的关系为U=αT,其中α为已知常数,活塞B的质量为m,重力加速度为g, 大气压强为p0 , 水银的密度为ρ, 环境热力学温度为T0时, 活塞离缸底的距离为L,U形气压计两侧水银面的高度差为Δh。求:
(1)活塞B的质量为m;
(2)环境温度由T0缓慢升高至2T0时,U形气压计两侧水银面的高度差Δh1;
(3)环境温度由T0缓慢升高至2T0时过程中,气体吸收的热量。
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12、一定质量的理想气体从状态开始,经历三个过程回到原状态。其图像如图所示。皆为直线,平行于轴,平行于轴。关于理想气体经历的三个过程,下列说法正确的是( )A、点气体温度与点气体温度之比为 B、点气体温度与点气体温度之比为 C、过程中,气体一定对外界吸热 D、过程中,气体分子的内能先变大后变小
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13、如图所示,光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界(边界竖直)匀强磁场,一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下,在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是( )A、线圈进磁场的过程中,线圈中的感应电流沿逆时针方向 B、线圈出磁场的过程中,线圈中的感应电流沿逆时针方向 C、该拉力的方向水平向右 D、该拉力为恒力
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14、潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐在水下发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示,图乙为水下质点P的振动图像。下列说法正确的是( )A、该超声波在空气中的波速为 B、该超声波在空气中的频率为 C、0~1s内,质点P沿x轴运动了 D、该超声波沿x轴负方向传播
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15、由折射率为n的透明材料制成、半径为R的半圆柱形透明砖平放在桌面上,t=0时刻,将激光束垂直AC面射到A点,在激光束沿AC方向以速度v匀速向C点平移的过程中,有光从圆弧面ABC射出的时间为( )A、 B、 C、 D、
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16、乔乔同学用平抛运动规律来测量木制小球从玩具轨道顶部滚落到水平底部时的速度。装置图如图1所示,需要用到的器材有:新买的学习桌、配送的气泡水平仪、包装用的快递盒(瓦楞纸板)和刻度尺。实验步骤如下:
(1)将桌子边缘与地板纹路平行,轨道底部与桌子边缘对齐。
(2)利用气泡水平仪将桌面调至水平。通过查阅说明书,乔乔知道气泡在水平仪中总保持在最高位置,当气泡处于参考线内时,安装面达到水平。将水平仪贴近桌子边缘,俯视图如图2,右侧气泡不在参考线内,此时应该将(填写“1号”、“2号”、“3号”、“4号”)两个桌脚适当垫高。
(3)把瓦楞纸固定在架子上,调节好架子让瓦楞纸正对轨道固定在水平地面上;将小球沾上墨水,并记录小球在轨道开始下滑的位置为O点,静止释放小球,小球飞出后在瓦楞纸板留下痕迹。
(4)将瓦楞纸板往远离桌子方向平行移动距离D,并固定,(填写操作步骤)。重复此步骤4次,瓦楞纸板留下点迹如图。
(5)用刻度尺测量AB、BC、CD之间的距离、、 , 重力加速度g取 , 则相邻两次实验小球在空中运动的时间之差为(结果保留2位有效数字)。
(6)用刻度尺测量瓦楞纸板每次平行移动的距离 , 则小球从轨道底部水平飞出的速度(结果保留3位有效数字)。
(7)完成实验后,乔乔对实验进行评价反思,可能引起误差的原因有(填写字母序号)。
A.未测量水平轨道底部离桌面高度
B.瓦楞纸板厚度不可忽略
C.小球下落过程中有空气阻力
D.通过小球在瓦楞纸板上的痕迹,通过圆心确定位置时存在误差
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17、同学们在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:
(1)按照图1所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与方向的对应关系;(填“电流”或者“磁铁的运动”)
(2)按照图2所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定磁体运动时感应电流产生的磁场方向;
(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,使用表格中记录数据;根据第1步探究的对应关系,表中实验4中标有“▲”空格应填(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”):
实验序号
磁体磁场的方向
(正视)
磁体运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向
(正视)
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
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(4)根据表中所记录数据,进行如下分析:
①由实验1和(填实验序号)可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向(选填“相同”、“相反”或“无关”)。
(5)经过进一步讨论和学习,同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论,为电磁感应定律的学习打下了基础。
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18、用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,下列说法正确的是( )A、图中A为双缝,B为单缝 B、安装装置时,必须使AB相互平行 C、实验时为减小实验误差,常直接测量相邻两条亮条纹间的距离 D、可以通过减小双缝间距使条纹变疏
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19、小明同学用漆包线和铁钉绕制了一个如图所示简易变压器,初级线圈匝数匝,接入正弦交流电。次级线圈匝数匝,其两端并接着两只极性相反发光二极管LED(单向导电),此LED两端电压超过就会导通被点亮。忽略铁钉漏磁,下列说法正确的是( )A、图中电压表示数为 B、两只LED都不能被点亮 C、每只LED闪光频率 D、LED两端电压峰值
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20、扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受,下列关于原子结构的说法正确的是( )A、玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动 B、粒子散射实验中,绝大多数粒子发生了大角度散射 C、原子光谱是线状谱,不同原子的光谱可能相同 D、氢原子在激发态自发跃迁时,氢原子能量减少