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1、 如图所示,竖直平面内有四个相同的足够长的矩形区域、高度均为 , 区域Ⅰ中存在竖直向下的匀强电场,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中存在垂直于纸面向里的匀强磁场、其磁感应强度大小之比为 , 区域Ⅳ下边界放置一块水平挡板,可吸收打到板上的粒子。零时刻,在纸面内从点向各个方向(范围)均匀发射带电量为、质量为、初速度为的带正电粒子,其中水平向右射出的粒子第一次进入区域Ⅱ时速度方向与水平方向成 , 且刚好经过区域Ⅱ的下边界。粒子重力以及粒子间的相互作用不计。求:(1)、电场强度大小;(2)、水平向右射出的粒子经过区域I下边界的时刻;(3)、打在挡板上的粒子数占射出总粒子数的比例。
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2、 如图所示,光滑水平地面上方处存在宽度、方向竖直向上、大小的匀强电场区域。质量、长为的水平绝缘长木板静置于该水平面,且长木板最右侧与电场边界D重合。某时刻质量、带电量的可视为质点的滑块以初速度从长木板左端水平滑上木板,一段时间后,滑块离开电场区域。已知长木板与滑块的动摩擦因数 , 重力加速度大小 , 滑块带电量始终保持不变。求:(1)、滑块刚进电场时,长木板的速度大小;(2)、滑块在电场中的运动时间及全过程的摩擦生热;(3)、若电场等大反向,滑块进入电场后在木板上的相对位移。
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3、 如图是小魔术“浮沉子”的模型。将小玻璃瓶封闭一部分气体倒扣于盛有水的塑料瓶中,使之漂浮于水面,将瓶盖拧紧之后,若用力挤压塑料瓶的侧壁,小玻璃瓶将会下沉,松手之后玻璃瓶又会自动上浮。若挤压前塑料瓶中气体A的体积VA=11cm3 , 玻璃瓶中封闭的空气柱B的长度为L=1.1cm,玻璃瓶露出水面部分长度为h=0.1cm,玻璃瓶质量m=1g。大气压强为p0=1.0×105Pa,环境温度恒定不变。已知水的密度=1.0×103kg/m3 , 重力加速度g=10m/s2。求:
①玻璃瓶底部面积S;
②要使小玻璃瓶下沉水中,则至少要用力挤压使得塑料瓶的容积缩小多少?(处理气体实验定律时,A、B两部分气体压强差别极小,可认为气压相等)
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4、 某小组用下图所示电路,测量定值电阻R0的阻值、理想直流电源(内阻为零)的电动势E和电流表A的内阻。实验器材有:待测直流电源E(内阻为零),待测定值电阻R0 , 待测电流表A(量程为0~0.6A),电阻箱R(阻值范围0~99.9Ω),开关S1和S2 , 导线若干。(1)、先测定值电阻R0的阻值。先闭合S1和S2 , 调节电阻箱,读出其示数R1和对应的电流表示数I,然后断开S2 , 调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R2 , 则R0阻值为。(2)、通过上述操作,测得定值电阻R0=6.5Ω,继续测电源的电动势E和电流表内阻RA。闭合S1 , 断开S2 , 多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,根据记录的数据,作出-R图像如题图2所示。由图像可得该电源的电动势E=V,电流表内阻RA=Ω。(保留两位有效数字)(3)、忽略实验中的偶然误差,用以上实验方法测出的电源电动势E与其真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相等”),电流表内阻RA的测量值与其真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
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5、 在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后,同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。实验中,将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上,摆锤上内置了光电传感器,可测出摆锤经过挡光片时间,测出部分数据如表,表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点:
高度h/m
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0
势能Ep/J
0.0295
0.0236
0.0177
0.0118
0.0059
0.0000
动能Ek/J
0.0217
A
0.0328
0.0395
0.0444
0.0501
机械能E/J
0.0512
0.0504
0.0505
0.0503
0.0503
0.0501
(1)、 若挡光片的宽度极小且为d,挡光时间为 , 则摆锤经过挡光片时的速度大小为(用题目给的符号表示)。(2)、表中A处数据应为J(写具体数值)。(3)、另一小组记录了每个挡光板所在的高度h及其相应的挡光时间后,绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是____。A、 B、 C、 D、 -
6、 空间中存在平行于纸面的匀强电场, 在纸面内取O点为坐标原点建立x轴, 如图甲所示。现有一个质量为m、电量为+q的带电微粒,在t=0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿逆时针做匀速圆周运动,圆心为O、半径为R。已知图中圆为其轨迹,ab为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力F,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )A、电场强度的大小为 , 方向与x轴正方向成 B、b点与a点的电势差 C、微粒在时所受变力F可能达最小值 D、圆周运动的过程中变力F的最大值为
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7、 如图所示,两个可视为质点的质量相同的小球a、b分别被套在刚性轻杆的中点位置和其中一端的端点处,两球相对于杆固定不动,杆长 , 轻杆的另一端可绕固定点O自由转动。当装置在竖直平面内由水平位置静止释放,某一时刻轻杆绕点转动的角度为(为锐角),若此时球a的速度大小为 , 方向斜向左下。运动过程中不计一切摩擦(),则下列说法正确的是( )A、 B、此时b球的速度大小为 C、轻杆对a球不做功,对b球做负功 D、从初始位置到转过θ角度过程中,a球机械能减小,b球机械能增加
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8、 某同学找来粗细均匀的圆柱形木棒,下端绕上铁丝,将其竖直浮在装有水的杯子中,如图所示。竖直向下按压后静止释放,木棒开始在液体中上下振动(不计液体粘滞阻力),其运动可视为简谐运动,测得其振动周期为 , 以竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图像如图所示。其中A为振幅。则木棒在振动过程中,下列说法正确的是( )A、时,木棒的重力大于其所受的浮力 B、振动过程中木棒的机械能守恒 C、开始计时内木棒所经过的路程是 D、木棒的位移函数表达式是
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9、 我国航天员要在天宫1号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量,采用的方法如下:质量为的标准物A的前后连接有质量均为的两个力传感器,待测质量的物体B连接在后传感器上,在某一外力作用下整体在桌面上运动,如图所示,稳定后标准物A前后两个传感器的读数分别为、 , 由此可知待测物体B的质量为( )A、 B、 C、 D、
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10、 如图所示,在条形磁铁外面套着一圆环,当圆环由磁铁N极向下平移到磁铁S极的过程中,圆环所在处的磁感应强度和穿过圆环的磁通量变化的情况是( )A、磁感应强度和磁通量都逐渐增大 B、磁感应强度和磁通量都逐渐减小 C、磁感应强度先减弱后增强,磁通量先增大后减小 D、磁感应强度先增强后减弱,磁通量先减小后增大
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11、安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是( )A、kg·m/(s²·A) B、kg·m/(s²·A²) C、kg·m²/(s³·A) D、kg·m²/(s³·A³)
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12、如图所示,平面直角坐标系的第一、二、三象限内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、带电荷量为的正粒子从轴上的点以速度垂直轴射入磁场,粒子从轴上的点进入第四象限时,立即在第四象限内施加与粒子速度方向垂直的匀强电场,使粒子在第四象限内做类平抛运动且垂直轴再次进入磁场。不计粒子受到的重力,电场线对应直线斜率的绝对值为。(1)、求匀强电场的电场强度大小与的关系;(2)、若 , 求粒子再次进入磁场时的横坐标;(3)、当取多少时,粒子在匀强电场中运动的时间最长,最长时间是多少?
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13、如图所示,长为的粗糙水平轨道和光滑竖直半圆形轨道平滑连接,切点为 , 圆轨道的圆心点在点正上方。在点给小物块初速度 , 同时将小物块在正上方由静止释放,小物块恰好落到上,并粘在一起,此时到点的距离 , 、碰撞时间极短,重力冲量可忽略不计。之后粘合体冲上轨道 , 离开轨道后落到水平面上。已知与水平轨道的动摩擦因数 , 两物块的质量 , 半圆形轨道的半径 , 重力加速度。
求:
(1)、小物块的初速度;(2)、两物块碰撞过程中,地面对的摩擦力的冲量;(3)、粘合体在水平轨道的落点到点的距离。 -
14、2023年12月21日,神舟十七号的三位航天员密切协作,完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务。如图所示,航天员身着出舱航天服,首先从太空舱进入到气闸舱,关闭太空舱舱门,然后将气闸舱中的气体缓慢抽出,再打开气闸舱门,从气闸舱出舱活动。已知气闸舱的容积为 , 舱中气体的初始压强为 , 温度为300K。为了安全起见,先将气闸舱的压强降至 , 给航天员一个适应过程。此过程中,求:(1)、若气闸舱的温度保持不变,抽出的气体在压强下的体积;(2)、若气闸舱温度变为280K,气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量之比。(保留2位有效数字)
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15、某实验小组用下列器材设计了如图甲所示的欧姆表电路,通过调控开关S,可使欧姆表有“”、“”两种不同的倍率。已知毫安表的量程 , 内阻。干电池组:电动势待测、内阻未知;(1)、图甲中,a表笔的颜色是色(选填“黑”或“红”);(2)、已知单刀双掷开关接不同的接线柱时,线路中的最大电流分别为10mA、100mA,则 , ;(3)、单刀双掷开关S接2时,欧姆表的倍率是(选填“”或“”)(4)、单刀双掷开关S接1时,先进行欧姆调零,再在红、黑表笔间接入电阻箱,改变电阻箱的阻值 , 测出电流表的示数 , 画出如图乙所示的图像,图像的斜率为 , 纵截距为 , 则干电池组的电动势 , 该挡位欧姆表的内阻(用、表示)。
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16、某同学发现手机软件有测角度的功能,于是结合软件的这个功能,用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材设计了一次验证“力的平行四边形定则”的实验。实验时,先将一弹簧一端固定在墙上的钉子上,另一端挂一瓶矿泉水,如图甲所示;然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子、上,另一端连接于点,在点下方挂一瓶同样的矿泉水,静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、 , 如图乙所示。改变钉子的位置,按照上述方法多测几次。(1)、在实验操作过程中,必须进行的操作是____(选填选项前的字母)。A、图乙中弹簧长度相同 B、测量弹簧的原长 C、测量图甲、乙中弹簧的长度 D、实验中结点的位置始终保持不变(2)、该同学根据实验测量的结果,分别作出了图丙和图丁,其中正确的是图(选填“丙”或“丁”)。(3)、该同学测得甲图中弹簧长度,乙图中和 , 他(选填“能”或“不能”)根据上述结论求出一瓶矿泉水(含瓶)的质量。
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17、如图所示,斜面体固定在水平地面上,斜面段粗糙、段光滑,一轻弹簧沿斜面放置,下端固定在点,弹簧原长与段长度相等。质量为0.1kg的小物块从斜面顶端以的初速度沿斜面下滑,弹簧第一次被压缩至最短时,其长度恰好为原长的一半,物块沿斜面下滑后又沿斜面向上返回,第一次恰能返回到最高点。已知弹簧的原长为0.2m,物块与斜面段间的动摩擦因数为 , 斜面倾角为30°,重力加速度为 , 弹簧始终处于弹性限度范围内。下列说法正确的是( )A、、间的距离为0.9m B、物块第一次运动到点到第一次返回点的过程中,弹簧对物块弹力的冲量大为 C、弹簧第一次被压缩到最短时的弹性势能为0.725J D、物块沿斜面上升的最大高度逐渐减小,最终静止在点
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18、如图所示,水平面上有边界为平行四边形的匀强磁场、 , 其磁感应强度大小均为1T,中磁场方向竖直向上,中磁场竖直向下, , , 、、足够长。质地均匀、边长为1m、电阻为、质量为1kg的正方形单匝金属线框平放在粗糙水平面上,与平行,线框与水平面之间的动摩擦因数为0.1,线框在水平外力的作用下以的速度沿方向匀速向右穿过磁场区域,重力加速度为。从点进入磁场开始计时,线框穿过磁场区域的过程中,下列说法正确的是( )A、在0~1s内,线框中的感应电流方向为 B、从初始时刻到线框的对角线与重合过程中,穿过线框磁通量的变化量为零 C、3s、5s时刻,线框中感应电流方向相反,大小之比为 D、线框的对角线与重合时,水平外力的大小为
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19、如图所示,光滑绝缘水平面上放置两个带电小球、 , 带电量分别为、 , 两球间距为 , 将带电量为的小球放在球右侧处时,三个球恰好都处于静止状态;若球电荷量增大为 , 且保持球的电荷量和、两球间距不变时,将带电量为的小球放在球左侧处,三个球也恰好都处于静止状态,各小球都可视为点电荷。下列选项正确的是( )A、 B、 C、 D、
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20、在均匀介质中,两波源分别位于和处,产生的简谐横波沿轴相向传播,波速均为。时刻两波源同时开始振动,且振动方程均为 , 下列说法正确的是( )A、两波源的起振方向都沿轴负方向 B、时,两列波的第一个波峰在处相遇 C、0~10s内,处的质点运动的路程为8cm D、形成稳定干涉图样后,轴上两波源间(不含波源)有10个振动加强点