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1、某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。
(1)、实验时,为了减小实验误差,下列说法或操作正确的是___________。A、遮光条宽度越宽越好,便于测量瞬时速度 B、不必调节细线与长木板平行 C、不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量(2)、正确组装实验器材,用刻度尺测量两光电门之间的距离L,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,在砂桶里装有一定质量的细砂,将小车由静止释放,依次记录遮光条通过光电门1、2的挡光时间Δt1、Δt2 , 同时记录弹簧测力计的示数,小车的加速度大小为a=(用以上物理量表示)。(3)、改变砂桶中细砂的质量,重复上述操作,记录弹簧测力计的示数F,并算出相对应的小车的加速度a,通过记录的实验数据描绘出的F-a图像如图乙所示,则小车的质量为M=。(用b1、b2和c表示) -
2、如图所示,日字形金属框CDEF长2L、宽L,放置在光滑绝缘水平面上,左端接有阻值为6R 的定值电阻,中间位置和右端接有阻值分别为6R和3R的金属棒PQ和金属棒CF,其他电阻不计,金属框总质量为m。金属框右侧有宽为L的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B。已知金属框以初速度v0进入匀强磁场,最终PQ棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是( )
A、从开始到PQ棒进入磁场前瞬间,通过PQ棒的总电荷量为 B、从PQ棒进入磁场到停止,通过定值电阻的总电荷量为 C、PQ棒刚进入磁场时的速度为 D、CF在磁场中运动过程中定值电阻产生的焦耳热为 -
3、如图所示,在竖直平面内,斜面AB和水平面BC平滑连接,一光滑小物块a在斜面AB上到BC竖直距离为h处由静止释放,一段时间后与BC上的小物块b发生弹性碰撞,碰撞时间极短。两物块的质量均为m,物块b与BC间的动摩擦因数为μ,b运动距离x后从BC最右端以大小为v的速度离开。已知重力加速度为g,若把该过程类比为光电效应的发生过程,下列说法正确的是( )
A、可以类比为入射光光子能量 B、μmgx可以类比为金属的逸出功 C、mgh可以类比为光电子的最大初动能 D、h增大可以类比为入射光光子波长减小 -
4、用折射率判断液体种类是一种快速且非破坏性的物理分析方法。某同学利用烧杯和激光笔进行实验,纵截面如图所示,保证入射点和入射角(30°)不变,在恒温环境下获得的部分数据如表1所示,该温度下常见液体的折射率如表2所示,下列说法正确的是( )

1
2
3
4
液体种类
3%盐水
20%盐水
折射角的正弦值
0.35
0.375
0.373 4
0.37
表1
液体种类
纯水
乙醇
3%盐水
20%盐水
浓硫酸
折射率
1.333
1.36
1.339
1.369
1.428
表2
A、液体1可能是乙醇 B、液体4的浓度小于标称值 C、适当增大入射角可提升测量精度 D、出射点越高,折射率越大 -
5、如图所示,粗糙竖直挡板前方固定倾角为θ=37°的粗糙传送带,传送带上表面以速度向挡板转动,物块紧贴传送带和挡板由静止释放。已知物块与挡板间的动摩擦因数为 , 与传送带间的动摩擦因数为重力加速度取则物块沿传送带下滑的最大速度为( )
A、3m/s B、4m/s C、5m/s D、6m/s -
6、如图所示电路中,理想变压器原线圈接输出电压有效值恒为40 V 的正弦式交流电,原、副线圈匝数比为 副线圈上的滑片P 可上下自由移动,电表为理想电表。滑动变阻器 的最大阻值为8Ω,定值电阻R2的阻值为5Ω。某时刻闭合开关S,此时滑片P和滑动变阻器滑片均位于正中间,则( )
A、仅向上移动滑片 P,电流表示数增大 B、仅向上移动滑片 P,电流表示数减小 C、仅向上移动滑动变阻器滑片,电源输出功率增大 D、仅向上移动滑动变阻器滑片,电源输出功率减小 -
7、简易测光速的装置原理图如图所示,光源与平面镜间放置边缘有狭缝的小圆盘,大圆盘通过皮带带动小圆盘转动,光经狭缝照射到平面镜后原路返回,当小圆盘转过合适的角度时,能在光源侧看到返回的光。已知小盘与平面镜间的距离d=1.5km,小盘半径r=1cm,大盘半径R=10m,光速取能在光源侧看到反射光时,大盘的角速度至少为( )
A、 B、 C、 D、 -
8、因受月球潮汐引力影响,地球自诞生以来,自转周期在持续增大。同时,科学研究指出,地球板块的运动、地壳的收缩以及人类活动也会使地球的自转周期发生微小的变化。若不考虑月球影响,对地球上各部分物体,存在 , 其中rn为各部分物体到地轴的距离,只要地球总质量不变,k为恒量。下列相关说法正确的是( )A、对于地球赤道上的物体,重力加速度在变小 B、1000年后发射的地球静止轨道卫星高度比近几年发射的低 C、若仅考虑北回归线附近的大陆板块向赤道漂移,会使地球自转周期减小 D、若仅考虑板块挤压形成山脉,地球自转周期会增大
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9、如图所示为某正试探电荷沿x轴正方向移动过程中,该试探电荷的电势能随位移x的变化规律。已知电场方向沿x轴方向,下列说法正确的是( )
A、间,电场方向始终沿x轴正方向 B、间,电场方向始终沿x轴负方向 C、间,该电场的电场强度先增大后减小 D、间,该电场的电场强度先减小后增大 -
10、如图1所示为t=2s时沿x轴方向传播的简谐横波的波形图,图2为质点b的振动图像,a点是平衡位置为x=2m处的质点。该机械波的波速为( )
A、6m/s B、4m/s C、2m/s D、2.5cm/s -
11、卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现新核素,核反应方程为核电站反应堆中,一种典型的裂变反应为。下列说法正确的是( )A、卢瑟福发现新核素的核反应属于核聚变 B、核反应方程中的X是中子 C、β衰变的实质是Y转化成 X 和电子 D、铀235裂变需要吸收能量
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12、如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第Ⅱ象限内存在沿x轴负方向的匀强电场,第Ⅲ象限内存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,下边界是以O1(-2R,)为圆心、半径为2R的圆弧,上边界是以O2(-2R,0)为圆心、半径为R的半圆弧,磁感应强度大小为B0。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子,从y轴上的M点沿x轴负方向正对圆心O1发射,沿半径的圆弧运动并恰能通过圆心O2 , 进入电场后从y轴上的P(0,)点进入第Ⅰ象限。不计粒子重力。
(1)、求粒子射入第Ⅱ象限时的速度大小v0;(2)、求粒子在第Ⅱ、Ⅲ象限中运动的时间t;(3)、若第Ⅰ象限中有方向垂直纸面向里的磁场(图中未画出),磁场的磁感应强度大小(k为常量,y为纵坐标),求粒子在第Ⅰ象限中运动至第一次沿y轴方向的分速度为0的轨迹与x轴围成的面积S。 -
13、如图所示,质量的长木板A和质量也为m的长木板B连接,静止在光滑的水平地面上,两板上表面在同一水平面上,A板上表面光滑,B板上表面粗糙,A板上表面的轻质弹簧a与A板左端固定的轻质挡板连接,B板上表面的轻质弹簧b与B板右端固定的轻质挡板连接,A板左端被固定在水平地面上的挡板挡住,质量也为m的物块C放在A板上并用它压缩弹簧a,将物块C向左移到D点(图中未标出)时由静止释放物块C,物块C被弹簧a弹出后向右滑动冲向B板,经弹簧b反弹后滑到B板左端时刚好与B板相对静止,弹簧b被压缩后具有的最大弹性势能 , 最终A、B、C整体速度 , 物块C与B板上表面间的动摩擦因数 , 弹簧b的劲度系数很大,形变量很小可忽略,两弹簧始终在弹性限度内,取重力加速度大小 , 物块C可看成质点。
(1)、求物块C在B板上相对于B板向右滑行的最大距离;(2)、求弹簧a开始具有的最大弹性势能;(3)、若A、B板不连接,仍用物块C压缩弹簧a至D点,然后由静止释放物块C,求物块C和B板最终相对静止时离B板左端的距离。 -
14、柱形光学元件在光学仪器、光电测量、激光技术和图像处理等多个领域都有着不可或缺的作用。如图所示,某柱形光学元件的横截面是半径为R的四分之一圆AOB,O为圆心,在OA边有垂直于OA进入光学元件的平行光,这些光进入元件后,圆弧AB的三分之一的区域有光线射出,其他三分之二区域没有光线射出。光在真空中的传播速度为c,不考虑光在元件中的多次反射,求:
(1)、此光学元件的折射率n;(2)、从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线,在元件中传播的时间t。 -
15、某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精度,需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度线在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块电压表,设计了如图甲所示的实验电路,既能实现对该电压表内阻的测量,又能利用该电压表完成水果电池组的电动势和内阻的测量。实验室提供的器材如下:

A.待测水果电池组(总电动势约为3V、总内阻约为500Ω);
B.双向电压表(量程为2V、内阻约为20kΩ);
C.电阻箱(0~99999Ω);
D.滑动变阻器(0~20Ω);
E.滑动变阻器(0~2000Ω);
F.单刀双掷开关及若干导线。
(1)、该同学按如图甲所示的电路图连接电路后,首先测量了电压表的内阻。电路中滑动变阻器R1应选用(填写字母代号“D”或“E”)。(2)、请完善测量电压表内阻的实验步骤:①将R1的滑片滑至最左侧,将开关S拨向1位置,将电阻箱的阻值调为0;
②调节R1的滑片,使电压表示数达到满偏U;
③保持R1的滑片不动,调节R2 , 使电压表的示数达到 , 读出电阻箱的阻值,记为R0 , 则电压表的内阻RV=。
(3)、经分析,此电压表内阻的测量值(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。(4)、接下来测量水果电池组的电动势和内阻,实验步骤如下:①将R1的滑片移到最左侧,且不再移动,将电阻箱接入电路的阻值调至最大,开关S拨至2位置;
②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到某一合适值,记录电压表的示数和电阻箱的阻值;
③重复第②步,记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。
若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,作出图像,如图乙所示,其中纵轴截距为 , 图线的斜率为k,则水果电池组的总电动势为 , 总内阻为。(均用给定符号表示)
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16、如图所示,真空环境中有两个电荷量均为q的带正电的点电荷,分别固定在正三角形ABC的顶点B、C上。O为三角形ABC的中心,M为BC的中点。从M点沿直线到A点,下列说法正确的是( )
A、电势一直降低 B、电势先升高后降低 C、电场强度一直增大 D、电场强度先增大后减小 -
17、如图甲所示,行星P绕银河系内的恒星Q做匀速圆周运动。由于行星P的遮挡,固定不动的探测器探测到恒星Q的亮度随时间做周期性变化,如图乙所示(、均已知),亮度变化的周期与行星P的公转周期相同。已知行星P的公转半径为r,引力常量为G。下列说法正确的是( )
A、行星P的速度大小为 B、行星P的速度大小为 C、恒星Q的质量为 D、恒星Q的质量为 -
18、蹦极过程中将长长的橡皮绳绑在人踝关节处,人自由下落到一定距离时,橡皮绳被拉直、绷紧,阻止人继续下落,到最低点后将人弹起。在忽略空气阻力的情况下,人从静止开始下落到第一次速度为零的过程中,下列说法正确的是( )A、人的机械能守恒 B、人的重力势能减小 C、人的重力势能最小时,橡皮绳的弹性势能最大 D、人的动能最大时,橡皮绳的弹性势能最小
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19、如图所示,相距的平行金属轨道由圆弧轨道和水平轨道两部分组成,其中圆弧轨道光滑,水平轨道粗糙。足够长的水平轨道区域存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小。光滑导体棒ab的质量 , 接入电路的电阻 , 另一导体棒cd的质量 , 放置在水平轨道上,接入电路的电阻 , 导体棒cd与水平轨道间的动摩擦因数。现让导体棒ab从距水平轨道高处由静止释放,在之后的运动过程中,导体棒ab未与导体棒cd接触。两导体棒始终与轨道垂直且接触良好,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小 , 下列说法正确的是( )
A、导体棒ab进入磁场后,导体棒cd受到的摩擦力不变 B、导体棒cd的初始位置与水平轨道最左侧间的距离可能为6m C、整个过程中,通过导体棒cd某一截面的电荷量为0.6C D、整个过程中,导体棒cd中产生的焦耳热为 -
20、我国特高压输电技术的高压等级可达1000kV,特高压输电具有输电功率大、线路损耗小、系统可靠性高等优点,变压器起着重要作用。如图所示,c、d两接线柱接入电压有效值恒定的正弦交流电源,灯泡、的规格完全相同,变压器为理想变压器,电流表为理想电流表,下列说法正确的是( )
A、仅使滑片M上移,灯泡变亮、变暗 B、仅使滑片M上移,灯泡变暗、变亮 C、仅使滑片P自滑动变阻器端向端移动,电流表的示数变大 D、仅使滑片P自滑动变阻器端向端移动,电源的输入功率变小