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1、用如图甲所示的实验装置验证 m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0 是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有 4 个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知 m1=50g、m2=150g,电火花计时器所接电源的频率为 50Hz,则(计算结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度大小 v=m/s。
(2)在计数点 0~5 过程中系统动能的增量ΔEk=J。若取重力加速度大小 g=10m/s2 , 则系统重力势能的减少量ΔEp=J。
(3)在本实验中,若某同学作出了 图象,如图丙所示,h 为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度大小 g=m/s2。
(4)实验结果显示ΔEp>ΔEk , 造成这一现象的主要原因是。
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2、如图甲所示为某实验小组“探究平抛运动”的实验装置。
(1)进行该实验时,下列器材需要用到的是。
A.打点计时器 B.弹簧测力计 C.重垂线
(2)研究平抛运动,下列说法正确的是。
A.使用密度大、体积小的小球
B.必须测出平抛小球的质量
C.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
D.尽量减小小球与斜槽之间的摩擦
(3)某同学在白纸上记录了小球的运动轨迹,若小球在运动途中的几个位置如图乙中的所示,测出的长度,则小球平抛的初速度大小为(用和当地重力加速度表示)。
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3、如图所示,光滑斜面固定在粗糙水平面上,斜面底端用小圆弧与水平地面平滑连接,在距斜面底端为d的位置有一竖直墙壁。小物块自斜面上高为h处由静止释放,小物块与水平地面之间的动摩擦因数为 , 若小物块与墙壁发生碰撞后以原速率反弹,且最多只与墙壁发生一次碰撞。小物块可看作质点,则物块最终静止时距墙壁的距离可能为( )A、 B、 C、 D、
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4、ab 是长为 L 的均匀带电细杆,P1、P2是位于 ab 所在直线上的两点,位置如图所示。ab 上电荷产生的静电场在 P1处的场强大小为 E1 , 在 P2处的场强大小为 E2。则以下说法正确的是( )A、两处的电场方向相同 B、两处的电场方向相反 C、E1<E2 D、E1>E2
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5、如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的整个过程中,下列说法中正确的是( )A、小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B、小球刚接触弹簧时加速度依然竖直向下 C、从小球接触弹簧至到达最低点,小球的速度先增大后减小 D、从小球接触弹簧至到达最低点,小球的加速度先减小后增大
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6、北京时间 2023年5月30日 18时22分,翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。已知“天宫”距离地面的平均高度约为h=390km,地球表面的重力加速度为g,地球的半径为 R,引力常量为 G。根据以上四个数据,下列物理量可以求出的是( )A、地球的质量 B、地球的公转周期 C、“天宫”运行的周期 D、地球对航天员桂海潮的万有引力
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7、一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示。已知重力加速度为g,环沿杆以加速度a匀加速下滑,则此时箱子对地面的压力大小为( )A、Mg+mg-ma B、Mg-mg+ma C、Mg+mg D、Mg-mg
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8、如图所示,均质细杆的上端A靠在光滑竖直墙面上,下端置于光滑水平面上,现细杆由与墙面夹角很小处滑落,则当细杆A端与B端的速度大小之比为时,细杆与水平面间夹角为( )A、 B、 C、 D、
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9、在粗糙的水平面上,并排放置质量分别为M、m的两个物体,它们与水平面间的动摩擦因数相同,已知M>m。第一次用水平力F向右推M使两物体共同滑动,物体间的弹力大小为N1;第二次用同样大小的水平力F向左推m使两物体共同滑动,物体间的弹力大小为N2。则下列判断正确的是( )A、N1>N2 B、N1=N2 C、N1<N2 D、无法确定
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10、如图1,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2、3所示, , 则( )A、第1s内推力做的功为1J B、第2s内摩擦力对物体做的功为2J C、第1. 5s时推力F做功的功率为3W D、第2s内推力F做功的平均功率W
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11、下列各组共线的三个自由电荷,可以平衡的是( )A、4Q,4Q,4Q B、4Q,5Q,3Q C、9Q,-4Q,36Q D、-4Q,2Q,-3Q
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12、一个做自由落体运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s。这三段位移的大小之比和这三段位移对应的平均速度之比分别是( )A、1∶∶ , 1∶2∶3 B、1∶2∶3,1∶1∶1 C、1∶∶ , 1∶∶ D、1∶3∶5,1∶2∶3
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13、两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示。连续两次曝光的时间间隔是相等的。由图可知,木块1做匀加速直线运动,木块2做匀速直线运动。则下列判断正确的是( )A、在时刻以及时刻两木块速度相同 B、在时刻两木块速度相同 C、在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同 D、在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同
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14、如图所示,地球沿椭圆形轨道绕太阳运动,所处四个位置分别对应北半球的四个节气。根据开普勒行星运动定律可以判定,地球绕太阳公转速度最小的节气是( )A、春分 B、夏至 C、秋分 D、冬至
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15、如图所示,绝缘矩形平面ABCD与水平面夹角为θ,底边BC水平,分界线PQ、EF、GH均与BC平行,分界线GH以上平面光滑,EF与PQ间的区域内有垂直斜面向上的匀强磁场。将一正方形闭合金属框abcd放于斜面上,无初速释放金属框后,金属框全程紧贴斜面运动。已知:磁感强度大小为B,正方形闭合金属框质量为m、总电阻为R、边长为L,PQ与EF、EF与GH间距均为L,cd边与GH平行且与其距离为x0 , 金属框各边与GH以下斜面间的动摩擦因数 , 设重力加速度为g。试问:
(1)金属框的cd边刚越过GH边界瞬间,求此时金属框架的速度大小?
(2)若金属框的cd边刚越过EF边界瞬间时速度大小v0 , 求此时金属框的加速大小?
(3)为了使金属框的cd边能够离开磁场,且金属框最终能够静止在斜面上,求x0的取值范围。
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16、如图甲所示,一个电阻值为R,匝数为n,半径为r1的圆形金属线圈与阻值为3R的电阻R1连结成闭合回路,线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示,图线与横、纵轴的截距分别为t2和B0 , 导线的电阻不计,求0至t1时间内:
(1)电阻R1两端的电压及判断电阻R1两端a,b两点电势的高低;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
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17、如图,某次“找靶点”游戏中,在距长方体水缸开口32cm处的侧壁位置M点贴一张靶点的图片,然后将水缸装满水,游戏者需要站在指定观测点调整观察角度,恰好切着右侧壁P点看到靶点图片,此时将一根细长直杆从观测点经P点插入水中至水缸侧壁O点,测得O点在M点上方14cm处,已知长方形水缸左右侧壁间距离为24cm。
(1)试解释水缸装满水后,为什么观察到的“靶点”的位置升高了?
(2)若光在空气中传播速度c=3.0×108m/s,求光在该水缸中水里的传播速度。
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18、在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究,图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
(1)对于实验过程,下列说法正确的有;
A.本探究实验采用了控制变量法
B.测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C.使用多用电表测电压时,先用最大量程挡试测,再选用适当的挡位进行测量
D.因为实验所用电压较低,通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱
(2)若变压器是理想变压器,电源接变压器原线圈“0”、“8”接线柱,副线圈接“0”、“4”接线柱,当副线圈所接电表的示数为6.0V,则原线圈的输入电压应为;
A.18.0V B.12.0V C.5.0V D.3.0V
(3)该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验,当原副线圈匝数比为8∶1,原线圈接12.0V交流电压,则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是;
A.0V B.9.60V C.1.50V D.0.65V
(4)正确组装变压器后,用匝数Na=400匝和Nb=800匝的变压器实际测量数据如下表:
Ua/V
1.80
2.80
3.80
4.90
Ub/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是(填Na或Nb)。
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19、根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度.如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。
(1)用游标卡尺测量小钢球的直径,示数如图乙所示,读数为mm。
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有.(填字母代号)
a. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
b. 为了使单摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
c. 拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于 , 在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔即单摆周期T
d. 拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于 , 释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间 , 则单摆周期
(3)某同学测出不同摆长对应的周期T,作出图线,如图丙所示,再利用图线上任意两点A、B的坐标 , , 可求得(结果用、、、表示),若该同学测摆长时漏加了摆球半径,而其他测量、计算均无误,则用上述方法算得的g值和真实的g值相比是(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)的。
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20、如图甲所示,一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上,水平面内两条平行直线MN、QP间存在垂直水平面的匀强磁场,t=0时,线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动,外力F随时间t变化的图线如图乙实线所示,已知线框质量m=1kg、电阻R=4Ω,则( )A、磁场宽度为5m B、匀强磁场的磁感应强度为2T C、线框穿过QP的过程中产生的焦耳热等于4J D、线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为0.5C