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1、某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用计时器为电火花打点计时器,重锤质量为500g,部分实验步骤如下:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上如图甲所示的位置
B.先接通电源,后释放重锤
C.更换纸带,再重复几次,选择合适的纸带进行测量分析
(1)上述实验步骤中不合理的步骤为(选填序号字母)。
(2)按照正确的操作选得如图乙所示的纸带,其中O是重锤刚释放时所打的点,测得连续打下的五个点A、B、C、D、E到O点的距离h值如图乙所示。已知交流电源频率为50Hz,当地重力加速度为。在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量J,重力势能的减少量J(结果均保留三位有效数字)。
(3)该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v,然后作出相应的图像,画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为:只要图线通过坐标原点,就可以判定重锤下落过程机械能守恒,该同学的分析(选填“合理”或“不合理”)。
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2、阅读短义,回答问题。
我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功,飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。
飞行高度/km
20
40
50
80
100
探测范围半径/km
194
347
414
589
695
飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。
表二:
平流层风速v/(m·s-1)
0
10
20
30
40
空气阻力f/N
0
90
360
810
1440
(1)、下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是A、孔明灯 B、飞机 C、火箭 D、风筝(2)、飞艇从近地面升到平流高空的过程中,所受大气压将 , 探测范围将;(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)(3)、若飞艇的气囊体积为3×104m3 , 则飞艇在平流层受到的浮力约为N,平流层空气密度取0.06kg/m3;(4)、若飞艇从足够高处匀速竖直下降时,一重物从飞艇上掉下,随后飞艇将(填运动情况),设空气密度保持不变,且不考虑空气阻力的变化;(5)、飞艇推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,由表二可知阻力与速度的关系为;当飞艇推进器的功率为2.025×104W,且飞艇悬停时,此时平流层风速为m/s。 -
3、阅读下列短文,回答问题。
无砟(zhǎ)轨道的高速列车
无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这样可减少维护、降低粉尘等。高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达350km/h(如图乙),传统铁路的铁轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)。
(1)、列车设计成子弹头型,目的是;(2)、启动时,列车由静止变为运动,其惯性(选填“增大”、“减小”或“不变”),列车在匀速行驶过程中,其动力(选填“大于”、“小于”或“等于”)阻力;(3)、在高速行驶的动车上,相对于座椅来说,桌子是(选填“运动”或“静止”)的,放在桌面上的书能够静止不动,原因是它受到(选填“平衡力”或“相互作用力”)的作用;(4)、动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,“逃生锤”外形应该选择___(填字母);A、B、
C、
D、
(5)、传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是_______(填字母)。①增大受力面,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里②可以减少噪声和列车振动③可以减少维护、降低粉尘④可以吸热、增加透水性
A、①②③ B、①②④ C、①③④ D、②③④ -
4、深圳市某校物理兴趣小组,对本班的电热饮水机的工作原理进行探究,了解到它有加热和保温两种工作状态,当断开时,饮水机处于保温状态,( , 电阻不受温度影响),如图所示,从说明书上收集到了铭牌数据如表所示。
水箱装满水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的功率
2100W
保温时的功率
110W
(1)、正常工作加热时的电流值?(保留小数点一位)(2)、求的阻值?(3)、饮水机在加热状态下正常工作,不计热量损失,热水箱装满水,水从20℃加热到70℃需多长时间?(水的比热容) -
5、高速飞车大同(阳高)试验线一期全长2公里(动力段),其主体工程已经全部完工。如图是在试验基地进行高速飞车全尺寸试验线的首次超导航行试验,高速飞车在210米的水平线路上匀速直线行驶用时4s。若高速飞车质量为1500kg,静止时与水平轨道总接触面积为3m2 , 行驶中受到水平方向的阻力为1.8×105N,g取10N/kg。(1)、高速飞车静止时,对轨道的压强;(2)、高速飞车匀速直线行驶时牵引力所做的功;(3)、高速飞车匀速直线行驶时牵引力所做功的功率。
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6、在“研究小灯泡电阻”的实验中,实验小组的同学们设计了如图所示电路进行实验,所用的新灯泡铭牌标有“2.5V”的字样,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。
次数
1
2
3
U/V
1.0
1.5
2.5
I/A
0.20
0.25
0.30
R/Ω
5
6
8.3
亮度
稍亮
较亮
更亮
(1)、连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数接近于电源电压,则电路中发生的故障可能是。(2)、正确连接电路后,同学们进行了三次测量,将实验数据记录在上面的表格中。实验中观察灯泡亮度的目的是。分析表格中数据,得出的结论是。(3)、实验结束后,不慎电流表损坏,你如何利用现有的器材测出一个未知电阻RX的阻值,请简述你的实验过程(也可以画图配合文字说明)。 -
7、小芳用如图装置探究“液体内部压强的影响因素”。(1)、图甲是U形管压强计,为了检查装置的气密性,实验前应进行的操作是。(2)、比较乙、丙两次实验,目的是探究液体压强与的关系。(3)、图乙中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与海水均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
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8、在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。(1)、将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿方向拉动,使其做运动,如图甲所示,此时木块受到的摩擦力大小为N;(2)、甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与有关;两个实验说明了滑动摩擦力的大小与压力大小有关;(3)、在甲装置中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力将(选填“变大”、“不变”或“变小”);(4)、实验过程中,发现弹簧测力计示数不稳定,示数忽大忽小,原因是;(5)、针对上述问题,对实验进行了改进,如图丁所示,把弹簧测力计B固定,水平拉动长木板,当弹簧测力计的示数稳定后,木块A相对于地面 , 此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向水平向。
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9、作出图中的反射光线,并标出反射角的大小,同时作出折射光线的大致位置。
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10、如图所示,标出作用在“开瓶起子”上支点O的位置和动力F1的力臂l1。
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11、如图,电源电压恒为6V,若将甲、乙两个装置的导线分别接在ab上,10s内消耗电能最多的是(选填“甲”或“乙”)装置,甲装置消耗J的电能,为了探究电流通过导体时产生热量与电流大小的关系,应该将两个装置串联后接入ab之间。
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12、水的密度在℃时最大。一定质量的水,温度从0℃升高到4℃的过程中,水的体积会(选填“减小”“不变”或“增大”)。
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13、大约两千四百年前,我国的学者墨翟和它的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原理。小光同学将两个长度均为50cm,直径为5cm的直筒套在一起,做成如图的仪器(M筒的直径稍大,可以在N筒上并能前后移动)(1)、小孔成的像是倒立的像。可以用光的解释。所成的像与小孔的形状关。(2)、若直筒M、N位置不动,让物体远离N筒,像距 , 像的大小(以上两空选填“变大”“不变”或“变小”)。
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14、物质有很多物理属性,可以利用这些属性为我们服务。下列说法不正确的是( )A、窗户的材料用玻璃,是因为玻璃的透光性好 B、锅柄的材料为塑料、橡胶,是因为塑料、橡胶导热性好 C、制造飞机常用铝合金材料,是因为这些材料的硬度大、密度较小 D、冰箱的门可以轻松的关紧,是因为冰箱门上有磁体
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15、下列做法中,正确的是( )A、在公交车上吃臭豆腐 B、夏天把空调调到合适的温度 C、将电池的两极直接用导线连接起来 D、实验课上用导线将插座的两孔连接起来
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16、小明学习了滑轮知识后,利用滑轮设计了一个升降装置,如图所示。在爸爸的帮助下,通过它把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台上,所用拉力F为60N,用时10s,关于提升过程描述正确的是( )A、做的有用功为1200J B、拉力F做功的功率为54W C、该装置的机械效率为83.3% D、用该升降装置可以省功
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17、如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被弹开。在这里乒乓球的作用是( )A、把音叉的微小振动放大,便于观察 B、使音叉的振动尽快停下来 C、延长音叉的振动时间 D、使声波被多次反射形成回声
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18、下列几种估测中最不符合实际情况的是( )A、人步行的速度约为4km/h B、课桌的高度大约为75dm C、人体的正常体温为37℃左右 D、一枚一元硬币直径大约为2.5cm
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19、如图所示,电子经加速电场加速后,在水平方向沿垂直进入偏转电场,出偏转电场后速度与水平方向成30°,打到荧光屏P上的A点。已知加速电场中的电压为U1 , 形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),A点与距离为h,忽略电子的重力影响,不计空气阻力,电子质量为m,电荷量为e。求:
(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;
(2)偏转电场强度的大小和方向;
(3)荧光屏到偏转电场右边界的水平距离s。
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20、某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,光滑斜面AB与半径为R的光滑圆弧面相切于斜面底端的B点,圆弧的最低点为C。他采用以下两种方案来验证质量为m的小球从斜面上某点由静止释放运动到C点的过程中机械能是否守恒。(当地重力加速度为g)
(1)方案一:
①他用20分度游标卡尺测量小球的直径d,如图乙所示,则小球直径cm,在C点安装一个光电门;
②将小球从斜面上某点由静止释放,小球通过C点光电门时所用的时间为t,则小球通过C点时的速度(用物理量符号表示);
③改变小球的释放位置,测得释放位置到C点的高度为h,重复②,得到多组释放高度h和对应时间t,以为横坐标,以h为纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,若直线的斜率 , 则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。
(2)方案二:
①在圆弧最低点C安装一个力传感器;
②将小球从斜面上某点由静止释放,测得释放位置到C点的高度为h,并测得小球通过C点时传感器的示数F;
③改变小球的释放位置,重复②,得到多组释放高度h和对应传感器的示数F,以h为横坐标,以为F纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,该直线的斜率为k,与纵轴的交点为b,若小球在上述运动过程中机械能守恒,则 , 。(用物理量符号表示)。