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1、如图所示,虚线为电场中的三条等势线,相邻等势线间的电势差相等,实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,电子经过P、Q两点时的加速度大小分别为、 , 动能分别为、 , 电势能分别为、 , P、Q两点的电势分别为、 , 下列判断正确的是( )A、 B、 C、 D、
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2、如图所示,有界匀强磁场的宽度为d,一带电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度垂直边界射入磁场,离开磁场时的速度偏角为 , 不计粒子受到的重力,下列说法正确的是( )A、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为3d B、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为 C、带电粒子在匀强磁场中运动的时间为 D、匀强磁场的磁感应强度大小为
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3、如图所示,物体A、B叠放在粗糙的斜面C上,沿斜面向上的拉力F作用在物体B上,使A、B一起沿斜面向上匀速运动,斜面C始终静止在水平地面上。下列说法正确的是( )A、此过程中,物体A受2个力作用 B、此过程中,物体B受5个力作用 C、此过程中,斜面C受5个力作用 D、此过程中,地面受到的压力等于A、B、C整体所受的重力
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4、如图所示,间距为L、足够长的光滑平直金属导轨、固定在水平面上,导轨所在空间存在两个匀强磁场区域I、II。区域I的磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为2B,其边界为、。区域II的磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B,其左边界为 , 各边界均与导轨垂直。质量均为m的光滑金属细杆1、2垂直位于导轨上,金属杆2静止在匀强磁场区域II中。现使金属杆1以初速度从边界进入磁场区I,最终能匀速通过边界。在金属杆1离开边界时给金属杆2施加一平行导轨向左、大小与速度成正比的力。不计导轨的电阻,每根金属杆接入电路部分的电阻均为R,两金属杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,区域II的磁场足够宽。求:
(1)金属杆1刚进入磁场区I时,金属杆1的电功率;
(2)金属杆1在磁场区I运动过程回路中产生的焦耳热;
(3)对金属杆2施加力F后,金属杆2运动的最大距离。
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5、如图所示,PQ为光滑水平面,QN为粗糙水平面,两者之间平滑连接。两物体A和B并排静置于光滑水平地面PQ上,它们的质量M均为0.5kg。一颗质量m=0.1kg的子弹以v0=34m/s的水平速度从左边射入A,射出A后继续进入B中且当子弹与B保持相对静止时,A和B都还没有离开光滑水平面。已知子弹在物体A和B中所受阻力相同且一直保持不变,A的长度为LA=0.23m,A离开光滑水平面后在QN粗糙水平面内位移为x=2m。A、B与QN间的动摩擦因数μ都为0.1,不计空气阻力,g取10m/s2。
(1)求物体A和物体B离开光滑水平面时的速度大小vA、vB;
(2)求子弹在物体B中穿过的距离LB。
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6、真空中一半圆形透明柱体的横截面如图所示,圆半径为R,圆心为O,半圆弧上有M、N两点,M和N与圆心O的连线恰好垂直,M到ab的距离为 , 一束平行于ab的细单色光从M点射入玻璃砖后,直接照射到N点,经N点射出的光线与直径ab的延长线交于P点(未画出),不考虑被半圆内表面反射后的光线,已知光在真空中的传播速率为c。求:
(1)透明柱体的折射率;
(2)光从M点传播到P点的时间。
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7、现在许多汽车的雨刮器都具有自动感应功能,通常在挡风玻璃中间上方安装红外反射式雨量传感器。其示意图如图a所示,由右侧发光二极管发射红外线,射向挡风玻璃并全部发生全反射,红外线被光电二极管接收。下雨时,光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异,从而让雨刮器工作。试回答以下问题:
(1)下雨时,光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异,原因是有雨时,部分光线发生了(填“折射”或“全反射”);
(2)雨量越大时,光电传感器电阻越小,则雨刮器越快,若雨刮器内部电路结构简化成图甲和图乙,其中A为光电传感器模块,B为电动机模块,则能够实现雨量越大雨刮越快的是(填“甲”或“乙”);
(3)小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机,铭牌上标有额定电压12V,额定功率30W,通过测量发现电动机电压达到6V才能转动。为保护电动机,不转动时,电流不能超过1A。
小明同学打算测量电动机内阻。
①他首先用多用电表的欧姆挡进行粗测,他选择了×1挡后,先进行 , 再进行测量,读数如图b所示,则读数为Ω;
②为精确测量,实验室提供了如下器材:恒压电源U(12V),电压表V(8V,约1kΩ)电流表A(1A,约1Ω),滑动变阻器R(0~10Ω),定值电阻 , 导线、开关。他设计了如图c所示的电路图。
请回答以下问题:
(ⅰ)为了多测几组数据,图c中的电路图,电压表应该接在端(填a或b)。
(ⅱ)若某次测量,电压表读数为U0 , 电流表为I0 , 则电动机内阻为(用题中符号表示)。
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8、如图所示,半径为R的半圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场边界上P点有一个单位时间内能发射n个相同带电粒子的粒子源,粒子源发射的粒子以相同的速率v在纸面内沿不同方向射入磁场,且各个方向的粒子数均匀,为竖直放置的挡板,O为圆心,P、O两点的连线与挡板垂直。已知沿方向入射的粒子刚好能到达M点。不计粒子重力及粒子之间的相互作用,则( )A、粒子源发射的粒子的比荷为 B、粒子到达挡板的最短时间为 C、从磁场边界上射出的粒子,其速度方向一定竖直向上 D、单位时间内打在挡板上的粒子数为
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9、一定质量的理想气体由状态a变化到状态b,再由状态b变化到状态c,其压强p与温度t的关系如图所示,下列说法正确的是( )A、气体由a到b为等容变化 B、气体由a到b到c体积一直增大 C、气体由a到b到c体积一直减小 D、气体由b到c单位时间撞击到容器单位面积的分子个数减少
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10、在远距离输电中,各物理量符号及输电原理如图所示,已知输电线电阻不变,输电过程中所有变压器均为理想变压器。升压变压器输入正弦交流电有效值保持不变,发电站发电机始终未超过最大功率,随着用户增多,下列说法正确的是( )A、不变,变大 B、变大,变大 C、的变化量和的变化量的比值不变 D、不变,发电机输出的功率不变
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11、如图所示,A、B是固定在真空中的两个异种点电荷,其中B的电荷量大小是A的3倍。O是A、B点电荷连线的中点。如果只有A点电荷存在时,把一带电量为q的正试探电荷从无限远处移到O点,该试探电荷克服静电力做的功为W。规定无限远处的电势为零,则A、B电荷同时存在时,O点处的电势为( )A、 B、 C、 D、
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12、一被压缩的轻质弹簧左端固定在墙上,右端与物块A相连,物块B紧靠在A的右边,如图所示。现释放弹簧,A、B一起向右运动,并最终分离。已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为、 , 且。关于A、B分离时的位置,下列说法正确的是( )A、在弹簧原长位置处 B、在弹簧原长位置左边 C、在弹簧原长位置右边 D、在弹簧原长位置哪侧与A、B的质量有关
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13、某同学做投篮练习,两次分别从相同高度的A、B两位置抛出同一篮球,恰好都垂直撞击在篮板同一位置C,如图所示,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )A、篮球两次抛出时的动量相等 B、两次篮球重力做功的平均功率相等 C、篮球两次到位置C时机械能相等 D、两次重力的冲量不相等
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14、2024年4月17日,神舟十八号载人飞船与长征二号F遥十八运载火箭组合体已转运至发射区,计划近日择机实施发射。如图所示,模拟发射飞船过程中,飞船在椭圆轨道1上的P点点火变轨进入圆形轨道2,绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )A、飞船在轨道1上P点的线速度大于在轨道2上P点的线速度 B、若要让飞船与同一轨道上位于前方的空间实验室对接,可将飞船加速到一个较高轨道,然后再减速追上实验室完成对接 C、飞船在两个轨道上运行时,在P点处的机械能相等 D、飞船在两个轨道上的运转周期
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15、如图所示是一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图,波速为2m/s。点A、B和C分别是该波上的质点,下列说法正确的是( )A、该波的周期为5s B、该波向x轴正方向传播 C、质点A此刻的加速度最大 D、质点B运动到点C处所需时间可能为1s
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16、位于贵州境内沪昆高速镇宁至胜境关段的坝陵河大桥蹦极高度370米,打破了澳门塔的纪录,成为目前世界最高的商业蹦极设施。某人在此蹦极的运动可简化为直线运动,其图像如图所示,时刻开始运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )A、0~时间内,此人一定不受绳子拉力 B、~时间内,此人运动的加速度向上且减小 C、时刻,此人到达最低点,所受绳子拉力达到最大 D、~时间内,此人反向运动,速率减小,位移增大
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17、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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18、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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19、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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20、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