相关试卷
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1、近日电磁弹射微重力实验装置启动试运行,该装置采用电磁弹射系统,在很短时间内将实验舱竖直向上加速到20m/s后释放。实验舱在上抛和下落回释放点过程中创造时长达4s的微重力环境,重力加速度g取10m/s2 , 下列说法正确的是( )A、微重力环境是指实验舱受到的重力很小 B、实验舱上抛阶段处于超重状态,下落阶段处于失重状态 C、实验舱的释放点上方需要至少20m高的空间 D、实验舱在弹射阶段的加速度小于重力加速度
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2、有一款三轨推拉门,门框内部宽为。三扇门板俯视图如图甲所示,宽均为 , 质量均为 , 与轨道的摩擦系数均为。每扇门板边缘凸起部位厚度均为。门板凸起部位间的碰撞均为完全非弹性碰撞(不黏连),门板和门框的碰撞为弹性碰撞。刚开始,三扇门板静止在各自能到达的最左侧(如图乙),用恒力水平向右拉3号门板,经过位移后撤去 , 一段时间后3号门板左侧凸起部位与2号门板右侧凸起部位发生碰撞,碰撞后3号门板向右运动恰好到达门框最右侧(如图丙)。重力加速度。求:
(1)3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小;
(2)恒力的大小;
(3)若力大小可调,但每次作用过程中保持恒定且作用的位移均为 , 要保证2号门板不与1号门板发生碰撞,请写出3号门板经过的路程与之间的关系式。
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3、某款电子偏转仪器由边长为L的立方体空间OABC-O1A1B1C1构成,如图所示。电子发射器位于顶部A1O1的中点M,可向O1A1B1C1平面内各个方向均匀射出速率均为v的电子。在立体空间任意两个对立面可放置两块面积较大、与电源相连的金属板,从而实现在立方体空间内产生匀强电场,以控制电子的运动。已知电子质量为m、电荷量大小为e,电子打在金属板上将被吸收不再反弹进入电场,不计电子重力及电子间的相互作用力。问:(1)、当两块金属板分别放置在ABB1A1面和OCC1O1面时,若恰好无电子运动到OCC1O1面,则与金属板相连的电源电压U1是多少?(2)、当两块金属板分别放置在OABC面和O1A1B1C1面时,若恰好有电子打在底部BC的中点Q,则与金属板相连的电源电压U2是多少?(3)、在(2)的基础上,设电子从发射器射出的速度与中线MP的夹角为θ,求电子从M点运动到立体空间边缘的过程,电场力做功W与θ的函数关系。
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4、如图甲所示,为某一对简谐横波在时刻的图像,图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像。讨论:
(1)波的传播方向和波速大小;
(2)画出经过2.3 s后波的图像,并求出P质点的位移和运动的路程。
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5、某软件能够调用手机内置加速度传感器,实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机(其坐标轴如图1所示)探究加速度与力、质量的关系,实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。
(1)分别称量出小桶的质量m0和手机的质量M0。
(2)开始时,整个实验装置处于静止状态,小桶里没有装砝码。
(3)用手突然向上托起小桶,使得绳子松弛,此瞬间手机受到的合力为(用题目所给字母表示),读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。
(4)往小桶中增加砝码,重复步骤(3),测得实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
小桶和砝码的重力(N)
0.245
0.445
0.645
0.845
1.045
1.245
手机加速度a(m/s2)
1.76
2.58
3.39
4.20
4.98
根据图3软件截图,上表中空白处的数据约为m/s2(保留两位有效数字)。利用数据作出a − F图像,在图4中描出第一组数据的点并连线。
(5)由a − F图可知手机质量约为kg。(保留两位有效数字)。上述实验可以得到结论是:。
(6)保持小桶和砝码的质量不变,用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面,重复步骤(3),测得实验数据并作出图像,得出结论:当合外力一定,加速度与物体质量成反比。
(7)从图3软件截图可以看出,即使整个实验装置处于静止状态,手机依然显示有加速度扰动,为了减少该扰动造成的相对误差,请提出一条可行的办法是。
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6、某同学用图(a)所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有:电源、电压传感器、电容器C(4.7 μF,10 V),定值电阻R(阻值2.0 kΩ)、开关S、导线若干。(1)、电解电容器有正、负电极的区别。根据图(a),将图(b)中的实物连线补充完整;(2)、设置电源,让电源输出图(c)所示的矩形波,该矩形波的频率为Hz;(3)、闭合开关S,一段时间后,通过电压传感器可观测到电容器两端的电压UC随时间周期性变化,结果如图(d)所示,A、B为实验图线上的两个点。在B点时,电容器处于状态(填“充电”或“放电”)在点时(填“A”或“B”),通过电阻R的电流更大;
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7、如图所示,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为m的球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放球C,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )A、运动过程中,A、B、C组成的系统机械能守恒,动量守恒 B、球摆到最低点过程,C球的速度为 C、C球第一次摆到最低点过程中,木块A、B向右移动的距离 D、C向左运动能达到的最大高度
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8、如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度v = 2.0 m/s顺时针匀速运行,A端上方靠近传送带的料斗中装有煤,打开阀门,煤以流量Q = 50 kg/s落到传送带上,煤与传送带达共同速度后被运至B端。在运送煤的过程中,下列说法正确的是( )A、电动机应增加的功率为100 W B、电动机应增加的功率为200 W C、在1 min内因煤与传送带摩擦产生的热量为6.0 × 103 J D、在1 min内因煤与传送带摩擦产生的热量为1.2 × 104 J
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9、吸血鬼恒星是一种理论上的天体,它通过从伴星吸取物质来维持自身的光和热。这种恒星通常处于双星系统中,吸血鬼恒星通过这种方式获得额外的物质,从而延长自己的寿命。这种现象在天文学中被称为质量转移或吸积过程。假设两恒星中心之间的距离保持不变,忽略因热核反应和辐射等因素导致的质量亏损,经过一段时间演化后,则( )A、两恒星的周期不变 B、两恒星的轨道半径保持不变 C、吸血鬼恒星的线速度增大 D、伴星的线速度增大
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10、滚筒式静电分离器原理如图所示,转轮C由导体制作并接地。放电针与转轮C间施加高压并电离空气,颗粒、经过电离空气后都带上电荷。颗粒直接掉落在盘,颗粒被刮落到盘。下列说法正确的是( )A、颗粒为绝缘材料,为导电材料 B、颗粒为导电材料,为绝缘材料 C、经过电离空气后颗粒带正电,带负电 D、对调、C间的极性,颗粒、的落点也对调
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11、近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生。玩手机时,会让颈椎承受更多的重量。不当的姿势会导致一系列健康问题的出现。当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量;但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化。现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型:重心在头部的点,颈椎(视为轻杆)可绕转动,人的头部在颈椎的支持力和沿方向肌肉拉力的作用下静止。假设低头时颈椎与竖直方向的夹角为30°,与竖直方向的夹角为60°,此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的( )A、1.7倍 B、2.8倍 C、3.3倍 D、4.0倍
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12、现代高能粒子实验中需要获取轨迹可控的高能粒子,发现用磁场约束粒子运动轨迹的方法十分有效。空间中存在三个有电场或磁场的区域,区域Ⅰ是半径为的圆形区域,区域Ⅰ中存在磁感应强度大小为的垂直于纸面向外的匀强磁场;区域Ⅱ在区间内存在平行轴的匀强电场, , 场强大小 , 场强方向沿着轴负向,区域Ⅲ为的区间,存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场 , 磁感应强度大小为 , 坐标为的点是边界上一点。一群质量为 , 电荷量为的带电粒子沿着方向射入区域Ⅰ,其坐标范围为 , 要求这批粒子从同一点离开区域Ⅰ。(不计粒子重力,)求:(1)、求粒子初速度;(2)、这批粒子离开区域与轴的夹角范围;(3)、某粒子能到达点,该粒子最初入射的坐标;(4)、若满足(3)的那个粒子从点进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力,观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与区域Ⅲ磁场左边界相切于点(未画出)。求粒子由点运动到点的时间以及坐标的值。
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13、在y轴左右两侧存在两种不同的均匀介质,有两列持续传播的简谐横波沿x轴相向传播,甲向右传播、乙向左传播,t=0时刻的波形如图所示,甲波恰好传至x=0处,乙波恰好传至x=5m处,已知波在负半轴的波速大小为0.5m/s,在正半轴的波速大小为0.25m/s,下列说法中正确的是( )A、t=0时刻x=-2.6m处质点与x=5.1m处质点的振动方向相同 B、x轴上第一个位移到+6cm的质点的横坐标为x=2.75m C、较长时间后x=2.5m处的质点是振动减弱点 D、0~50s内,x=2m处质点的路程为0.6m
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14、如图甲所示,水平粗糙绝缘地面上方有方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为。一个质量为、电荷量为的物块(可视为质点)以速度垂直磁场方向进入磁场,物块进入磁场后始终未离开地面,其动能与时间的关系图像如图乙所示,图像中点为曲线切线斜率绝对值最大的位置。已知重力加速度为 , 下列说法正确的是( )A、时刻,物块从左边进入磁场 B、时刻,物块从右边进入磁场 C、图中点对应的速度大小为 D、图中点对应的速度大小为
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15、2024年9月27日,世界新能源汽车大会在海口开幕。大会中展现的诸多前沿科技,揭示了未来汽车发展的趋势。其中电动汽车的进步最为引人注目。图中与磁现象有关的四个实验,与电动机的原理最为相似的是( )A、甲 B、乙 C、丙 D、丁
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16、一列简谐横波沿x轴正方向传播,在时的波形如图甲所示,L、M、N是波上的三个质点,图乙是其中一个质点在此后一段时间内的振动图像。下列说法正确的是( )A、时,质点M沿y轴正方向运动 B、时,质点M的加速度比质点N的小 C、图乙是质点N的振动图像 D、质点L和质点N的相位总是相同
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17、如图甲所示,平行边界之间存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,之间的距离为d。时刻,有一质量为的带电粒子从磁场边界上A点处以速度垂直磁场方向射入,方向与边界的夹角为 , 粒子恰好从点垂直边界射出磁场。紧靠磁场边界右侧,有两个间距为、足够大的平行板 , 平行板间存在电场,两板间电势差的变化规律如图乙,其中已知。带电粒子在运动过程中始终不与板相碰,粒子重力不计。求:
(1)该带电粒子的电性及电荷量大小;
(2)若 , 带电粒子从A点到第一次到达点的时间及时刻带电粒子的速度与的比值;
(3)若满足(2)条件,带电粒子第二次离开磁场时的位置与A点的距离(结果用根号表示)。
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18、如图所示,一长的水平传送带在电动机带动下以速度沿顺时针方向匀速转动,质量的小物块和质量的小物块B由跨过定滑轮的轻绳连接,绳不可伸长,A与定滑轮间的绳子与传送带平行。某时刻将物块A轻轻放在传送带最左端,已知物块A与传送带间的动摩擦因数 , 滑轮的质量和绳与滑轮间的摩擦不计,重力加速度 , 两物块均可视为质点。求:
(1)把物块A放上去瞬间B的加速度的大小;
(2)物块A从传送带左端运动到右端过程中传送带对物块A的冲量大小。
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19、随着监控技术的不断发展,现在大街小巷、家家户户都安装了监控摄像等设备。如图所示为一监控设备上取下的半径为的半球形透明材料,球心为点,A点为半球面的顶点,且满足与渡有反射膜的底面垂直。一束单色光平行于射向半球面的B点,折射光线通过底面点,经点反射后射向半球面上的点(图中未画出),已知B到连线的距离为 , 长为。求:
(1)此材料的折射率;
(2)请通过计算说明反射光是否会在圆弧上发生全反射?
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20、某物理兴趣小组要测量一电池组的电动势和内阻,实验室提供下列仪器:
A.电池组(电动势约为 , 内阻约为)
B.电流表A(量程 , 内阻)
C.电压表V(量程为 , 内阻)
D.定值电阻
E.电阻箱
F.导线及开关
(1)、为了较准确的测出电源电动势和内阻,应选图中(填“甲”或“乙”)电路。(2)、根据你所选的电路图,调整电阻箱阻值 , 电流表所测的示数记为 , 整理数据并在坐标纸上描点绘制的图像,如图丙所示,图线斜率为 , 纵轴截距为 , 该电池电动势和内阻可表示为 , 。(用表示)。