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1、牛轭是套在牛颈上的曲木,是耕地时的重要农具。如图所示,一轻绳穿过犁前部的铁环后,两端分别系在牛轭上,两段绳子间的夹角为 , 两段绳子所在平面与水平面夹角为 , 手轻扶犁保持前进方向,当犁水平匀速耕地时所受的阻力为时,则每段绳子的拉力为( )A、 B、 C、 D、
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2、如图为我国研制的一种全新微型核能电池,可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核同位素衰变成铜核同位素,释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是( )A、镍核衰变产生的射线是粒子流 B、镍核衰变产生的射线是粒子流 C、镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D、衰变中伴随产生的射线是由镍核跃迁发出的
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3、上海光源是我国的重大科学装置。该装置中,电子经电场加速,进入波荡器做“蛇形”运动,产生辐射光。电子的电荷量、质量、初速度均已知,不计相对论效应及辐射带来的动能损失,忽略电子所受的重力。(1)、图甲为直线加速器简化模型,两加速电极中心有正对的小孔。为了使电子从右侧出射时动能为 , 求极板间的加速电压大小。(2)、图乙是波荡器简化模型,匀强磁场均匀分布在多个区域,水平面内沿轴线方向每一区域宽 , 纵向尺寸足够大。各相邻区域内磁场方向相反并垂直于所示平面。在点放置一电子发射装置,使电子以速率 , 在所示平面内与轴线成的范围内均匀发散射出。若恰有75%的电子能从I区域右边界射出。求I区域磁感应强度大小。(3)、如图丙,电子在磁感应强度为的匀强磁场中运动时,其轨迹上任意两点间存在规律:。其中、为速度方向角,为两点沿轴线方向的位移。图丁为更接近波荡器真实情况的磁场(沿轴线水平向右为轴正方向,垂直纸面向里为磁场正方向),若电子从点沿轴线向右射入,求处电子速度方向。
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4、如图所示为一项冰上游戏设施,平台之间的水平冰面上有可滑动的小车,左右平台及小车上表面等高,小车紧靠左边平台。小孩坐在雪橇上(系有安全带),静止在左边平台边缘处。现在家长施加推力,雪橇瞬时获得水平冲量 , 滑上小车。小车在冰面上滑行了的距离后与右侧平台碰撞并被锁定,雪橇最终停在右侧平台上。已知小孩和雪橇的总质量 , 雪橇与小车上表面间的动摩擦因数 , 雪橇与右侧平台间的动摩擦因数。小车质量 , 长度。将雪橇视作质点,忽略冰面阻力,取。试计算(1)、雪橇滑上小车时的速度;(2)、小车碰撞右侧平台时的速度;(3)、雪橇在右侧平台上滑行的距离。
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5、已知某型号汽车轮胎的容积为 , 初始时车胎内气体压强为、温度为。由于寒潮突至,轮胎内温度降至。轮胎容积始终保持不变。求降温后(1)、车胎内气体压强;(2)、为使车胎压强达到 , 需要从外界缓慢充入温度为、压强为的气体体积多大?
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6、科技小组设计一款自动调光装置,可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图所示,包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路,由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角,实现对室内照度的自动控制。(照度是反映光线明暗程度的物理量,国际单位)(1)、当偏振片、透振方向夹角为(选填“”或“”)时,透光性最差。(2)、为了设定控制电路具体参数,需要获得不同照度下光敏电阻的阻值,现用如图所示的多用电表进行测量。步骤如下
①机械调零后,选择开关拨至“”位置,红黑表笔短接,然后调节多用电表面板上的部件(填“甲”或“乙”),直到指针停在表盘右端0刻度处。
②某次测量中,指针指示如图所示,则光敏电阻的阻值 , 并用照度传感器记录此时的照度值。
③改变照度多次重复步骤②,得到光敏电阻阻值与照度的对应关系,如表1所示。
表1 光敏电阻阻值与照度对应表
照度
2196
1370
948
690
535
420
340
300
253
215
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.0
1.10
1.20
1.30
④设计如图所示的控制电路,其中电源电动势 , 内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压时,系统会自动调节透光率,直至为止。那么,当电阻箱阻值时,可实现控制室内照度在以下。
(3)、若要提高室内照度上限,需要(填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。 -
7、用如下实验装置进行“探究平抛运动的特点”实验,步骤如下
(1)按照甲图安装实验装置,调节斜槽末端水平,并将一张白纸和复写纸固定在背板上。斜槽末端下方用细线悬挂重锤的作用是
A.判断仪器背板是否竖直
B.确定白纸上轴的方向
C.利用重锤的惯性来保证实验装置稳定
(2)让小球静止在斜槽末端附近,用笔通过复写纸在白纸上描出球心投影点 , 描出槽口端点在白纸上的投影 , 描出过的竖直线与过水平线的交点。白纸上平抛轨迹的初始位置应是(填、或)。
(3)让钢球从斜槽上某一高度滚下,落到水平挡板上,在白纸上留下印迹。
(4)上下调节挡板的位置,多次操作步骤(3),并保证钢球在斜槽上的释放点(填“相同”“不同”或“随机”)。
(5)用平滑曲线把印迹连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹,如图乙。轨迹上任意一点的坐标、应满足关系:(填、或)
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8、“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。
在探究“向心力与半径之间的关系”过程中,将皮带绕在左右塔轮上,并选择左右塔轮半径(填“相同”或“不同”),将质量相同的两个小球分别放在(填“A、B”“ A、C”或“B、C”)位置,然后摇动手柄进行观察和记录。
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9、下面是一种电动汽车能量回收系统简化结构图。行驶过程,电动机驱动车轮转动。制动过程,电动机用作发电机给电池充电,进行能量回收,这种方式叫“再生制动”。某电动汽车4个车轮都采用轮毂电机驱动,轮毂电机内由固定在转子上的强磁铁形成方向交替的等宽辐向磁场,可视为线圈处于方向交替的匀强磁场中,磁感应强度大小为。正方形线圈固定在定子上,边长与磁场宽度相等均为 , 每组线圈匝数均为 , 每个轮毂上有组线圈,4个车轮上的线圈串联后通过换向器(未画出)与动力电池连接。已知某次开始制动时线圈相对磁场速率为 , 回路总电阻为 , 下列说法正确的有( )A、行驶过程,断开,闭合 B、制动过程,断开,闭合 C、开始制动时,全部线圈产生的总电动势为 D、开始制动时,每组线圈受到的安培力为
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10、如图,轻质弹簧左端与竖直墙拴接,右端紧靠物块(不栓接),弹簧原长时右端的位置为点。物块压缩弹簧至点并锁定,。现解除锁定的同时将另一水平外力作用在物块上,使之向右匀变速运动。已知物块与地面间的滑动摩擦力大小恒定,则弹簧右端到达点前外力随位移的变化可能是( )A、
B、
C、
D、
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11、打火机的点火装置,利用了压电陶瓷的压电效应,快速挤压后瞬间产生千伏高压,然后放电,其原理可用甲乙两图近似模拟。挤压前,结构如甲图所示,点为正六边形的中心,三个电量均为的点电荷分别位于顶点A、、上,三个电量均为的点电荷分别位于顶点、、上。挤压后,、、、处电荷位置不变,只是A、处的电荷分别沿竖直方向靠近点,并关于点对称,如图乙所示。取无穷远处电势为零,对于点处电场正确的说法是( )A、挤压前,电场强度为零 B、挤压前,电势为零 C、挤压后,电势大于零 D、挤压后,电场强度竖直向上
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12、物块从固定斜面的底端上滑,机械能与动能的关系如右图所示。已知斜面倾角 , 物块质量 , 初速度 , 物块与斜面间的动摩擦因数为。以斜面底端位置为零势能面,取 , , 。下列说法正确的是( )A、 , B、 , C、 , D、 ,
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13、如图所示,、、为一条弹性轻绳上的三点,且。时刻,波源开始起振,方向垂直于向上,振动规律为。此后,测得点开始振动的时刻为。下列说法正确的是( )A、波长为 B、波传播速度为 C、点开始振时方向向下 D、时刻质点处在平衡位置
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14、2024年巴黎奥运会,中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目。训练中的悬停情景如图所示,若悬绳长均为 , 两悬绳的悬点间距 , 手臂伸长后两环间距 , 运动员质量忽略悬绳和吊环质量,不计吊环直径,取。此时左侧悬绳上的张力大小为( )A、 B、 C、 D、
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15、如图所示,某同学利用自耦变压器设计了家庭护眼灯的工作电路。、端输入交流电压,为两个相同的护眼灯L1和L2供电。电键S断开,L1正常发光。现闭合S,为使两灯仍正常发光,只需调节的是( )A、向左滑动 B、向下滑动 C、向上滑动 D、不需要任何调节
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16、据《甘石星经》记载,我国古代天文学家石申,早在2000多年前就对木星的运行进行了精确观测和记录。若已知木星公转轨道半径 , 周期 , 木星星体半径 , 木星表面重力加速度 , 万有引力常量。则太阳质量( )A、 B、 C、 D、
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17、早期浸入式光刻技术是利用光由介质I入射到介质II后改变波长,使波长达到光刻要求,然后对晶圆进行刻蚀。如图所示,光波通过分界面后, , 正确的判断是( )A、频率变小 B、波长变短 C、速度变大 D、介质I的折射率大于介质II的折射率
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18、2024年2月,复旦大学的研究团队成功研发了新型钙基电池,其特点是成本低、更环保。图甲是研究光电效应的电路图,光电管阴极为钙金属,逸出功为 , 图乙是氢原子的能级图。若用大量处于能级的氢原子发光照射阴极 , 下列跃迁过程不能发生光电效应现象的是( )A、从跃迁到 B、从跃迁到 C、从跃迁到 D、从跃迁到
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19、芯片制造中,离子注入是一道重要的工序,如图所示是一部分离子注入工作原理示意图,离子注入过程需要用电场与磁场进行有效控制.初速度不计的带正电离子从离子源S发出经电场加速后,从P点以速度v0沿半径方向射入圆形磁分析器,磁分析器中存在垂直于纸面向外的匀强磁场B1(大小未知),与长方体离子控制区的截面abcd相切于Q点,其中abcd为该控制区中间竖直平面(与圆形磁分析器处于同一竖直平面),离子从Q点进入控制区时,由于边缘效应,离子进入控制区的速度方向会有一定波动(速度大小不变),波动范围在以正常射入方向为轴的最大偏角为θ的范围内.开始时控制区不加电场或磁场,离子从Q点离开磁分析器后可匀速穿过控制区,注入水平底面的硅片上.已知离子质量为m,电荷量为q,在圆形磁分析器中运动的时间为t,图中a、P、Q三点连线正好可构成一个等边三角形,bQ足够长、ad边长为L,不计离子的重力和离子间的相互作用,θ角已知,且由于θ角较小(θ<10°)离子不会从控制区的四个侧面射出.(1)、求加速电场的电势差U和圆形磁分析器的半径r;(2)、若离子注入硅片时,垂直硅片的速度至少达到v才能有效注入,为使所有离子均能有效注入硅片,现在控制区加上沿ad方向的匀强磁场B和同样方向的匀强电场(强场大小可调控),则匀强电场的场强大小应满足什么条件?离子有效注入硅片上的面积最大可达多少?(3)、若在控制区加上垂直于abcd平面向里的匀强磁场其大小为B0(且),现加上沿ad方向且大小可调控的匀强电场E,若要使从Q进入并沿平面abcd运动的离子都不打到硅片上,求可控匀强电场E的取值范围。
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20、随着社会的发展,新能源汽车已经成为我们日常生活中非常普遍的交通工具之一。电机系统是新能源汽车核心技术之一,当前新能源汽车主要使用的电机包括永磁同步电机和交流感应电机(如图1)。交流感应电动机就是利用电磁驱动工作的,其原理是利用配置的三个线圈连接到三相电源上,产生旋转磁场,磁场中的导线框也就随着转动,就这样,电动机把电能转化成机械能。其原理类似于如图2所示的高中教材中的演示实验。为方便理解图1中交流感应电动的工作原理,我们将其简化等效为如图3所示的模型(俯视图),其中单匝线圈处于辐向磁场中,所处的磁感应强度相同,大小均为 , 两无磁场区域夹角均为 , 已知导线框的边长均为为 , 线框总电阻为。两边质量均为为 , 在磁场中转动时,受到的阻力均为 , 其中比例系数为线速度,其余两边质量和所受阻力不计,无磁场区域一切阻力忽略不计。现让磁场以恒定角速度顺时针转动,线框初始静止锁定,时刻解锁如图3所示的正方形导线框 , 导线框由静止开始转动。(1)、判断时刻,线框中的电流方向(用字母表示);(2)、求线框稳定转动时的角速度、及线框中电流的有效值;(3)、系统稳定转动后某时刻磁场停止转动,求边还能转过的最大路程。