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1、如图,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管A、B、C粗细均匀,A、B两管的上端封闭,C管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为 , 。将水银从C管缓慢注入,直至B、C两管内水银柱的高度差。已知外界大气压为。求(1)、B管内气柱的长度;(2)、A、B两管内水银柱的高度差。
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2、如图所示,某透明介质的截面为直角三角形ABC,其中∠A=30°,AC边长为L,一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入,恰好在AB面发生全反射。已知光速为c,求:
(1)该介质的折射率n;
(2)该光束从射入该介质到第一次穿出经历的时间t。
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3、如图所示,轻质弹簧左端固定在竖直墙面上,右侧有一质量M=0.10kg、半径R=0.20m的四分之一光滑圆弧轨道CED(厚度不计)静置于水平地面上,圆弧轨道底端C与水平面上的B点平滑相接,O为圆弧轨道圆心。用质量为m=0.20kg的物块把弹簧的右端压缩到A点由静止释放(物块与弹簧不拴接),物块到达B点时的速度为。已知B点左侧地面粗糙,物块与地面之间的动摩擦因数为 , A、B之间的距离为x=1m,B点右侧地面光滑,g取。(1)、求物块在A点时弹簧具有的弹性势能;(2)、求物块上升的最大高度;
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4、某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻 , 现备有下列器材:
A.电流表(量程为10mA,内阻约为10Ω);
B.电压表(量程为3V,内阻约为3kΩ);
C.滑动变阻器(阻值范围为0~10Ω,额定电流为2A);
D.定值电阻(阻值为750Ω);
E.直流电源E(电动势为4.5V,内阻不计);
F.开关S和导线若干。
(1)实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路,电阻的测量值可由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数,则图(填“甲”或“乙”)所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。
(2)若采用(1)中所选电路进行测量,得到电压表和电流表的示数如图丙所示,则电压表的示数为V,电流表的示数为mA,由此组数据可得待测电阻的测量值Ω,若所用电压表和电流表的内阻分别按3kΩ和10Ω进行计算,则由此可得待测电阻的真实值Ω(计算结果均保留三位有效数字)。
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5、利用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定,右端与小滑块接触但不连接,小滑块位于桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离s后,由静止释放,小滑块向右移动离开桌面落到水平地面上。测出桌面到地面高度h,桌边到小滑块落地点的水平距离x。重力加速度为g,忽略空气阻力的影响,则:(1)、若改变滑块的质量m,仍将弹簧压缩s后由静止开始释放滑块,测出不同滑块离开桌面后的水平距离x,作的关系图像如图乙所示。图像的斜率为k,与纵轴的截距为b,则弹簧压缩s时的弹性势能为;(2)、本实验中滑块与桌面间动摩擦因数为 , (用h、k、s、b等物理量表示)桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果(选填“有影响”或“无影响”)。
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6、如图所示,光滑的水平轨道与光滑的圆弧轨道在点平滑连接, , 圆弧轨道半径。质量的小物块(可视为质点)静止在水平轨道上的点,现给小物块一个水平向右的瞬时冲量 , 则小物块从离开点到返回点所经历的时间约为( )A、 B、 C、 D、
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7、正方形区域abcd边长为L,质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),在纸面内从d点沿着dc方向以速率射入该区域,若在该区域加上方向垂直纸面向里的大小为B的匀强磁场,粒子恰好从b点离开。若在该区域加上竖直方向的匀强电场E,粒子也恰好从b点离开。下列判断正确的是( )A、 B、 C、粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D、若只改变粒子的速度方向,则在磁场中运动的最长时间为
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8、一张画放在凸透镜前20cm处,画面与主轴垂直,成像的面积和画的面积相等,如果将画向透镜移近5cm,则所成像的面积是画的( )A、2倍 B、2.25倍 C、1.5倍 D、4倍
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9、铋是一种金属元素,元素符号为Bi,原子序数为83,位于元素周期表第六周期VA族,在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核()放出一个粒子后衰变成一个钋核(),并伴随产生了射线。已知时刻有m克铋210核,时刻测得剩余克没有衰变,时刻测得剩余克没有衰变,则铋210核的半衰期为( )A、 B、 C、 D、
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10、如图所示, A、B是面积、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域,只是A区域比B区域离地面高,甲、乙两个完全相同的线圈,在距地面同一高度处同时由静止开始释放顺利穿过磁场,两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直,不计空气阻力。下列说法正确的是( )A、两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B、两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量不相等 C、两线圈落地时乙的速度较大 D、甲线圈运动时间较长,乙线圈先落地
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11、如图所示,装满土豆的货车正沿水平公路向右做匀加速运动,以图中用粗线标出的土豆为研究对象,F表示周围的土豆对粗线标出的土豆的作用力,则下列说法中正确的是( )A、F的大小可能小于G B、F的方向一定水平向右 C、F的方向一定斜向右上方 D、F的方向一定竖直向上
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12、如图(a)所示,轨道左侧斜面倾斜角满足sinθ1 = 0.6,摩擦因数 , 足够长的光滑水平导轨处于磁感应强度为B = 0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向上,右侧斜面导轨倾角满足sinθ2 = 0.8,摩擦因数。现将质量为m甲 = 6kg的导体杆甲从斜面上高h = 4m处由静止释放,质量为m乙 = 2kg的导体杆乙静止在水平导轨上,与水平轨道左端的距离为d。已知导轨间距为l = 2m,两杆电阻均为R = 1Ω,其余电阻不计,不计导体杆通过水平导轨与斜面导轨连接处的能量损失,且若两杆发生碰撞,则为完全非弹性碰撞,取g = 10m/s2 , 求:
(1)甲杆刚进入磁场,乙杆的加速度?
(2)乙杆第一次滑上斜面前两杆未相碰,距离d满足的条件?
(3)若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图(b)所示(t1、t2、t3、t4、b均为未知量),乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞,甲在0 ~ t3时间内未进入右侧倾斜导轨,求d的取值范围。
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13、雪地转椅是一种游乐项目,其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图(a)、(b)所示,传动装置有一高度可调的水平圆盘,可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳,轻绳另一端B连接转椅(视为质点)。转椅运动稳定后,其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为 , 重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)在图(a)中,若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为的匀速圆周运动。求与之间夹角的正切值。
(2)将圆盘升高,如图(b)所示。圆盘匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动,绳子与竖直方向的夹角为 , 绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。
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14、可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经完成循环过程,和均为等温过程,和均为等容过程。已知 , 气体在状态A的压强 , 体积 , 气体在状态C的压强。求:
(1)气体在状态D的压强;
(2)气体在状态B的体积。
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15、某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计。
(1)如图(a)所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽和高。
(2)现有实验器材:电流表(量程 , 内阻)、电压表(量程或 , 内阻未知)、直流电源、滑动变阻器、开关和导线.请在图(a)中画线完成电路实物连接。
(3)连接好电路,测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到 , 重复测量。绘出和水的图,分别如图(b)中甲、乙所示。
(4)若图线的斜率为k,则水的电阻率表达(用k、d、h表示)。实验结果表明,温度(填“高”或“低”)的水更容易导电。
(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变,选用内直径为的水管。若人体的安全电流为 , 热水器出水温度最高为 , 忽略其他电阻的影响(相当于热水器的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为m。(保留两位有效数字)
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16、某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是( )A、光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B、透镜的作用是使光更集中 C、单缝的作用是获得线光源 D、双缝间距越小,测量头中观察到的条纹数目内越多
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17、石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料,具有丰富的电学性能.现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子(电子)浓度。如图(a)所示,在长为a,宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间通以恒定电流I,电极2、4间将产生电压U。当时,测得关系图线如图(b)所示,元电荷 , 则此样品每平方米载流子数最接近( )A、 B、 C、 D、
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18、两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,半径分别为、 , 则动能和周期的比值为( )A、 B、 C、 D、
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19、如图所示,AB是一段光滑倾斜轨道,通过水平光滑轨道BC与半径为的竖直光滑圆轨道CDEFG相连接(圆轨道最低点C、G略有错开),出口为光滑水平轨道GH,一质量为m的小球从倾斜轨道某处静止释放,此后小球恰好能过E点。水平轨道GH上放一凹槽,凹槽质量为M,凹槽左右挡板内侧间的距离为L,在凹槽右侧靠近挡板处置有一质量也为M的小物块(可视为质点),凹槽上表面与物块间的动摩擦因数μ=0.5。物块与凹槽一起以速度向左运动,小球在水平轨道GH上与凹槽左侧发生弹性碰撞,所有轨道转折处均有光滑微小圆弧相接。已知小球与凹槽不发生二次碰撞, , 重力加速度为g,求:(1)、小球静止释放位置到水平轨道BC的高度;(2)、小球和凹槽碰撞后凹槽的速度大小;(3)、小球和凹槽相碰后,凹槽与物块达到共速时物块到右侧挡板的距离及凹槽的位移。
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20、如图所示,电阻不计的金属导轨和平行等高正对放置,导轨左右两侧相互垂直,左侧两导轨粗糙,右侧两导轨光滑且与水平面的夹角 , 两组导轨均足够长。整个空间存在平行于左侧导轨的匀强磁场。导体棒Q在外力作用下静置于左侧导轨上并保持水平,其与导轨间的动摩擦因数。导体棒P水平放置于右侧导轨上,两导体棒的质量均为m,电阻相等。时起,对导体棒P施加沿斜面向下的随时间变化的拉力(k已知),使其由静止开始做匀加速直线运动,同时撤去对Q的外力,导体棒Q开始沿轨道下滑。已知两导体棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。( , )(1)、求导体棒P的加速度;(2)、求时导体棒Q加速度的大小;(3)、求导体棒Q最大速度的大小。