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1、如图所示 , 半径为的水平金属圆盘绕过中心。的竖直轴以角速度匀速转动 , 圆盘处在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。是间距为的足够长、水平光滑平行金属导轨 , 导轨处在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。导轨的端用导线通过电刷与圆盘边缘相连 , 、之间连接电容为的电容器和单刀双掷开关 , 且的接线柱1通过电刷与圆盘中心相连。在导轨上间隔一定距离垂直于导轨放置着两根金属棒、 , 质量分别为和 , 电阻值分别为和 , 不计其他电阻 , 金属棒始终与导轨垂直且接触良好。
(1)、将S掷于1,稳定后,求电容器所带的电荷量;(2)、当电容器所带电荷量为时,将从1掷于2,i.求、棒稳定后的速度大小;
ii.为使、棒不相碰,求两棒初始距离的最小值。
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2、如图(a)所示,木板静置在粗糙水平面上,两个可视为质点的物块、以大小为的水平速度同时从左右两端滑上木板,运动过程中、恰好不相碰。从、滑上开始计时,以向右为正方向,内,的速度一时间图像如图(b)所示。已知、、的质量分别为、、 , 、与之间的动摩擦因数相同,重力加速度大小取。求
(1)、A与地面间的动摩擦因数;(2)、、、达到共速的时刻;(3)、木板的长度。(本小问不要求写出计算过程,只写出答案即可) -
3、氢能自行车是以氢燃料电池为动力来源的自行车类型。某款氢能自行车的储氢罐为导热容器(体积不变),罐内氢气可视为理想气体。该自行车停放在27℃的环境温度下,罐内氢气压强为。(1)、储氢罐配备的安全阀设定的泄压阈值为。中午阳光暴晒后,罐内氢气温度升至 , 请计算并说明安全阀是否会自动开启;(2)、骑行过程中储氢罐缓慢释放氢气,若罐内氢气温度始终为 , 当罐内氢气压强降至 , 求骑行过程中释放的氢气质量与原有氢气质量之比。
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4、某同学用直流电桥研究热敏电阻的电阻-温度特性。实验室有如下器材:直流电源(电动势为 , 内阻不计),标准电阻、、 , 待测负温度系数(NTC)热敏电阻 , 数字电压表(理想电压表),恒温油浴槽,温度计,开关及导线若干。实验步骤如下:

①如图连接电路,将热敏电阻置于恒温油浴槽中;
②设定初始温度 , 待温度稳定后,记录电压表示数;
③升高恒温油浴槽的温度,每间隔 , 记录温度与相应的电压表示数;
④计算出不同温度下的阻值并填入下表。
/℃
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
60.0
65.0
测量电压/
-272.9
-192.6
-108.7
-19.0
76.5
178.4
288.1
403.8
/
239.8
227.8
214.7
202.2
190.3
177.7
164.8
152.6
回答下列问题:
(1)、若电桥处于平衡状态,即电压表示数 , 则电路应满足条件(用、、和表示);(2)、若电桥不平衡,电压表示数(用、、、和表示);(3)、若热敏电阻在范围内满足线性关系 , 根据表格数据,采用逐差法得到/℃(结果保留两位有效数字);(4)、实验发现,电源实际电动势略低于 , 则的测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 -
5、某同学用智能手机和双线摆测量重力加速度。实验步骤如下:

①用螺旋测微器测量小铁球的直径,用磁铁将小铁球磁化;
②按图(a)组装实验装置,调整双线固定端A、B水平,测出摆线长度和A、B两点之间的距离;
③将智能手机放在水平载物台上,并位于小球静止位置的正下方。将双线摆拉开较小的角度,由静止释放,使用手机软件采集数据,并绘制磁感应强度的大小随时间变化的图像;
④改变和 , 重复步骤②③,得到多组不同等效摆长的双线摆的振动周期。
回答下列问题:
(1)、螺旋测微器的示数如图(b),则小铁球的直径 , 双线摆的等效摆长(用、、表示);(2)、某次绘制的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图(c)所示。图中第1个曲线峰值点对应的时刻为 , 第21个峰值点对应的时刻为 , 则双线摆的振动周期;
(3)、根据实验数据拟合出:“”图像为一条倾斜的直线,斜率 , 则重力加速度大小(取 , 结果保留三位有效数字)。 -
6、如图所示,在水平面上相距足够远处静置着两个质量均为的物块、 , 在、之间有一质量为的光滑物块。现给水平向右的初速度。已知、与地面间的动摩擦因数均为 , 重力加速度大小为 , 所有碰撞均为弹性正碰。下列说法正确的是( )
A、与第一次碰撞后瞬间,二者速度大小相等 B、与第二次碰撞前,的位移大小为 C、的总位移大小为 D、的总位移大小为 -
7、一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示,波速为。介质中、、三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是( )
A、从时刻起,质点经第一次回到平衡位置 B、从时刻起,质点经第一次回到平衡位置 C、从时刻起,经质点与的速度第一次相同 D、质点的振动方程为 -
8、离子注入是芯片制造的核心工艺之一,工作原理如图所示。电荷量相同、质量不同的混合正离子束由静止经同一电场加速后,进入速度选择器,使具有相同速度的离子垂直进入磁分析器,最后经偏转系统注入晶圆。已知磁分析器内只存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,下列说法正确的是( )
A、磁分析器利用洛伦兹力改变离子的速度大小,从而实现离子的筛选 B、在离子注入工艺流程中,磁场和加速电场匹配,共同完成对离子的筛选 C、调节磁感应强度的大小,离子的轨道半径与磁分析器匹配后方可进入偏转系统 D、若需质量更大的离子进入偏转系统,应将磁分析器内的磁感应强度减小 -
9、一质点在恒力作用下在竖直平面内做曲线运动。时刻质点具有竖直向上的初速度 , 此后质点竖直分速度与水平分速度的关系如图所示。时刻质点的合速度最小,不计空气阻力,则质点上升的最大高度为( )
A、 B、 C、 D、 -
10、取无穷远处为电势能零点,真空中距离为、电荷量分别为和的两个点电荷所组成的系统的电势能为 , 式中为静电力常量。如图所示,三个点电荷依次排列在同一条直线上,从左至右电荷量分别为q、2q、3q,相邻电荷间距依次为、 , 忽略其他电场影响,则该点电荷系统的总电势能为( )
A、 B、 C、 D、 -
11、嫦娥七号探测器计划于2026年下半年发射,将着陆于月球南极区域进行水冰资源勘查。已知月球质量为 , 月球半径为 , 引力常量为。则月球第一宇宙速度约为( )A、 B、 C、 D、
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12、如图所示,绿光、红光垂直射入顶角的直角三棱镜的边,已知光在边出射时,其出射方向与入射方向间的夹角为。下列说法正确的是( )
A、三棱镜对光的折射率为 B、a光在边上一定会发生全反射 C、经同一双缝干涉装置,光产生的干涉条纹间距比光的小 D、若光能使某金属发生光电效应,则光也一定能使该金属发生光电效应 -
13、我国自主研制的“复兴号”高铁动车组采用交流牵引供电系统。列车运行时,受电弓获取高压交流电,经车载牵引变压器降压后,最终输出给牵引系统。若牵引变压器可简化为原线圈匝数为1000匝、副线圈匝数为75匝的理想变压器,已知高压交流电的电压为25kV,副线圈所接牵引系统的等效电阻为3Ω。忽略线路损耗,下列说法正确的是( )A、副线圈输出电压的峰值为 B、原线圈输入电流为 C、当列车牵引功率增大时,原线圈输入电流保持不变 D、仅将原线圈匝数减少为原来的一半,则副线圈输出电压变为原来的2倍
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14、碘()是一种放射性同位素,可用于甲状腺功能亢进症的治疗,其半衰期是8天,衰变方程为。下列说法正确的是( )A、衰变过程中产生的电子来自碘原子核外电子 B、该衰变会释放能量 C、环境温度变化会影响的半衰期 D、和的质子数相同
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15、我国古代建筑中,在多雨地区的民居常采用“高而尖”的斜屋顶,以便雨水快速下泄。已知雨滴与屋顶斜面之间的动摩擦因数为 , 则屋顶斜面与水平面间的夹角应满足的条件是( )A、 B、 C、 D、
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16、如图所示,间距为的光滑平行固定金属导轨、与水平面间夹角 , 、两金属杆居分界线两侧紧靠放置,上侧导轨光滑,下侧导轨与金属杆之间动摩擦因数。已知两金属杆质量 , , 电阻值 , , 整个区域有垂直于导轨平面向下的匀强磁场。初始时杆处于锁定状态,给杆沿导轨向上的初速度 , 杆向上运动的最大距离为 , 当杆再次回到初始位置前已做匀速运动。金属杆始终垂直于导轨且接触良好,忽略两金属杆之间的磁场力,导轨电阻不计,重力加速度取 , 设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求
(1)、杆向上运动过程中通过杆的电荷量;(2)、杆从开始运动到回到初始位置的时间;(3)、若杆回到初始位置时,立即解除杆的锁定,同时给杆沿导轨向上的速度 , 、两杆在处发生完全弹性碰撞后,杆沿导轨向上运动的最大距离为 , 求两杆碰后到杆第一次速度为0的过程中杆产生的焦耳热。 -
17、如图所示,足够长的木板静止在水平面上,小物块、放在木板上。、之间的初始距离 , , , , 、与之间的动摩擦因数均为 , 与地面间的动摩擦因数。时刻,分别给、水平向右的初速度、 , 设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度 , 求
(1)、长木板开始滑动时的加速度大小;(2)、小物块与木板恰好共速时,、之间的距离;(3)、长木板运动的总时间。 -
18、如图所示为一玩具小车上测量加速度的装置示意图,横截面积为、足够长、导热性能良好的薄壁容器固定在水平小车上,容器内有一质量的活塞,小车静止时恰好封闭一段长度的理想气体。某次测试中小车向右匀加速运动,稳定后活塞封闭的气体压强为、长度 , 已知初始环境温度为 , 大气压强 , 不计一切摩擦阻力。
(1)、求封闭气体压强和小车匀加速运动的加速度大小;(2)、保持活塞封闭气体的压强不变,环境温度由缓慢降低至的过程中,测得封闭气体向外界放出的热量为 , 求此过程封闭气体内能变化量。 -
19、智能机器人的感知依赖于敏感元件的实时反馈,弹性导电绳便是这类传感器的核心敏感元件之一、某同学设计下面的实验来测量弹性导电绳拉伸后的电阻率。

(1)测得弹性导电绳自由伸长时的长度和横截面积。
(2)弹性导电绳一端固定在点,另一端拉伸至点固定如图(a),用毫米刻度尺测得、间距离。
(3)设计图(b)所示的电路,为定值电阻。断开和 , 用带金属夹的导线将、两点间弹性导电绳接入电路,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,闭合开关 , 调节滑动变阻器的滑片,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置,记录两表的示数和。
(4)闭合 , 电压表示数发生了变化,应向(填“左”或“右”)缓慢滑动的滑片,使电压表的示数恢复到 , 记录此时电流表的示数 , 则此时、间弹性导电绳的电阻(用、和表示)。
(5)若弹性导电绳拉伸过程中体积保持不变,当弹性导电绳长度为时,电阻率(用、、、和表示)。
(6)改变长度 , 重复实验。
(7)该同学在实验误差分析中,如果考虑电压表不是理想电压表,弹性导电绳电阻率的测量值(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
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20、某兴趣小组用图(a)所示装置验证做竖直上抛运动的小球机械能守恒。主要实验器材有:电源、铁架台、可调节的两光电门计时器、可锁定的轻弹簧、金属小球、游标卡尺、毫米刻度尺、导线若干。实验步骤如下:

a.按如图(a)安装并调节器材,使弹簧、小球、光电门1、光电门2在同一竖直线上;
b.用游标卡尺测量出小球直径为;
c.用毫米刻度尺测量出光电门1、光电门2之间的竖直距离为;
d.弹簧压缩并锁定,小球放置在轻弹簧上,解除锁定,让小球竖直向上先后通过光电门1、2,分别记录通过两光电门遮光时间、;
e.适当竖直调节光电门2的位置,重复步骤c、d、
(1)、关于本实验下列说法正确的是___________。A、本实验必须测量小球质量 B、步骤e中,也可以适当竖直调节光电门1的位置 C、解除弹簧锁定后,小球立即做竖直上抛运动(2)、小球通过光电门1的速度(用题中已测物理量来表示)。(3)、该兴趣小组一同学在实验时发现光电门1并未工作,于是每次在同一位置解除弹簧锁定,其余步骤不变,测得通过光电门2的时间 , 和光电门1、2之间的竖直距离 , 并做出图(b);得图(b)中斜率的绝对值为 , 重力加速度取 , 在误差允许范围内,若(用和表示)即可验证小球在竖直上抛过程中机械能守恒。