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1、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、电解电容器C( , ),定值电阻R(阻值)、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;
(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;
(4)保持矩形波的峰值电压不变,调节其频率,测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况,并在坐标纸上作出电容器上最大电压与频率f关系图像,如图(e)所示。当时电容器所带电荷量的最大值C(结果保留两位有效数字);
(5)根据实验结果可知,电容器在充放电过程中,其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变,而后随着频率的增大逐渐减小。
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2、某同学做“用单摆测重力加速度”的实验,实验装置如图甲所示,在摆球的平衡位置处安放一个光电门,连接数字计时器,记录小球经过光电门的次数。

(1)下列说法中正确的是
A.测出摆球做一次全振动的时间作为周期的测量值
B.质量相同的铁球和软木球,应选用铁球作为摆球
C.可将摆球从平衡位置拉开一个任意角度然后释放摆球
D.可以选择有弹性的细绳作为摆线
(2)在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺测得从悬点至摆球顶端的长度为L,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图乙所示,则摆球直径d=cm;
(3)将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度,静止释放摆球,摆球在竖直平面内稳定摆动后,启动数字计时器,摆球通过平衡位置时从1开始计数,同时开始计时,当摆球第n次(为大于3的奇数)通过光电门时停止计时,记录的时间为t,此单摆的周期T=(用t、n表示),重力加速度的大小为(用L、d和T表示);
(4)实验中该同学测得的重力加速度值经查证明显大于当地的重力加速度值,下列原因可能的是。
A.摆线上端未牢固地系于悬点,实验过程中出现松动,使摆线长度增加了
B.计算时用作为单摆的摆长
C.摆球的振幅偏小
D.把n当作单摆全振动的次数
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3、如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A、图示位置,ab边的感应电流方向为由a→b B、图示位置为中性面,线圈中无感应电流 C、线圈每转动一周,电流方向改变一次 D、图示位置线圈平面与磁场方向平行,磁通量变化率为零 -
4、在“质子疗法”中,质子先被加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死细胞。如图所示,质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速,通过极板中间的小孔后进入速度选择器,并沿直线运动。速度选择器中的匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为 , 极板间的电场强度大小为。坐标系中区域充满沿y轴负方向的匀强电场Ⅰ,区域充满垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ,OP与x轴夹角。匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小 , 且。质子从(0,d)点进入电场Ⅰ,并垂直OP进入磁场Ⅱ。取质子比荷为 , 。求:
(l)极板间的加速电压U;
(2)匀强电场Ⅰ的电场强度;
(3)质子能到达x轴上的区间的长度L(结果用根号表示)。

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5、一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所示。他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是( )
A、水的折射率为 B、水的折射率为 C、当他以α = 60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° D、当他以α = 60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60° -
6、为保证出行安全,消除汽车高速行驶引发的安全隐患,成渝高速公路某些路段经常进行“区间测速”。已知某“区间测速”路段限速80km/h,且该路段长度为20km,监测发现某轿车经过这一路段用时12min,则下列说法正确的是( )
A、限速80km/h指的是瞬时速度 B、20km指的是位移大小 C、12min指的是时刻 D、在该测速区间,该轿车已超速 -
7、图甲是验证动量守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。

(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,其读数为cm;

(2)实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节Q使轨道右端(选填“升高”或“降低”)一些;
(3)调整导轨水平后,测出滑块A和遮光条的总质量为 , 滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间,将滑块B静置于光电门2右侧,推动B,使其获得水平向左的速度,经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回,再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、 , 光电门1记录的挡光时间为 , 遮光条的宽度为d。则滑块A通过光电门1的速度大小为。小明想用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒,则他要验证的关系式是。
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8、自动流水线中有实现货物转弯的传送带,质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置,传送过程中传送速率保持不变,则货物在此过程中( )
A、所受摩擦力的冲量为零 B、所受合外力做功不为零 C、所受合外力的冲量不为零 D、动量变化量为零 -
9、某同学在探究加速度与力、质量关系的实验中,设计了如图甲所示的装置,通过力传感器获得小车的合外力,小车总质量用、重物质量用表示,各滑轮均光滑。
(1)、实验中(选填“需要”或“不需要”)平衡小车所受的摩擦力,(选填“需要”或“不需要”)满足所挂重物的质量m远小于小车的总质量M。(2)、小车的合外力一定时,画出小车的图象,依图乙可以得出,当小车的质量为时,它的加速度为。(3)、测得小车总质量一定时,加速度与力传感器示数成正比。某次测量中,通过正确的实验和计算得到小车加速度为(为当地重力加速度),则小车总质量与重物的质量之比为。 -
10、如图所示,质量为、半径为、内壁光滑的圆形轨道竖直放置在水平地面上,轨道圆心为是轨道上与圆心等高的两点。一质量为的小球沿轨道做圆周运动且刚好能通过轨道最高点,运动过程中轨道始终保持静止状态。已知重力加速度为 , 下列说法正确的是( )
A、小球经过轨道最高点时,轨道对地面的压力最小 B、小球经过轨道最低点时,轨道对地面的压力最大 C、小球经过点时,轨道对地面的压力为 D、小球经过点时,轨道对地面的摩擦力沿水平面向左 -
11、某小区花园中心有一套园林喷水设备,如图所示。已知该喷头距地面高度 , 喷头在水平面内能向四周以相同速率喷出大量水射流(水射流是由喷嘴流出的高速水流束),水射流可以与水平面成的所有角度喷出。当水射流水平喷出时,水平射程为。忽略空气阻力,取重力加速度大小。
(1)求水射流喷出时的速率;
(2)若水射流竖直向上喷出,求水射流能达到的最大离地高度;
(3)若水射流保持与水平面成斜向上喷出,求水射流在地面上的落点所形成圆的周长L(结果可用根式表示)。

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12、海水因密度不同会造成“水下断崖”现象,潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,如同疾驶的汽车掉下悬崖,专业上称之为“掉深”。中国海军南海舰队的636M型常规潜艇372艇是目前世界上唯一一艘遭遇到海底断崖“掉深”后还能成功自救脱险的潜艇,创造了世界潜艇发展史上的奇迹。设某一潜艇正在高密度海水区域沿水平方向航行,时刻潜艇“掉深”,水平方向的x-t图象和竖直方向的v-t图像如图所示。重力加速度g取10m/s2 , 不计水的阻力,对潜艇“掉深”后的运动,下列说法正确的是( )
A、依然能做直线运动 B、10s末潜艇的速度约为21m/s C、竖直向下的最大位移为200m D、先超重后失重 -
13、光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场,磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ,宽度均为 , 其俯视图如图(a)所示,两磁场磁感应强度随时间的变化如图(b)所示,时间内,两区域磁场恒定,方向相反,磁感应强度大小分别为和 , 一电阻为 , 边长为的刚性正方形金属框 , 平放在水平面上,边与磁场边界平行.时,线框边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度向右运动.在时刻,边运动到距区域Ⅰ的左边界处,线框的速度近似为零,此时线框被固定,如图(a)中的虚线框所示。随后在时间内,Ⅰ区磁感应强度线性减小到0,Ⅱ区磁场保持不变;时间内,Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求:
(1)时线框所受的安培力;
(2)时穿过线框的磁通量;
(3)时间内,线框中产生的热量。
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14、2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课,她在水膜里注水,得到了一个晶莹剔透的水球,如图所示,MN是通过该水球球心O的一条直线,与球右表面交于C点,一束单色光AB平行于MN从B点射入球体时,光线从C点射出,已知水球半径为R,光线AB距MN的距离为 , 光在真空中的速度为c。求:
(1)水对此单色光的折射率;
(2)此单色光在水球内传播所用的时间。
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15、如图所示,某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场(图中未画出),一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动,粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°,匀强电场的电场强度大小为E,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A、匀强磁场的方向垂直纸面向外 B、匀强磁场的磁感应强度大小为 C、粒子的电荷量为 D、若粒子运动过程中磁场突然消失,则粒子可能做匀减速直线运动 -
16、磁电式电表原理示意图如图所示,两磁极装有极靴,极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是( )
A、图示左侧通电导线受到安培力向下 B、a、b两点的磁感应强度相同 C、圆柱内的磁感应强度处处为零 D、c、d两点的磁感应强度大小相等 -
17、如图甲,水平面上两根足够长的、电阻可忽略不计的平行金属导轨间距 , 导轨间两个矩形区域I和Ⅱ的宽度分别为、;区域I和II内有垂直于水平面向上的匀强磁场B1和B2 , 其中B1随时间变化的图像如图乙,。导体棒a和b分别垂直导轨放置在I区域MM1的左侧和II区域的右边缘QQ1处,在a、b中点处通过绝缘、松弛的轻绳连接。时,a以平行于导轨的初速度向左运动;时,绳子瞬间拉直带动b共同运动并匀速通过磁场区域II。已知a、b质量相等、电阻均为 , b仅与NP、N1P1之间的导轨有摩擦,其他摩擦不计,且b未进入I区域,g取 , 回路中电流方向以俯视逆时针为正方向。
(1)求内回路的感应电动势大小和感应电流的大小及方向;
(2)求a棒的初速度;
(3)通过计算,在图丙中画出内,回路中电流I随时间变化的图像。

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18、如图某升降电梯的轿厢A、配重B和电动机由轻质缆绳连接,电动机拉动B,使A运动。某次运行时,A(含载重)的质量M=1000kg,t=0时,A从1楼由静止开始以0.5m/s2的加速度加速运动,然后以v=1m/s的速度匀速运动,最后以大小为0.5m/s2的加速度减速上升至3楼停止,A上升的高度h=7m。已知B的质量m=800kg,不计空气阻力和摩擦阻力,g取10m/s2。求:
(1)此次电梯匀速运行的时间;
(2)t=1s时,B下端缆绳的拉力大小;
(3)A(含载重)从静止开始上升到5m的过程,A(含载重)的机械能增量。

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19、一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时刻波源开始振动,0~4s内波源的振动图像如图甲,t=4s时刻的波形图如图乙。
(1)该波的传播速度;
(2)波源在0~6s内通过的路程;
(3)x=6m处的质点第一次到达波峰的时刻。

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20、为判断某工业废水是否满足电阻率≥200·m的达标要求,一实验小组设计了如下实验进行测量,实验器材:盛水容器(容器左、右两侧面为带有接线柱且电阻可忽略的金属薄板,其余侧面绝缘),电源E(电动势恒定,内阻可忽略),电阻R1、R2和R3(阻值分别为20000、2000和1400),多用电表,开关S1和S2 , 导线若干,请完成下列内容。(1)、测量盛水容器(选填“内部”“外部”)器壁的长、宽、高。记录长a40.00cm,宽b20.00cm,高c9.00cm。(2)、用多用电表粗测废水的电阻值:将水样注满盛水容器,多用电表选择开关旋至“×100”挡,并进行欧姆调零,将红、黑表笔连接到盛水容器左右两侧的接线柱上,多用电表指针位置如图甲所示,此时读数为。
(3)、精确测量容器中废水的电阻值:将注满水样的盛水容器接入图乙所示的电路若用多用电表测量R3两端的电压,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接。
①将多用电表选择开关转到直流电压2.5V挡,闭合S2后,再闭合S1 , 记录此时。多用电表的读数为2.10V,计算得到此时流过盛水容器的电流I11.50mA;
②在S1闭合的状态下,断开S2 , 记录此时多用电表的读数为1.68V,计算得到此时流过盛水容器的电流I2mA;
③断开S1 , 根据上述数据,求得容器内废水的电阻值R1600。
(4)、由电阻定律 , 计算该废水样品的电阻率·m(结果保留2位有效数字),则该废水(选填“达标”“不达标”)