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1、 竖直平面内建立如图所示的xOy直角坐标系,在的区域Ⅰ内,存在着水平方向的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场(图中均未画出),在的区域Ⅱ内,存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带正电的小球从y轴上的P点以初速度水平向右抛出,仅在重力的作用下经过x轴上的Q点,随后沿直线运动穿过区域Ⅰ,通过M点进入区域Ⅱ做曲线运动。已知OP的长度与OQ的长度之比为 , 小球的质量为m,电荷量为+q,区域Ⅱ的磁感应强度大小与区域Ⅰ的磁感应强度大小满足(、为未知量),重力加速度为g。
(1)、求小球到达Q点时的速度大小和方向;(2)、求区域Ⅰ的磁感应强度的大小和方向;(3)、若 , 从小球经过M点开始计时,当经过时同时,求小球的位置坐标(用、g表达)。 -
2、 如图所示,一传送带倾斜放置,其与水平面间的夹角 , 传送带顺时针匀速率运转,速度大小。传送带上表面PQ两点间的距离。时刻,物块1以初速度从Q点滑上传送带向下运动、物块2以初速度从P点滑上传送带向上运动,经过时间 , 物块1、2在传送带上M点(图中未画出)发生弹性碰撞,碰撞时间极短。已知物块1的质量 , 其与传送带间的动摩擦因数;物块2的质量 , 其与传送带间的动摩擦因数 , 重力加速度 , , 。
(1)、求P点到M点间的距离;(2)、求物块2从0时刻到离开传送带经历的时间t;(3)、从0时刻,到两物块恰好要相碰,求传送带多消耗的能量。 -
3、 1907年起,美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他的目的是:测量金属的遏止电压Uc与入射光的频率ν,由此算出普朗克常量h,并于普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。某实验小组实践密立根的研究过程,在对同一个光电管(阴极材料)进行多次试验后,得到了的Uc-ν图像,其中ν1、ν2 , U1均为已知量,已知电子的电荷量为e。
(1)、求普朗克常量h的表达式;(2)、求该阴极材料的逸出功W0的表达式。 -
4、 某同学利用实验室已有的器材设计了如下电路测量某一太阳能电池的电动势和内电阻,已知电源的电动势大约为5.8V,内电阻大约为几十欧,实验中用到的其他器材有:
A.电压表V1(量程为3V,内阻约为5000Ω)
B.电压表V2(量程为15V,内阻约为10000Ω)
C.表头G(量程10mA,内阻rg待测量)
D.定位电阻R0=200Ω
E.保护电阻R1=100Ω
F.电阻箱(量程0~99.99Ω)
G.开关两个,导线若干
(1)、为了使电压表在实验的过程中有更大的变化范围,电压表应选择(选填选项字母);(2)、将电阻调整调整到最大值,闭合开关S1、S2 , 缓慢调节电阻箱大小,使表头的示数为4mA。此时电压表示数为满偏的 , 则表头的电阻rg=Ω;(3)、断开开关S2 , 多次改变电阻箱的阻值,记录阻值大小为R,同时记录对应的表头的电流值为I,建立图像,描点连线得到如图线性图像。根据图中的效据,可得该太阳能电池的电动势E= , 内电阻r=Ω(结果均保留两位有效数字)。 -
5、 某实验小组想利用杨氏双缝干涉装置测量某红光的波长,他们利用普通光源按照如图甲所示的摆放顺序安装好实验器材,最终在目镜中观察到了如图乙所示的红光的干涉条纹。
(1)、若将普通光源换成改红色激光光源,则下列____仪器可以撤掉;A、凸透镜 B、红色滤光片 C、单缝 D、双缝(2)、通过测量头,记录A、B两条亮条纹的位置如下图,其中A位置的读数为mm;相邻亮条纹的间距为mm;
(3)、已知双缝间的距离 , 双缝到屏的距离为 , 则该红光的波长为nm(结果保留三位有效数字)。 -
6、 如图所示,光滑平行等间距且足够长的导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为3T,导轨宽度 , 左端通过导线连接了电源和一个开关K,电源的电动势 , 内阻。一质量的导体棒垂直于导轨放置,其电阻。导体棒的中部通过绝缘轻绳绕过光滑的定滑轮连接了一个质量的物块,用手托住物块保持静止且轻绳恰好处于伸直状态。释放物块的瞬间闭合开关K,已知重力加速度 , 则从刚释放到物块恰好匀速运动经历时间 , 则关于该过程下列说法正确的是( )
A、导体棒先向左运动后向右运动 B、导体棒最终速度大小为 C、流经导体棒的电荷量为0.6C D、电源消耗的能量为4.8J -
7、 如图所示,x轴上有两个波源S1、S2 , 位置坐标分别为-6m、6m,两个波源形成的简谐横波已沿x轴稳定传播,波速均为1m/s,形成了稳定的干涉。从某时刻开始,波源S1的振动方程为 , 波源S2的振动方程为 , x轴上A点的位置坐标为0.5m,则下列说法正确的是( )
A、两列波的波长均为2m B、2s内,A点走过的路程为40cm C、S1S2连线间共有6个振动加强点 D、S1S2连线阃共有7个振动减弱点 -
8、 2030年以后,我国航天领域将进一步向深空进行探索。在某一星球表面的试验基地中,可以人员进行如下研究,光滑水平桌面上放一四分之一光滑圆弧轨道,半径 , 质量。一个质量为的小球从圆弧轨道顶端沿轨道静止释放,测得小球离开圆弧轨道时的速度大小为2m/s。已知地球的表面的重力加速度 , 该星球的半径大小为地球半径的1.5倍,忽略星球的自转,则下列说法正确的是( )
A、该星球表面的重力加速度大小为 B、该星球的质量与地球质量之比为4∶3 C、该星球与地球的第一宇宙速度之比为 D、该星球与地球的平均密度之比为9∶2 -
9、 如图所示,真空中水平连线上固定放置着两个场源点电荷、 , 它们相距L,电荷量的绝对值为Q。在左侧某一与连线垂直的竖直平面内,带负电的试探电荷、其电荷量为 , 以某一合适的速度绕O点做匀速圆周运动,半径为 , O点在、的连线上,且点O、相距。已知试探电荷的质量为m,静电力常量为k,不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A、带负电,带正电 B、试探电荷的速度大小为 C、的电荷量的绝对值为 D、该试探电荷在右侧某一竖直平面内同样可以做匀速圆周运动 -
10、 如图所示,有一个边长为L的立方体空间 , 一长度为的导体棒沿AP方向放置。空间内加上某一方向的匀强磁场(图中未画出).磁感应强度的大小为B。在导体棒中通以从A至P、大小为I的电流,则关于导体棒受到的安培力,下列说法中正确的是( )
A、若磁场沿M指向A的方向,安培力的大小为 B、若磁场沿M指向A的方向,安培力的大小为 C、若磁场沿M指向Q的方向,安培力的大小为 D、若磁场沿M指向Q的方向,安培力的大小为 -
11、 如图所示,一光滑的正三角形斜面体OAB放在光滑的水平地面上,不可伸长的轻绳两端分别栓接质量为、的两物体,轻绳跨过固定在O点的光滑滑轮,、分别放在OA、OB面上,两部分轻绳与斜面均平行。作用在斜面体上的恒力使斜面体向右做匀加速运动,、与斜面体保持相对静止,且恰好没有离开斜面,则、的比值为( )
A、1∶2 B、1∶1 C、3∶4 D、2∶1 -
12、 如图所示,悬挂点O通过轻绳连接了一个质量为m的小球,O点到水平地面的高度为h。轻绳的长度L可以变化,且。现将小球拉至与O点等高处且轻绳绷直,由静止释放小球,当轻绳摆至竖直状态时,靠近O点处固定的一个刀片割断轻绳,小球平抛落至地面。改变绳长L,重复上述过程,则随着L的逐渐增大,从小球由静止释放到落地的过程中,下列说法正确的是( )
A、轻绳割断前的弹力大小均不相同 B、小球落地前瞬间速度均相同 C、重力的瞬时功率一直在增大 D、小球平抛运动水平位移先增大后减小 -
13、 如图所示,竖直固定放置的光滑大圆环,其最高点为P,最低点为Q。现有两个轻弹簧1、2的一端均栓接在大圆环P点,另一端分别拴接M、N两小球,两小球均处于平衡态。已知轻弹簧1、2上的弹力大小相同,轻弹簧1、2轴线方向与PQ连线的夹角分别30°、60°,则下列说法正确的是( )
A、轻弹簧1处于压缩状态,轻弹簧2处于伸长状态 B、大圆环对两小球的弹力方向均指向圆心 C、M、N两小球的质量比为 D、大圆环对M、N两小球的弹力大小之比为 -
14、 某实验兴趣小组对实验室的两个电动模型车进行性能测试。如图所示,0时刻电动模型车1、2相距10m,两车此时同时开始向右做匀减速运动,车1的速度为10m/s,加速度为2m/s2 , 车2的速度为6m/s,加速度大小为1m/s2 , 则在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A、0~6s内,车1的位移是24m B、6s时,车2的速度大小为1m/s C、两车间的距离一直在减小 D、两车最近距离为2m -
15、 关于热力学定律,下列说法错误的是( )A、做功与传热对改变系统的内能是等价的 B、热力学第一定律实际上是内能与其他形式能量发生转化时的能量守恒定律 C、一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的 D、能源的使用过程中虽然能的总量保持守恒,但能量的品质下降
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16、 磁悬浮列车(如图甲所示)是现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触悬浮和导向,目前我国磁悬浮试验样车的速度可达。磁悬浮列车的其中一种驱动模式可简化为图乙所示。总质量为m的列车底部固定有边长为L的正方形线圈,匝数为n , 总电阻为R地面上的水平长直导轨之间分布有磁感应强度大小均为B、方向相反、边长均为L的正方形组合磁场。当磁场以速度v0向右匀速直线运动时,可以为列车提供无接触的牵引和驱动使列车前进。处于悬浮运行状态时列车受到的阻力恒为。求:
(1)、列车刚启动时线圈中的感应电流的大小;(2)、列车速度大小为v时的加速度大小a以及列车能达到的最大速率vm;(3)、已知从列车启动至达最大速度用时为t , 由于驱动列车而消耗的总电能为E , 则该过程中线圈产生的焦耳热为多少?不考虑磁场运动过程中的电磁辐射能量耗散。 -
17、 如图所示,半径的粗糙圆弧轨道同定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角 , 下端点C为轨道的最低点。C点右侧的粗糙水平面上,紧挨C点静止放置一质量为的木板,木板上表面与C点等高,木板左端放置一个质量为的物块。另一质量的物块从A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,之后与发生弹性正碰(碰撞后拿走),最终刚好未从木板M右端滑下。已知AO的竖直高度 , 物块从B点运动到C点克服摩擦力做功4J,物块与木板M间的动摩擦因数为 , 木板与地面间的动摩擦因数为 , 两物块均可视为质点, , , 不计空气阻力,当地重力加速度取。求:
(1)、物块抛出时的初速度大小v0;(2)、物块通过圆弧轨道最低点C时受到的支持力大小;(3)、木板的长度L。 -
18、 如图甲所示,太空舱内的弹簧振子沿y轴自由振动,沿x轴方向有一轻质长绳与弹簧振子相连。弹簧振子振动后;长绳某时刻(记为时刻)形成的波形如图乙中实线所示,虚线为时刻长绳的波形。P点为处的质点。已知弹簧振子周期T的大小满足 , 求:
(1)、长绳波的波速大小;(2)、质点P的振动方程。 -
19、 某实验小组查资料发现有一种内阻可调节的电源。如图甲所示为装有稀硫酸溶液的电池,利用针筒调节气压来改变电池中部通道室液面的高度来改变电池内阻。
(1)、通过资料上显示的数据,可以利用该电池验证闭合电路欧姆定律。做法如下:①按乙图连接电路,用两个数字电压表V1和V2分别记录电源的外电压和内电压。首先将电路断开,此时读数为(数字电压表的内阻可达 , 因此可认为此时示数等于电源电动势E);然后每改变一次内阻记一组和的数值,多测几组数据,记录表格如图丙表格所示。
次数
1
1.700
0.400
2
1.800
0.310
3
1.510
0.590
4
0.616
1.474
5
1714
0.354
丙
②由实验中测得的数据可验证闭合电路欧姆定律的哪一个表达式:(用E、、表示)。
(2)、受上述实验启发,该实验小组想利用数字电压表测化学课上学过的原电池的内阻。提供的实验器材有:装有稀硫酸的铜锌原电池(
)、数字电压表(Ⓥ)、电阻箱(
)、开关两个、导线若干。①请根据所提供的器材设计测量电路,并将设计好的电路原理图画在图丁的方框内。

②首先闭合其中一开关仅将电压表与电源两极接通,此时电压表的示数为0.790V;然后将电阻箱调节到合适的阻值后闭合另一开关,分别记录电阻箱的读数和电压表的示数;反复多次,记录的部分数据如图戊的表格所示。
实验次数
电阻箱读数/
电压表读数/V
电源内阻/
电流/mA
1
100
0.613
28.87
6.130
2
80
0.586
27.85
7.325
3
60
0.553
9.217
4
40
0.492
24.23
12.300
5
20
0.391
40.41
19.550
戊
③分析数据发现,该电池的内阻是变化的。通过查资料发现原电池的内阻并非简单的定值电阻,还同时受化学反应产物、电流的大小、温度(此处可忽略温度的变化)等因素影响。于是实验小组利用实验数据将对应的内阻和电流计算出来,则图戊中第3次实验得到的电源内阻为。由表格数据分析可知,该原电池的内阻随电流的增大而(选填“增大”“减小”或“不变”)。
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20、 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验,用到的实验器材有:分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:

①在分液漏斗内盛满清水,旋松阀门,让水滴以一定的频率一滴滴的落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为25Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论;
(1)、水滴滴落的时间间隔为s。(2)、小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算当地重力加速度g=m/s2;D点处水滴此时的速度m/s。(结果均保留三位有效数字)(3)、小黄同学怀疑自己的测量结果不是很符合当地的重力加速度值,于是他打开手机上的测量 , 利用其中的加速度传感器测出当地的重力加速度值为 , 你认为造成上述实验与手机加速度传感器测量有差别的原因是(写出一种即可)。