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1、 如图所示为某一弹射游戏简化模型的俯视图,在光滑的绝缘水平面上建立平面坐标系,ef右侧水平面内有沿x轴负方向的匀强电场(电场区域足够大),已知ef平行于y轴。一轻质绝缘弹簧一端固定在坐标原点O处,另一端与一质量为0.2kg不带电绝缘物块A相连,此时弹簧轴线与x轴正方向的夹角。弹簧被压缩后锁定,弹簧储存的弹性势能为0.2J。再将一质量为0.2kg的带电量的物块B紧靠着物块 A,A、B不粘连,现解除锁定,物块沿弹簧轴线运动到电场边界上坐标为(0.6,0.45)的M点时,A、B恰好分离,物块B进入电场。A、B分离后,经过1s,物体A做简谐运动第一次达到最大速度(运动过程中弹始终在弹性范围内,A、B均视为质点 , )。求:
(1)、A、B物块脱离的瞬间,B物块的速度大小及脱离后A运动的周期;(2)、当物块B运动到距离y轴最远的位置时,分离后物块A恰好第4次达到最大速度,求电场强度大小及此时物块B所处位置的坐标。 -
2、 光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km,直径为的长直光纤,一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入,延时在光纤另端接收到该光束。求:
(1)、光纤的折射率;(2)、如图所示该光纤绕圆柱转弯,若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射,求该圆柱体半径R的最小值。 -
3、 小张同学想探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响,设计了一个欧姆表,其电路图如图甲所示。
(1)、A接表笔(选填“红”或“黑”)。(2)、已知图甲中电源的电动势为1.5V,微安表的内阻约为、量程 , 若在AB间接电流传感器,调节、使得微安表满偏,此时电流传感器读数为10.00mA,则图甲中滑动变阻器的规格应选____。A、最大电阻 , 额定电流1A B、最大电阻 , 额定电流1A C、最大电阻 , 额定电流1A(3)、欧姆调零之后,使用该欧姆表测量电阻箱的阻值,发现欧姆表的读数与电阻箱阻值相同。为了探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响,把甲图中的电源换成其它型号的电源,重新欧姆调零后,测量电阻箱的阻值,发现欧姆表的测量值总是偏大。该同学猜想出现上述现象的原因是,更换后的电源电动势更小。(4)、为了验证上述猜想,用图甲的电路测量新电源的电动势和内阻:进行欧姆调零后,在表笔AB间接入电流传感器和电阻箱(串联),改变电阻箱的阻值,读出电阻箱阻值R和电流传感器读数I。分析数据后描绘出图像(如图乙所示),则该电源的电动势为V,欧姆表总内阻为 , 由此验证了小张同学的猜想。通过这种方法测得的电源电动势它的真实值(选填“大于”、“等于”、“小于”)。(以上计算结果保留三位有效数字,电流传感器电阻不计)。
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4、 如图所示,“探究气体等温变化规律”的实验装置,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变,气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出,气体的压强由压强传感器精确测定。
(1)、为了减小实验误差,下列做法正确的是____。A、压缩气体时需要缓慢进行 B、封闭气体的容器需要密封良好 C、需要测出封闭气体的质量(2)、甲同学在做本实验时,按实验要求组装好实验装置,推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0mL减到25.0mL。实验过程中,读取五组数据,气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机。得到的数据如下表所示:序号
1
45.0
0.022
104.7
2.3267
4711.5
2
40.0
0.025
117.6
2.9400
4704
3
35.0
0.029
132.5
3.8425
4637.5
4
30.0
0.033
153.1
5.0500
4593
5
25.0
0.040
180.7
7.2280
4517.5
(3)、用计算机对数据进行直线拟合,做出图像为一条过原点的直线,则可以得到的实验结论为:。(4)、某同学发现pV数值逐渐减小(如图),请分析产生此现象的原因可能是:。
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5、 如图所示,在倾角为0的足够长的绝缘光滑斜面底端,静止放置质量为m、带电量q()的物体。加上沿着斜面方向的电场,物体沿斜面向上运动。物体运动过程中的机械能E与其位移x的关系图像如图所示,其中OA为直线,AB为曲线,BC为平行于横轴的直线,重力加速度为g , 不计空气阻力( )
A、过程中,电场强度的大小恒为 B、过程中,物体电势降低了 C、过程中,物体加速度的大小先变小后变大 D、过程中,电场强度为零 -
6、 如图所示,一长宽分别为2L和L、质量为m、电阻为R的n匝矩形闭合线圈abcd , 从距离磁场上边界L处由静止下落,线圈恰好能匀速进入磁场。磁场上下边界的高度为4L , 下列说法正确的是( )
A、线圈进入磁场时,线圈所受安培力为mg B、线圈进入磁场过程中安培力的冲量小于离开磁场过程中安培力的冲量 C、线圈穿过磁场的全过程中,产生的总热量为2mgL D、磁场的磁感应强度为 -
7、 常见的绳索,在一定限度内,其拉力F与伸长量x成正比,即。当绳索受到拉力而未断时,其单位面积承受的最大拉力称为绳索的极限强度(仅与材质有关)。在绳索粗细与长度相同的情况下, , , , , 对于原长和粗细相同的三种绳索( )A、碳纤维绳承拉能力最强 B、受到相同拉力时,最长的是蜘蛛丝 C、若绳索能承受的最大拉力相同,则横截面面积之比为 D、承受相同拉力时,它们的伸长量之比
-
8、 如图所示,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于圆所在的平面。一速度为v的带电粒子从圆周上的A点沿半径方向射入磁场,入射点A与出射点B间的圆弧为整个圆周的三分之一。现有一群该粒子人A点沿该平面以任意方向射入磁场,已知粒子速率均为 , 忽略粒子间的相互作用,则粒子在磁场中最长运动时间为( )
A、 B、 C、 D、 -
9、 图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中,电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时,由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下,下列说法正确的是( )
A、储罐内的液面高度降低时,LC回路振荡电流的频率将变小 B、内电容器放电 C、内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能 D、该振荡电流的有效值为 -
10、 某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时,逸出的光电子在电路中产生电流,电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时,警报器响起。下列说法正确的是( )
A、若用红外光源代替紫外光源,该报警器一定能正常工作 B、逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比 C、若用更强的同一频率紫外线照射阴极,光电流变大 D、若用更强的同一频率紫外线照射阴极,所有光电子的初动能均增大 -
11、 1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。实验基本装置如图所示,单色光源S发出的光直接照在光屏上,同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L , 光的波长为。如果仅改变以下条件,关于光屏上相邻两条亮纹间距的描述正确的是( )
A、平面镜水平向左移动少许,将变小 B、平面镜竖直向下移动少许,将变小 C、光屏向左移动少许,将变大, D、点光源S由红色换成绿色,将变大 -
12、 某摩天轮的直径达120m,转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮,随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,依次从A点经B点运动到C的过程中( )
A、角速度为 B、座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C、重力对该同学做功的功率先增大后减小 D、如果仅增大摩天轮的转速,该同学在B点受座舱的作用力将不变 -
13、 2024年3月20日,长征八号火箭成功发射,将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示,鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道,开始绕月球飞行。经过多次轨道控制,鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是( )
A、离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道 B、在捕获轨道运行的周期大于24小时 C、在捕获轨道上经过P点时,需要点火加速,才可能进入环月轨道 D、经过A点的加速度比经过B点时大 -
14、 如图为我国传统豆腐制作流程中用到的过滤器,正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端,再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完,纱布与豆渣的总质量为m , 细绳与竖直方向的夹角始终为。下列说法正确的是( )
A、此时每根细绳受到的拉力为 B、此时每根细绳受到的拉力为 C、豆浆从纱布流出过程中,忽略纱布的拉伸形变,细绳受到的拉力变大 D、豆浆从纱布流出过程中,纱布中豆浆和豆渣整体的重心不变 -
15、如图所示,质量为m的凹槽A放在倾角θ=30°的足够长的绝缘斜面上,斜面固定在水平地面上,槽内左端用轻弹簧和质量为2m的物体B相连,空间存在垂直斜面向上的匀强电场,电场强度大小(g为重力加速度大小)。质量为m、电荷量为q的带正电物体C静置在凹槽A中时,A、B、C恰好能处于静止状态。现将C取出,在A中移动B到某位置后,撤去外力,此时A、B静止,再将C从斜面上A的上方由静止释放,C以大小为v0的速度与A碰撞后立即粘在一起,已知A、B均绝缘且不带电,A、B间接触面光滑,C与A、C与斜面间都绝缘,整个过程中,物体C所带的电荷量保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹性势能与弹簧伸长量的平方成正比,B相对A的位移可忽略不计。求:
(1)、凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ;(2)、当弹簧伸长量变为碰前瞬间压缩量的2倍时,A、B、C三者速度恰好相同,求C与A碰撞前弹簧的弹性势能;(3)、从C与A碰后瞬间开始计时,经过时间t , 弹簧形变量恢复到与初始时的压缩量相等,求该过程中,弹簧弹力对B的冲量大小。 -
16、如图甲所示,水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框abcd , 线框每一边电阻均为r , 在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B , 磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,其间距为2d。已知传送带以恒定速率v0运动,线框质量为m , 边长为d , 线框与传送带间的动摩擦因数为μ , 且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界,在线框右边刚进入磁场到线框右边刚离开磁场的过程中,其速度v随时间t变化的图像如图乙所示,重力加速度大小为g。求:
(1)、线框右边刚进入磁场时a、b两点的电势差;(2)、整个线框恰好离开磁场时的速度大小;(3)、整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。 -
17、水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧,舞者的手有规律地振动传导至袖子上,给人营造出一种“行云流水”般的美感,这一过程其实就是机械波的传播。现有一列沿x轴方向传播的简谐横波,t=0时刻的波动图像如图甲所示,其中参与波动的质点P的振动图像如图乙所示,求:
(1)、该波的传播方向和速度大小;(2)、质点P在t=0开始计时后10s内经过的路程。 -
18、某实验小组对两节旧干电池进行了实验探究。(1)、用多用电表2.5V挡直接接在其中一节干电池的两端,示数如图甲所示,则该示数为V,用同样方法测另一节干电池,两次示数也相差无几,小组成员猜测多用电表测量不准,需进一步精测。
(2)、实验小组用如图乙所示的电路测量两节干电池的总电动势和总内阻(约为20Ω),除开关、导线外,现有如下器材可供选择:A.电流表(0~100mA,内阻为5Ω);
B.电流表(0~3A,内阻为2Ω);
C.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ);
D.定值电阻R0=5Ω
E.滑动变阻器R1(0~20Ω);
F.滑动变阻器R2(0~100Ω)。
电流表应选 , 滑动变阻器应选。(均填器材前的字母)
(3)、小组实验后测得多组U、I值如表所示,可得两节干电池的总电动势为V,总内阻为Ω。(结果均保留一位小数)
电压/V
2.03
1.90
1.60
1.35
1.00
0.68
电流/mA
16.7
20.0
27.5
33.8
42.5
50.5
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19、某同学准备用自由落体测量当地的重力加速度。已知打点计时器所接电源频率为50Hz。
(1)、实验室中有如图甲所示的器材,在该实验中需要使用到的器材有(填器材前的字母)。(2)、实验中得到一条打点清晰的纸带,a、b、c是纸带上连续打出的三个点,用毫米刻度尺测量这三个点的距离如图乙所示,打b点时,纸带的速度大小为m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)、关于这个实验,下列说法正确的是____。A、实验过程中,应该先释放纸带,再接通电源 B、若某纸带上打出的前面几个点比较模糊,则必须弃用该纸带 C、利用这种方法也可以验证机械能守恒定律 D、若测得的重力加速度比当地真实值大,则其原因可能是交流电的频率大于50Hz -
20、已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同,它们的重力加速度大小g随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示。关于P、Q星球,下列说法正确的是( )
A、质量相同 B、密度相同 C、第一宇宙速度大小之比为2∶1 D、同步卫星距星球表面的高度之比为1∶2