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1、如图所示,水平面内有和两光滑导体轨道,与平行且足够长,与成角,两导轨左右两端接有定值电阻,阻值分别为和 , 不计导轨电阻。一质量为 , 电阻不计的导体棒横跨在两导轨上,导体棒与 , 两轨道分别接触于、。导体棒与轨道垂直,间距为 , 导体棒与点间距也为。以点为原点建立坐标系,、两轴分别与轨道和导体棒重合。空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。从某时刻开始,给导体棒一水平向右的初速度 , 同时在一沿轴方向的外力作用下开始运动,运动至点前的图像如图所示,导体棒运动至点时撤去外力 , 随后又前进一段距离后停止运动,此过程中棒与两导轨始终接触良好且保持与轨道垂直。
(1)、求导体棒在轨道上通过的距离;(2)、求撤去外力前流过电阻的电流;(3)、求导体棒运动过程中电阻中产生的焦耳热。 -
2、如图所示,固定在水平地面开口向上的圆柱形导热气缸,用质量的活塞密封一定质量的理想气体,活塞可以在气缸内无摩擦移动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮与地面上质量的物块连接。初始时,活塞与缸底的距离 , 缸内气体温度 , 轻绳恰好处于伸直状态,且无拉力。已知大气压强 , 活塞横截面积 , 忽略一切摩擦。现使缸内气体温度缓慢下降,则:
(1)、当物块恰好对地面无压力时,求缸内气体的温度;(2)、当缸内气体温度降至时,求物块上升高度;(3)、已知整个过程缸内气体内能减小 , 求其放出的热量。 -
3、Ⅰ实验小组用如图所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。、为两个直径相同的小球,质量分别为、 , 且。实验时,接球板水平放置,让入射球多次从斜轨上点静止释放,平均落点为;再把被碰小球静放在水平轨道末端,再将入射小球 , 从斜轨上某一位置静止释放,与小球相撞,并多次重复,分别记录两个小球碰后的平均落点、。
(1)、为了确认两个小球的直径相同,实验小组用游标卡尺对它们进行了测量,图四幅图分别是四次测量情景,其中最佳的操作是。(2)、关于该实验的要求,说法正确的是____。A、斜槽末端必须是水平的 B、斜槽轨道必须是光滑的 C、必须测出斜槽末端的高度 D、放上小球后,球必须仍从点释放(3)、图中点为斜槽末端在接球板上的投影点,实验中,测出、、的长度分别为、、 , 若两球碰撞时动量守恒,则满足的表达式为用题中给定的物理量表示。(4)、图中,仅改变接球板的放置,把接球板竖放在斜槽末端的右侧,点为碰前球球心在接球板上的投影点。使小球仍从斜槽上点由静止释放,重复上述操作,在接球板上得到三个落点、、 , 测出、、长度分别为、、 , 若两球碰撞时动量守恒,则满足的表达式为用题中给定的物理量表示。(5)、如图所示。再一次仅改变接球板的放置,让接球板的一端紧靠在斜槽末端,使小球仍从斜槽上点由静止释放,重复第一次实验操作,在接球板上得到三个落点、、 , 其中点为斜槽末端与接球板的接触点,测出、、长度分别为、、 , 若两球碰撞时动量守恒,则满足的表达式为用题中给定的物理量表示。(6)、Ⅱ在“油膜法估测分子大小”的实验中,将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液,用注射器测得溶液为滴,再滴入滴这样的溶液到准备好的浅盘中,描出的油膜轮廓如图所示,每格边长是 , 根据以上信息,回答下列问题:滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为;
(7)、油酸分子的直径约为;此小题保留一位有效数字(8)、甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是____。A、甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B、乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针管比原来的细,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C、丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,导致计算的面积比实际面积小一些(9)、Ⅲ下列关于一些物理实验的说法正确的是____。A、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,若图像模糊不清,可以通过旋转测量头来调节 B、在“利用单摆测重力加速度”实验中,要在摆球通过平衡位置处开始计时 C、在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,若配置好的油酸酒精溶液放置时间较长后再进行实验,可能导致油酸分子直径测量结果偏大 D、在“探究气体等温变化的规律”实验中,推动柱塞改变气体体积的操作要缓慢进行 -
4、如图甲所示,在平面内有两个沿轴方向做简谐运动的点波源和分别位于和处,某时刻波源在轴上产生的波形图如图乙所示,波源的振动图像如图丙所示,由两波源所产生的简谐波波速均为 , 质点、、的平衡位置分别位于、、处。已知在时,两波源均在平衡位置且振动方向相同,下列说法正确的是( )
A、两波源所产生的简谐波在叠加的区域内会发生稳定干涉 B、时,质点向轴正方向振动 C、在内,质点运动的总路程是 D、稳定后质点振动的表达式为 -
5、我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课,在亿万中小学生心里播撤下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验:一个是微重力环境下液桥演示实验。在两个固体表面之间可形成大尺寸液析,如图所示;另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示,把三根粗细不同的塑料管,同时放入装满水的培养皿,水在管内不断上升,直到管顶,如图所示。对于这两个实验的原理及其就用的理解,下列说法正确的是( )
A、液体表面张力使得液桥表面形状得以维持,而不会“垮塌” B、分子势能和分子间距离的关系图像如图所示,能总体上反映水表面层中水分子势能的是图中“”位置 C、农民使用“松土保熵”进行耕作,通过松土形成了在壤毛细管,使得土壤下面的水分更容易被输送到地表 D、航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字 -
6、如图所示,两端封闭的形管中装有水银,分别封闭住、两部分气体,当它们温度相同且、端竖直向上放置,静止时左右液面高度差为 , 以下说法中错误的是( )
A、使、两部分气体降低相同的温度,则水银柱高度差变大 B、两部分气体升高到相同的温度后,两部分气体的压强差比升温前大 C、当形管由图示位置开始下落时,两侧水银柱高度差变大 D、若形管加速下落过程中液柱稳定,则两部分气体的压强差为零 -
7、在物理学发展的历程中,许多科学家的科学研究为物理学的建立做出了巨大贡献。下列叙述中正确的是( )A、松香在熔化过程中温度保持不变,松香分子的平均动能会变大 B、年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”,阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲,其持续时间在阿秒的量级,即 , 阿秒对应的物理量不是国际单位制的基本量 C、法拉第提出了电场的观点,其实电场以及磁场是一种客观存在,变化的电磁场和分子、原子组成的实物一样具有能量和动量 D、德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律,提出了能量子的假说,他同时最早发现了光电效应,爱因斯坦由于发现了光电效应的规律而获得诺贝尔物理学奖
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8、关于分子动理论的规律,下列说法正确的是( )A、在显微镜下可以观察到水中花粉小颗粒的布朗运动,这说明水分子在做无规则运动 B、一滴红墨水滴入清水中不搅动,经过一段时间后水变成红色,这是重力引起的对流现象 C、在一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚,这说明温度越高布朗运动越激烈 D、悬浮在液体中的微粒越大,某时刻与它相撞的液体分子数越多,布朗运动就越明显
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9、甲图是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为乙图所示的正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为、 , 电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时,就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后,下列说法正确的是( )
A、时电压表的示数为 B、电压表的示数始终为 C、原线圈中交变电流的频率为 , 原线圈中的电流方向每秒改变次 D、若 , 则可以实现燃气灶点火 -
10、如图所示,一个曲率半径较大的凸透镜的凸面和一块水平放置的平面玻璃板接触,用平行的红色光和紫色光分别竖直向下照射,可以观察到明暗相间的同心圆环。关于这种现象,下列说法正确的是( )
A、该原理是光的干涉现象,观察到的是等间距的明暗相间的同心圆环 B、、两种光分别照射所形成的同心圆环,单色光的更密集 C、若用单色光照射某金属不发生光电效应,换用单色光照射该金属更不可能发生光电效应 D、若换成曲率半径更大的凸透镜,同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏 -
11、如图所示,是底角为的等腰梯形棱镜的横截面,与底边平行的两束单色光、间距及位置均可调从边射入,经边一次反射后直接从边射出图中未画出。已知棱镜对、两束光的折射率满足。下列说法正确的是( )
A、边入射光线与边的出射光线不平行 B、、两束光不可能从边同一位置射出 C、光在棱镜中传播的时间更长 D、从边射出的位置光一定在光上面 -
12、如图所示,一列振幅为的简谐横波,其传播方向上有两个质点和 , 两者的平衡位置相距。某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷,再经过 , 第一次到达波峰。则下列说法不正确的是( )
A、波长可能为 B、周期可能为 C、波速可能为 D、内质点的位移大小为 -
13、如图甲所示,轻质弹簧下端挂一质量为的小球并处于静止状态。现将小球竖直向上推动距离后由静止释放并开始计时,小球在竖直方向开始做简谐振动,弹簧弹力与小球运动时间的关系如图乙所示选竖直向上为正方向 , 重力加速度为 , 则下列说法正确的是( )
A、小球做简谐运动的周期为 B、小球在时间内下降的高度为 C、小球的最大加速度为 D、弹簧的最大弹性势能为 -
14、“青箬笠,绿蓑衣,斜风细雨不须归。”如图所示,这是古诗描述的情景。若斗笠的直径 , 细雨在空中分布均匀,竖直下落的速度始终为 , 湖可以看成一个露天的圆柱形的大容器,细雨持续的时间 , 导致湖面的水位上升了。设雨滴垂直撞击斗笠后无反弹,且斗笠的坡面接近水平,不计雨滴所受重力,水的密度则斗笠受到雨的平均作用力大小最接近于( )
A、 B、 C、 D、 -
15、电子在原子核外绕核做匀速圆周运动,若核外电子绕原子核运动的周期为 , 电子的质量为 , 电子绕行的线速度为 , 只考虑电子和原子核之间的库仑力,则在内( )A、电子的速度没有发生变化 B、电子的速度的变化量大小为 C、电子的动量变化量大小为 D、原子核对电子作用力的冲量大小为
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16、 如图所示,半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板,木板质量 , 上表面与C点等高。质量为的物块(可视为质点)从空中A点以的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数 , 木板与水平地面之间的动摩擦因数 , 求:
(1)、物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率;(2)、物块在经过C点时,圆弧轨道对物块的支持力大小;(3)、经过足够长时间,物块与木板之间摩擦产生的热能 , 木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大? -
17、 如图所示,一个足够长的斜面,AC部分的长度为4L,C点以下光滑,C点以上粗糙,B是AC的中点.一根原长为2L的轻弹簧下端固定在A点,上端放置一个长为L、质量为m的均匀木板PQ,木板静止时,弹簧长度变为L.已知斜面的倾角为 , 木板与斜面粗糙部分的动摩擦因数 , 木板受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现将木板沿斜面缓慢下压,当弹簧长度变为L时,释放木板,发现木板的Q端刚好能到达C点;将木板截短后,再次将木板沿斜面缓慢下压,当弹簧长度变为L时,释放木板,求:
(1)、弹簧的劲度系数;(2)、若木板被截掉一半,木板上端到达C点时的速度大小;(3)、至少要将木板截掉多少,木板被释放后能静止在斜面上? -
18、 如图所示,与水平夹角为角的倾斜轨道AC与半径为R的圆弧形轨道CDEF平滑连接,D点与圆弧轨道圆心等高,水平线BE(包括BE线)的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为 , 现将质量为m , 带电量为的小滑块从A点由静止开始释放。设轨道光滑且绝缘。求:
(1)、小滑块刚开始运动时的加速度大小;(2)、要使小滑块恰能过圆弧形轨道最高点E , 小滑块释放点A与B点的高度差多大?(3)、在小滑块恰能过圆弧最高点E的情况下,小滑块从D到E的过程中电势能的变化量以及小滑块在最低点C时对轨道的压力。 -
19、 如图所示,用轻质绝缘线把一个质量为m , 带电量为的小球悬挂在带等量异种电荷的竖直平行金属极板之间。静止时,绳子偏离竖直方向的角度为 , 小球与两板的距离相等。两板间的距离为d。金属板足够长。求:
(1)、绳子上的拉力大小;(2)、两板间电势差U的大小;(3)、某一时刻剪断绝缘细线,至少经过多少时间小球与左侧极板相碰。 -
20、 某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用计时器为电火花打点计时器,重锤质量为500g,部分实验步骤如下:
(1)、按照正确的操作选得如图乙所示的纸带,其中O是重锤刚释放时所打的点,测得连续打下的五个点A、B、C、D、E到O点的距离h值如图乙所示。已知交流电源频率为50Hz,当地重力加速度为9.80m/s2。在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量J,重力势能的减少量J(结果均保留三位有效数字)。(2)、该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v , 然后作出相应的图像,画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为:只要图线通过坐标原点,就可以判定重锤下落过程机械能守恒,该同学的分析(选填“合理”或“不合理”)。