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1、DIY手工能够让儿童体验到创造过程中的乐趣和成就感。图为某款DIY太阳能小车,组装成功后质量约为130g,太阳直射时行驶速度约为0.25m/s,行驶过程中阻力约为车重的0.2倍。已知太阳与地球之间的平均距离约为 , 太阳每秒辐射的能量约为 , 太阳光传播到达地面的过程中大约有37%的能量损耗,太阳能电池有效受光面积约为 , 则该车所用太阳能电池将太阳能转化为机械能的效率约为( )
A、5% B、10% C、20% D、30% -
2、如图甲,两等量异种点电荷位于同一竖直线上,在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆,有一质量为m,电荷量为的圆环(可视为质点)可沿横杆滑动。时刻,圆环自A处以初速度向右运动,此后圆环运动的图像如图乙所示,时刻和时刻图线斜率相同,和时刻图线斜率均为0,已知圆环t2时刻运动至O点,继续向右运动至B点停下,且A、B关于两电荷连线中点O对称。若A处场强为 , AO间距为L,重力加速度为g,且圆环运动过程中电量始终不变,则下列说法正确的是( )
A、圆环与横杆之间的动摩擦因数 B、时间内圆环的位移大小为 C、圆环在O处运动
速度
D、O处的场强大小为
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3、如图甲所示,A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动,且绕行方向相同,图乙是两颗卫星之间的距离随时间t的变化图像,时刻A、B两颗卫星相距最近。已知卫星B的周期 , 则A、B两颗卫星运行轨道半径之比为( )
A、1∶7 B、1∶4 C、 D、1∶2 -
4、如图甲、乙所示为某家庭应急式手动发电机的两个截面示意图。推动手柄使半径为r的圆形线圈a沿轴线往复运动,其运动的图像为如图丙所示的正弦曲线,最大速度为。已知线圈匝数为n,电阻不计,所在位置磁感应强度大小恒为B,理想变压器原、副线圈匝数之比为k,两灯泡电阻均为R,A为理想交流电流表,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A、两端电压最大值为 B、电流表A的读数为 C、线圈a的输出功率为 D、若断开开关S,中电流不变,原线圈中电流亦不变 -
5、已知通电长直导线周围某点
磁感应强度 , 即磁感应强度B的大小与导线中的电流I成正比,与该点到导线的距离r成反比。如图所示,两根平行长直导线M、N分别通以大小相等、方向相反的电流,沿MN和其中垂线建立直角坐标系xOy。规定磁场沿方向为正,则磁感应强度B随x、y变化的图线正确的是( )
A、
B、
C、
D、
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6、如图所示,一带正电
小球用绝缘细绳悬于O点,将小球拉开小角度后静止释放,其运动可视为简谐运动,下列措施中可使小球振动频率增加的是( )
A、将此单摆置于竖直向下的匀强电场中 B、在悬点O处放置一个带正电的点电荷 C、在悬点O处放置一个带负电的点电荷 D、将此单摆置于垂直摆动平面向里的匀强磁场中 -
7、图为西湖音乐喷泉某时刻的照片,水从喷口倾斜射出,空中呈现不同的抛物线,取其中4条抛物线,分别记作①②③④,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A、4条水柱中,①中的水上升较高,其出射速度最大 B、②中的水比③中的水在空中运动的时间长 C、在最高点,②中的水比③中的水速度大 D、喷口水平倾角越小,水射程越远 -
8、如图所示,某款可折叠手机支架,调节支撑杆MN,手机背部支撑平面PQ的倾角随之改变,底部支撑平面ab与PQ始终垂直,忽略一切摩擦,当逐渐减小时,下列说法正确的是( )
A、背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变小 B、手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大 C、支架对手机的作用力逐渐增大 D、手机对支架的作用力始终不变 -
9、 如图所示,在无风的房间内,一个氢气球由静止释放,在浮力的作用下往上飘后最终静止于倾斜天花板上,关于该氢气球的受力,下列说法正确的是( )
A、气球受到四个力的作用 B、天花板对气球的弹力竖直向下 C、天花板对气球的弹力是由于气球发生形变而引起的 D、气球对天花板的摩擦力沿天花板平面向下 -
10、理想气体常数R是表征理想气体性质的一个常数,由理想气体状态方程可推得 , 其中p为气体压强,为气体的摩尔体积(一摩尔物质在0℃、的体积),T为热力学温度,用国际单位制中的基本单位表示理想气体常数R的单位,正确的是( )A、 B、 C、 D、
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11、 下列说法正确的是( )
A、甲图中研究篮球的进入篮筐的过程,可将篮球看成质点 B、乙图中羽毛球在空中运动时的轨迹并非抛物线,其水平方向的分速度逐渐减小 C、丙图中运动员训练蹲踞式起跑时,起跑器对运动员做正功 D、丁图中运动员跳高下落时,通过海绵垫可减少接触面对运动员的冲量从而实现缓冲 -
12、离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P,可绕过O点、垂直xOy平面(纸面)的中心轴逆时针匀速转动(角速度大小可调),其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。转筒下方有一与其共轴的半圆柱面探测板Q,板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴射出质量为m、电荷量为 – q(q > 0)、速度大小不同的离子,其中速度大小为v0的离子进入转筒,经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁场。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷,不计离子的重力和离子间的相互作用。
(1)、①求磁感应强度B的大小;②若速度大小为v0的离子能打在板Q的A处,求转筒P角速度ω的大小;
(2)、较长时间后,转筒P每转一周有N个离子打在板Q的C处,OC与x轴负方向的夹角为θ,求转筒转动一周的时间内,C处受到平均冲力F的大小;(3)、若转筒P的角速度小于 , 且A处探测到离子,求板Q上能探测到离子的其他θ'的值(θ'为探测点位置和O点连线与x轴负方向的夹角)。 -
13、如图所示,水平固定一半径r=0.2m的金属圆环,长均为r,电阻均为R0的两金属棒沿直径放置,其中一端与圆环接触良好,另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO'上,并随轴以角速度=600rad/s匀速转动,圆环内左半圆均存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场。圆环边缘、与转轴良好接触的电刷分别与间距l1的水平放置的平行金属轨道相连,轨道间接有电容C=0.09F的电容器,通过单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连。电容器左侧宽度也为l1、长度为l2、磁感应强度大小为B2的匀强磁场区域。在磁场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab,磁场区域外有间距也为l1的绝缘轨道与金属轨道平滑连接,在绝缘轨道的水平段上放置“[”形金属框fcde。棒ab长度和“[”形框的宽度也均为l1、质量均为m=0.01kg,de与cf长度均为l3=0.08m,已知l1=0.25m,l2=0.068m,B1=B2=1T、方向均为竖直向上;棒ab和“[”形框的cd边的电阻均为R=0.1 , 除已给电阻外其他电阻不计,轨道均光滑,棒ab与轨道接触良好且运动过程中始终与轨道垂直。开始时开关S和接线柱1接通,待电容器充电完毕后,将S从1拨到2,电容器放电,棒ab被弹出磁场后与“[”形框粘在一起形成闭合框abcd,此时将S与2断开,已知框abcd在倾斜轨道上重心上升0.2m后返回进入磁场。
(1)、求电容器充电完毕后所带的电荷量Q,哪个极板(M或N)带正电?(2)、求电容器释放的电荷量;(3)、求框abcd进入磁场后,ab边与磁场区域左边界的最大距离x。 -
14、如图所示,甲图为某波源的振动图像,乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图,波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求:
(1)、这列波的波速多大?(2)、若波向右传播,从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。(3)、若波向右传播,当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。 -
15、如图所示,在“测定玻璃砖的折射率”的实验中,将玻璃砖在白纸上放好,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,图中两界面平行。在玻璃砖的一侧画直线AO与aa'交于O,在AO上插两枚大头针P1和P2 , 用“+”表示大头针的位置,b然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。下列说法正确的是( )
A、P4只需挡住P1、P2的像 B、入射光线AO与其射出玻璃砖的光线O'B是平行的 C、若玻璃砖厚度增加,则沿AO入射的光线经过玻璃砖后的侧移会增加 D、若两个界面aa'和bb'不平行,将不能完成实验 -
16、某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:(1)、用游标上有 10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图(甲)所示, 摆球直径为mm。
(2)、用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 , 当数到时。 秒表的示数如图(乙) 所示, 该单摆的周期是s(结果保留二位有效数字)。
(3)、测量出多组周期T、摆长 L 数值后, 画出图像如图(丙), 此图线斜率
物理意义是( ) A、g B、 C、 D、(4)、与重力加速度的真实值比较,发现第(3)问中获得的测量结果偏大,原因可能是( )A、振幅偏小 B、将摆线长加直径当成了摆长 C、将摆线长当成了摆长 D、开始计时误记为 -
17、如图所示,一根固定在墙上的水平光滑杆,两端分别固定着相同的轻弹簧,两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动,小球将做周期为的往复运动,则( )
A、小球做简谐运动 B、小球动能的变化周期为 C、两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 D、小球的初速度为时,其运动周期为 -
18、小明用额定功率为、最大拉力为的提升装置,把静置于地面的质量为的重物竖直提升到高为的平台,先加速再匀速,最后做加速度大小不超过的匀减速运动,到达平台的速度刚好为零,取 , 则提升重物的最短时间为( )A、13.2s B、14.2s C、15.5s D、17.0s
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19、某同学设计了一个电磁击发装置,其结构如图所示。间距为d=1m的平行长直导轨置于水平桌面上,导轨中NO和段为绝缘材料,其余部分均为导电金属材料,两种材料平滑连接。导轨左侧与圆形线圈相连,线圈匝数为500匝、半径为5cm,线圈内存在垂直线圈平面竖直向上的匀强磁场。电容器通过单刀双掷开关与导轨相连,其电容为C=1F。在与区域及右侧宽度L=1m范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,方向如图所示。初始时金属棒a处于左侧某处(紧靠), , 金属棒b静止于磁场右侧某处, , 。当开关与1连接时,圆形线圈中磁场随时间均匀变化,变化率为。稳定后将开关拨向2,金属棒a以的速度向右弹出,穿过磁场区域后与金属棒b发生弹性碰撞,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,除金属棒b外其余电阻均不计,不计金属棒与导轨间摩擦。求:
(1)、当开关与1连接时,电容器所带电荷量q;(2)、电容器所剩电荷量;(3)、金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中,金属棒b上产生的焦耳热Q;(4)、金属棒a最终停在距多远处。 -
20、如图所示,在平面直角坐标系中,第Ⅰ象限内存在匀强电场,电场方向沿y轴负方向,第Ⅱ象限内存在垂直于xOy平面、半径为R的有界圆形匀强磁场,边界线与x轴相切于A点、与y轴相切于M点,第Ⅳ象限存在矩形边界的匀强磁场(图中未画出),第Ⅱ、Ⅳ象限匀强磁场的磁感强度大小相等、方向相反。有一电荷量为q、质量为m的带正电的离子从P点(-R,2R)以初速度向着圆心方向射入磁场,从M点进入电场,从x轴上的N(2R,0)点进入第Ⅳ象限矩形边界的匀强磁场内,经磁场偏转后,粒子打到-y轴上的Q点时速度方向与-y轴成45°角,粒子重力不计。求:
(1)、匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为多大;(2)、第Ⅳ象限内矩形磁场面积的最小值;(3)、若在第Ⅳ象限整个区域分布着匀强磁场,磁感应强度大小为第Ⅱ象限磁场的2倍,方向垂直平面向外,求粒子经过电场第三次进入磁场时离O点的距离。