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1、 为测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A电流表A(0~0.6A,内阻为)
B电压表V(0~3V,内阻约为)
C滑动变阻器R1()
D滑动变阻器R2()
E开关、导线各若干
(1)、某同学设计了如图甲、乙两个电路,应该选择的实验电路是图中的(选填“甲”或“乙”),电阻滑动变阻器选择(选填“C”或“D”)
(2)、该同学正确连接电路,检查无误后,闭合开关,该同学移动滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时电压表的读数为V,电流表的读数为A。
(3)、确定好的电路后,调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据,作出U-I图像如图丁所示,根据图像可知电源的电动势E=V,内阻r=。(结果均保留两位有效数字) -
2、 某兴趣小组的同学发现利用打点计时器与小车可以设计许多实验,于是小组成员相关实验进行总结。
(1)、甲同学想要研究小车速度随时间的变化规律,设计甲图实验为了完成实验除了甲中的实验器材为还需( )A、秒表 B、天平 C、刻度尺(2)、实验时甲同学处理纸带时,漏标了的数据,以下数据最为接近的是( )A、1.20cm B、1.39cm C、1.50cm D、1.60cm(3)、乙同学想要在甲同学装置的基础上,研究力与加速度、质量的这个实验。则下列操作正确的为( )A、保证细线与长木板平行 B、将长木板远离小车的一端垫高,平衡小车受到的摩擦力 C、增加小车质量,使小车质量远大于钩码质量 D、处理纸带数据时,从第一个打下的点开始计算(4)、丙同学突发奇想,想利用这个装置测量一下自己的步幅,于是把接在50Hz的交流电源打点计时器固定在与自己腰部等高的桌面上,纸带穿过打点计时器限位孔,一端固定在腰部,自己沿直线步行时带动纸带运动,打点计时器记录步行时的运动信息,选取一条清晰的纸带,每5个点取一个计数点,得到丙图数据。
沿着计数点位置把纸带裁开并编号,按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上,剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度,把每段纸带上边中点连接成线,如丁图所示,若用图中曲线描述人运动的速度--时间关系,如果用纵坐标表示速度大小,横坐标表示时间,则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为s,请根据上图估算该同学的步幅为m。(答案均保留两位有效数字)
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3、 如图所示,质量为m的物块P与物块Q(质量未知)之间拴接一劲度系数为k的轻弹簧。物块P与物块Q静止在光滑的水平地面上,弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度,并把此时记为0时刻,规定向右为正方向,0到2t0内P、Q物块运动的图像如图所示,已知t0时刻P、Q的加速度最大,其中t轴下方部分的面积大小为S,弹性势能与形变量满足则( )
A、物体Q的质量为2m B、物体P先做加速度增加的减速运动后做加速度减小的加速运动 C、t0时刻弹簧的形变量为 D、t0到2 t0时间内弹簧对P物体做功为零 -
4、 以下说法正确的是( )A、把声音或图像信号从调频波的高频电流中还原出来的过程叫做检波 B、γ刀可以用来治疗癌症,是利用γ射线具有很高的能量 C、在连接蓝牙鼠标或蓝牙音箱后,移动电话的上网速度会受到影响 D、动量守恒定律、牛顿定律都只适用于研究宏观、低速物体的运动
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5、如图所示,电路中所有二极管均为理想二极管, , 图丙和图丁中的变压器为原、副线圈匝数相同的理想变压器,P为原线圈中央抽头,输入端接同一正弦交流电源,R1、R2、R3、R4四个电阻的功率分别为P1、P2、P3、P4下列关系式正确的是( )
A、P1:P2=1:2 B、P1:P3=1:4 C、P3:P4=1: D、P2:P4=1:4 -
6、 我国水力资源居世界首位,西部地区水力发电潜力巨大。水力发电的基本原理就是将水流的机械能(主要指重力势能)转化为电能。如图所示,某小型水力发电站水流量Q=5m3/s(流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积),落差h=15m,发电机(内阻不计)的输出电压U1=500V,输电线总电阻 , 为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器,而在用户处安装降压变压器,其中n3:n4=450:11,用户获得的电压U4=220V,用户消耗的功率P4=450kW,变压器均视为理想变压器,已知水的密度 , 取重力加速度°。下列说法正确的是( )
A、输电线损失的电压为500V B、输电线损失的电功率为25kW C、升压变压器原副线圈的匝数比n1:n2=1:18 D、机械能转化为电能的效率约为67% -
7、如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻的阻值等于r,定值电阻R2的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、 , 理想电流表A示数变化量的绝对值为 , 下列说法正确的是( )
A、理想电压表V1示数增大,理想电压表V2示数增大,理想电流表A示数减小 B、带电液滴将向下运动,定值电阻R2中有从a流向b的瞬间电流 C、 D、电源的输出功率可能先变大后变小 -
8、 图甲为农民用水泵抽取地下水灌溉农田的场景,灌溉系统由电动机、水泵、输水钢管组成。图乙为灌溉系统示意图,地下水源水面距地表H=3.30m,安装水泵时将输水钢管竖直插入水井与地下水源连通,水管横截面积S=5cm2 , 水泵出水口离地表高度h=0.45m,水从管口以恒定速度沿水平方向喷出,管口截面上各处水的流速相同,大小均为4m/s,水泵由功率为330W的电动机带动,已知电动机额定电压为220V。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,水的密度 , 重力加速度 , 不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A、喷出的水在出水口和落地点之间的总体积为0.06m3 B、每秒水泵对水做功75J C、每秒水流落地时的动量大小是8kg·m/s D、电动机的内阻约为 -
9、 如图所示,导电物质为电子(电量为e)的霍尔元件长方体样品置于磁场中,其上下表面均与磁场方向垂直,其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。1、3间距为a,2、4间距为b,厚度为c,若开关S1处于断开状态、开关S2处于闭合状态,电压表示数为0;当开关S1、S2闭合后,三个电表都有明显示数。已知霍尔元件单位体积自由电子数为n,霍尔元件所在空间磁场可看成匀强磁场,磁感应强度为B,由于温度非均匀性等因素引起的其它效应可忽略,当开关S1、S2闭合且电路稳定后,下列结论正确的是( )
A、接线端2的电势比接线端4的电势高 B、若适当减少R1和R2的阻值,电压表示数一定变大 C、若将电源E1反向接入电路,电压表的示数一定变大 D、若适当增加霍尔元件的厚度c,电压表示数不变 -
10、 2024年1月9日,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。卫星发射的过程可以简化为如图所示的过程,下列说法正确的是( )
A、探针卫星在轨道II上经过c点的加速度小于在轨道III上经过c点的加速度 B、探针卫星在轨道I的机械能小于在轨道III上的机械能 C、探针卫星在轨道II上经过a点的速度大小小于经过c点的速度大小 D、探针卫星在轨道I上运行的线速度大小小于在轨道III上运行的线速度大小 -
11、 10只相同的轮子并排水平排列,圆心分别为 , 已知 , 水平转轴通过圆心,轮子均绕轴以的转速顺时针转动。现将一根长、质量为的匀质木板平放在这些轮子的顶端,木板左端恰好与竖直对齐(如下图所示),木板与轮缘间的动摩擦因数。则木板保持水平状态运动的总时间为( )
A、1.5s B、2s C、3s D、2.5s -
12、 如图,一半径为R电荷量为Q的带电金属球,球心位置O固定,P为球外一点。几位同学在讨论P点的场强时,下列说法正确的是( )
A、若P点无限靠近球表面,因为球表面带电,由库仑定律可得,P点的场强趋于无穷大 B、因为在球内场强处处为0,若P点无限靠近球表面,则P点的场强趋于0 C、若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的场强不变 D、若将一个点电荷在球的表面移动一段距离,该点电荷的电势能增加 -
13、 如图甲所示,线圈L的直流电阻不计,闭合开关S,待电路达到稳定状态后断开开关S,LC回路中将产生电磁振荡。从开关S断开计时,线圈中的磁场能EB随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A、LC振荡电路的周期为2×10-3s B、在1×10-3s时,电容器右极板带正电 C、1×10-3s~2×10-3s时间内,电流在减小 D、1×10-3s~2×10-3s时间内,自感电动势在增加 -
14、 2023年的诺贝尔物理学奖颁发给了“采用实验方法产生阿秒光脉冲”的三位科学家。在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用,下列叙述与事实相符的是( )A、富兰克林通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷 B、库仑通过实验测量得出元电荷e的数值为 C、牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法,并用这种方法研究了力与运动的关系 D、奥斯特用“力线”形象地描述了电磁场
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15、 如图所示,杭昌铁路于2023年12月27日全线贯通运营,沿线共有9个国家5A级旅游景区,70多个国家4A级旅游景区,是一条世界级黄金旅游线。该线路全长560公里,设计时速350公里,则从杭州南到南昌东的过程中( )
A、2023年12月27日表示时刻 B、列车的位移为560km C、列车的平均速度为350km/h D、研究列车的速度时,可以把列车看成质点 -
16、 磁通量的单位韦伯用国际单位制中的基本单位可表示为( )A、 B、 C、 D、
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17、如图所示,一群初速度为零的电子经过的电场加速后,沿轴负方向进入的圆形磁场区域。仅在轴上方0至范围内有电子进入磁场,电子在圆形磁场内偏转后都汇聚到圆形磁场的最低点。圆形磁场区域磁感应强度记作(大小未知),电子再进入轴正下方区域足够大的匀强磁场,磁感应强度为 , 方向垂直纸面向里,在的范围放置一足够长的感光板用于探测与收集电子。已知电子比荷为 , 求:
(1)、电子加速后的速度大小;(2)、圆形区域磁感应强度的大小;(3)、宽度为范围内飞出的电子,在圆形磁场内运动的最长时间;(4)、电子进入磁场前,沿轴均匀分布,这些电子经两个磁场偏转后有部分能到达感光板,求感光板上接收到电子而发光区域的长度和收集电子的百分比。 -
18、如图所示的装置放置于匀强磁场中,磁场方向竖直向下大小未知。足够长的金属导轨和在同一水平面内。导轨的与相互平行且足够长,距离为;与也是平行的,距离为0.5m。质量均为0.1kg的金属杆、垂直于导轨放置,初始时金属导轨与金属杆围成的面积 , 一根不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆的中心,绝缘轻绳的水平部分与平行,质量的重物放置在地面上,两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为 , 从某一时刻开始,磁感应强度随时间变化的关系为 , 在外力的作用下,杆始终保持静止,重力加速度取。
(1)、求金属杆运动前,金属杆中的电流;(2)、求经过多长时间金属杆开始运动;(3)、保持不变,已知杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触,轨道足够长使杆始终在宽度为0.5m的轨道部分运动,当时,求金属杆运动的最大速度;(4)、在第(3)问基础上,改为 , 绝缘轻绳的水平部分足够长(重物始终不与滑轮相撞),一直在左侧轨道运动,求杆运动过程中回路的最大电功率。 -
19、如图所示,固定光滑斜面平滑连接圆弧管道。为圆弧管道最低点,管道与斜面相切于点,下端与半圆形圆弧轨道最高点平滑相接于 , 半圆形轨道下端与长度的水平传送带右端相切于点,一个质量的小物块(可视为质点)从斜面点下滑,已知点到传送带高度 , 斜面倾角 , 圆弧和圆管半径分别为 , , , , , 管的内径可忽略,圆弧及半圆轨道的摩擦均不计。
(1)、求小物块在斜面下滑时的加速度大小;(2)、当时,物块可以沿轨道滑到点,求物块经过点时的速度大小;(3)、传送带以速度顺时针转动,将物块由静止放在传送带的最左侧。要使物块运动过程中不脱离轨道,物体与传送带的动摩擦因数应当满足什么条件?(4)、将物块由静止放在传送带的左侧,当时,物块可以在传送带、轨道、管道、斜面上往复运动,求一个往复运动中,系统产生的热量。 -
20、如图甲所示,用“插针法”来测定玻璃的折射率,梯形玻璃砖的上边界面在处,下边界在处。
(1)、实验中操作或者说法正确的是____。(多选)A、插上大头针 , 使挡住和、的像 B、在确定玻璃砖的边界时,用铅笔紧靠玻璃砖画一条直线 C、大头针尽量垂直地插在纸面上,大头针之间的距离适当大些 D、如果入射角太大,光会在玻璃内部发生全反射,观察不到大头针(2)、根据图乙中边界及、、、位置求此玻璃砖的折射率。(3)、如图丙所示,甲同学确定好了玻璃砖界面和后,实验时不小心将玻璃砖向下平移了些,若其他操作正确,此操作会导致折射率的测量值(选填“偏大”“偏小”或“不变”或“不确定”)