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1、如图,质量为m的a球(中间有一个小孔)穿在足够长的光滑水平杆上。b球质量为km,a球和b球用长为L的轻杆相连。从图示位置,先给b球一个竖直向上的初速度v0 , 让b球越过最高点,假设b球连同轻杆在运动过程中均不会与水平杆相碰(稍微错开,但错开距离忽略不计,重力加速度为g)。
(1)、求球到达最高点时,球的位移大小;(2)、以球初始位置为坐标原点,水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向,求球运动的轨迹方程;(3)、当 球运动到水平杆下方, 且轻杆与水平杆正方向夹角为 时, 求 球的速度大小。 -
2、如图甲所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,其宽度 , 导轨与之间连接阻值为的电阻,质量为、电阻为、长度为的金属杆ab静置在导轨上,整个装置处于坚直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力拉金属杆ab,使它由静止开始运动,运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直,其通过电阻上的电荷量与时间的关系如图乙所示,图像中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,已知ab与导轨间的动摩擦因数 , 取(忽.略ab杆运动过程中对原磁场的影响),求:
(1)、磁感应强度的大小和金属杆的最大速度;(2)、金属杆ab从开始运动的内所通过的位移;(3)、从开始运动到电阻产生热量时,金属杆ab所通过的位移。 -
3、如图所示,用两个质量均为、横截面积均为的密闭活塞P、Q,将开口向上的导热汽缸内的理想气体分成A、B两部分。上面活塞通过轻绳悬挂在天花板上,汽缸和汽缸下方通过轻质绳子悬挂的物块的质量均为2m,整个装置处于静止状态,此时两部分气柱的长度均为。环境温度、大气压强p0均保持不变,且满足 , g为重力加速度,不计一切摩擦。
(1)、求此时气体的压强;(2)、剪断连接物块的绳子,一段时间后两活塞重新恢复平衡,求汽缸上升的距离。 -
4、)电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化,为了探究某电池的实际电动势和内阻,某同学设计方案对其进行测量。
A.待测电池(电动势约 , 内阻未知)
B.电压表(量程 , 内阻为)
C.电流表(量程 , 内阻较小约为)
D.电阻箱
E.滑动变阻器
F.开关、导线若干
(1)、实验时需要对电表进行改装,若将电压表最大量程扩大为 , 则应该串联的阻值应为;将电流表的量程扩大为 , 该同学采用了以下的操作:按图甲连接好实验器材,检查电路无误后,将断开,将的滑片移至(填“最左端”或“最右端”),将电阻箱调为最大,闭合 , 适当移动的滑片,使电流表示数为 , 保持接人电路中的阻值不变,再闭合 , 改变电阻箱的阻值,当电流表示数为时,完成扩大量程。(2)、保持电阻箱的阻值不变,闭合 , 调节不同的阻值,读出两个电表的读数U、I,并作出图像如图乙所示,可测得该电池的电动势 , 内阻。(结果保留2位有效数字) -
5、某实验小组为测重力加速度,采用如图甲所示的装置,不可伸长的轻绳一端固定于悬点,另一端系一小球,在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门(图中没有画出),光电门接通电源,发出的光线与小球的球心在同一水平线上。
(1)、现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球的直径为(2)、在实验中,小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距离 , 同时调整光电门的位置使光线与球心始终在同一水平线上,实验时将小球拉至其球心与悬点处于同一水平面处,轻绳伸直,由静止释放小球,记录小球通过光电门的时间。得到多组和的数据,作出如图丙所示的图像,图线的纵截距为 , 则当地的重力加速度(用字母和表示)。(3)、若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置,小球动能的测量值将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 -
6、蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动,以此告知同伴蜜源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示,空间存在范围足够大垂直纸面、方向相反的匀强磁场I、II,其上、下边界分别为MN、PQ,间距为与PQ之间存在沿水平方向且大小始终为的匀强电场,当粒子通过MN进人电场中运动时,电场方向水平向右;当粒子通过PQ进人电场中运动时,电场方向水平向左。现有一质量为、电荷量为的粒子在纸面内以初速度从点垂直MN射人电场,一段时间后进人磁场II,之后又分别通过匀强电场和磁场 , 以速度回到点,磁场II的磁感应强度 , 不计粒子重力。则下列说法正确的是
A、粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为 B、粒子在磁场II中运动的速度大小 C、粒子在磁场II中做匀速圆周运动的弦长为 D、磁场I的磁感应强度大小 -
7、如图所示,竖直平面内固定一半径为的光滑圆环,圆心在点。质还分别为m、0.75m的A、B两小球套在圆环上,用不可伸长的长为的轻杆通过较链连接,开始时对球施加一个竖直向上的外力 , 使A、B均处于静止状态,且球恰好与圆心等高,重力加速度为 , 则下列说法正确的是
A、对球施加的坚直向上的外力的大小为 B、若撤掉外力;对球施加一个水平向左的外力 , 使系统仍处于原来的静止状态,则的大小为mg C、撤掉外力,系统无初速度释放,当球到达最低点时,球的速度大小为 D、撤掉外力,系统无初速度释放,沿着圆环运动,球能够上升的最高点相对圆心点的坚直高度为 -
8、2022年“互联网之光”博览会上,无人驾驶技术上线,无人驾驶汽车以其反应时间短而备受众多参会者的青睐。在同样测试条件下,对疲劳驾驶员和无人驾驶汽车进行反应时间的测试,从发现紧急情况到车静止,两测试车内所装的位移传感器记录的数据经简化后得到(1)(2)两线所示的位移随时间变化的关系图像,图中OA和OB段为直线,已知两测试车均由同一位置沿相同平直公路运动,且汽车紧急制动车轮抱死后做的是匀变速直线运动。下列说法正确的是( )
A、图中的(1)此起无人驾陂汽本的位移与时间关系图像 B、国中的(2)起无人驾驶汽车的位移与时间关系图像 C、两测试车在图中曲线部分的位移大小不相筞 D、当发现紧急情况时两汽车的速度为 -
9、有人设想:可以在飞船从运行轨道进人返回地球程序时,借飞船需要减速的机会,发射一个小型太空探测器,从而达到节能的目的。如图所示,飞船在圆轨道上绕地球飞行,其轨道半径为地球半径的倍。当飞船通过轨道的点时,飞船上的发射装置短暂工作,将探测器沿飞船原运动方向射出,并使探测器恰能完全脱离地球的引力范围,即到达距地球无限远时的速度恰好为零,而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道II向前运动,其近地点到地心的距离近似为地球半径。已知取无穷远处引力势能为零,物体距星球球心距离为时的引力势能。在飞船沿轨道I和轨道II以及探测器被射出后的运动过程中,其动能和引力势能之和均保持不变。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变,已知地球表面的重力加速度为。则下列说法正确的是
A、飞船在轨道I运动的速度大小为 B、飞船在轨道I上的运行周期是在轨道II上运行周期的倍 C、探测器刚离开飞船时的速度大小为 D、若飞船沿轨道II运动过程中,通过点与点的速度大小与这两点到地心的距离成反比,实现上述飞船和探测器的运动过程,飞船与探测器的质量之比应满足 -
10、如图所示,矩形线圈切割磁感线产生一交流电压 , 矩形线圈的电阻 , 将其接在理想变压器原线圈上。标有“”的灯泡L正常发光,交流散热风扇正常工作,凤扇的内阻为 , 交流电流表(不考虑内阻)的示数为 , 导线电阻不计,不计灯泡电阻的变化,且。以下判断正确的是
A、在图示时刻,穿过线圈磁通量变化最快 B、从图示位置开始,当矩形线圈转过时,线图中的电流方向为BADCB C、凤扇输出的机械功率是 D、原副线圈的匝数比 -
11、一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的部分波形如图所示,M、Q为波上两个质点,其中比早回到平衡位置,则下列说法正确的是
A、该波的波长为 B、该波沿轴正方向传播 C、从该时刻起,再经 , 质点通过的总路程为 D、该波的周期为 -
12、如图所示,某种材料制成的扇形透明砖(已知其半径为R)放置在水平桌面上,光源(图中未画出)发出一束平行于桌面的光线从OA的某点垂直射人透明砖,经过三次全反射(每次都是恰好发生全反射)后垂直OB射出,并再次回到光源。已知 , 光在真空中传播的速率为 , 则该过程中,光在材料中传播的时间为
A、. B、 C、 D、 -
13、为了半定量地探究电容器两极板间的电势差与其带电量的关系,实验电路如图所示。取电容器和数字电压表(可看作理想电压表)相连,把开关接1,用几节干电池串联后给充电,可以看到电压表有示数,说明充电后两极板具有一定的电压。把开关接2,使另一个与完全相同的且不带电的电容器与并联,可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后,断开开关 , 闭合开关。关于该实验以及其后续操作,下列说法中正确的是
A、闭合的作用是让电容器完全放电 B、接下来的操作是把开关接1,观察电压表的示数 C、电容器的带电量变为原来的一半时,电压表示数也变为原来的一半,说明电容器“储存电荷的本领”也变为了原来的一半 D、若使用磁电式电压表代替数字电压表,当和都断开时,电容器的带电量不会改变,电压表指针将稳定在某一固定值 -
14、水滴石穿是生活中常见的现象,假设屋檐到下方石板的距离为 , 水滴从屋檐无初速度滴落到石板上,在内沿石板平面散开,水滴质量为 , 忽略空气阻力,取 , 则石板受到水滴的冲击力为A、 B、 C、 D、
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15、在人类对世界进行探索的过程中,发现了众多物理规律,下列有关叙述中正确的是A、伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因 B、核聚变反应所释放的光子来源于核外电子的能级跃迁 C、在“探究加速度与力和质量的关系”实验中,采用了等效替代法 D、汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷
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16、质谱仪通常用作分离和检测物质组成,一般由加速电场、速度选择器、偏转磁场、质谱仪底片组成。如图16所示,一束含有多种成分的带电粒子(其所受重力均可忽咯),无初速从0点进入加速电场,此电场中有0、a、b三点,沿着水平方向(x轴)上该三点的电势变化如图17所示,经电场加速后进入速度选择器,最后,部分粒子经半个圆周的偏转射到质谱仪底片上。通过计算机的处理,可分析粒子成分。
(1)、带电粒子的加速①a、b 两点的电场强度大小
A、Ea>Eb B、Ea<Eb C、Ea=Eb D、法确定
②(2分)若某带电粒子的电荷量为q,质量为m,则经过加速电场后,粒子离开加速电场的速度ν=。(图17中已知)
(2)、速度选择器中有垂直于纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大B1 , 上下两极板之间的电势差为U,板间距为d,两板间可视为匀强电场。不考虑粒子的重力,经加速电场加速的粒子从极板的正中央进入速度选择器。①若粒子能水平匀速通过速度选择器,则粒子的速度大小=.
②若粒子不能水平匀速通过速度选择器,则粒子(选填“会”或“不会”)在速度选择器中做匀变速曲线运动。
(3)、质谱仪检测 不同的带电粒子匀速通过速度选择器后就能进入磁感应强度为B2的匀强偏转磁场,磁场方向垂直于纸面向里。①若某种粒子通过速度选择器后的速度为V0 , 电荷量为e,质量为m。通过推导,写出该粒子偏转到质谱仪底片上的坐标Y的表达式:
②实际上,加速电场的电势差是不稳定的,会在区间[-∆U,+∆U]内浮动。现有某粒子和它的同位素,它们的电荷量相同,质量之比为1:2。调节速度选择器的参数,先后使这两个粒子匀速通过并进入偏转磁场发生偏转,为了不让这两个粒子落在底片上的位置重叠,通过计算,求出:∆U的取值范围。
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17、2023年10月2日杭州亚运会蹦床比赛中,我国选手朱雪莹、胡译包揽冠亚军。该项目是运动员借助弹力床的弹力弹向空中,在空中做各种体操动作的竞技运动。在这次比赛中,若运动员的质量为m=60kg,某一次下落、反弹的过程中,传感器记录到运动员脚底从离水平网而h1=3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦到脚底离水平网面h2=5m的高处,运动员在空中始终保持四肢并拢的直立状态,与网接触的时间为t=1.5s。重力加速度g=10m/s2 , 忽咯空气阻力。(1)、运动员比赛过程中:
①着网时的速度大小v1=m/s;
离开网时的速度大小v2=m/s 。
②计算从开始下落到蹦至5m高处这一过程中运动员重力冲量I的大小。
③计算触网时间内,网对运动员的平均作用力的大小。
④在此次触网时间内运动员机械能的变化量∆E=J。
(2)、关于蹦起高度比下落高度更高的情况,两位同学展开了讨论:甲同学说:“这是不可能的。根据机械能守恒,能量不可能无中生有地创造出来!”
乙同学说:“这是可能的。在运动员触间的整个过程中, 蹦床始终给人提供额外的能量。”
甲、乙两位同学的说法正确吗? 谈谈你的观点。
①同学 A.正确/B.错误 你的观点 甲 ①③乙 ②
②
③ -
18、现在越来越多的人开始使用电动牙刷。某同学拆解了一支电动牙刷,发现它内部的主要部件除了电路板之外,还有电动机、(直流)充电电池、线圈等,如图13所示。该电动牙利使用了元线充电技术,充电座中的线圈接入交流电,牙刷内的线圈两端获得一定电压,再通过控制电路对牙刷内直流电池充电。
(1)、某段时间内充电底座线固有如图14所示方向正在增大的电流,从俯视的角度看,在牙刷内置线圈会产生(选填“顺时针“或“逆时针”)方向的感应电流。用多用电表测得充电时内置线圈两端的电压为4V,已知底座线圈接220V交流电,两线圈可视为理想变压器,则充电底座线圈与内置线圈的匝数之比为。
(2)、牙刷工作时,驱动电动机转动。电动机的额定电压为3V,额定电流为450mA,内阻为1Ω,则电动机正常工作时输出的机械功率为W(保留三位有效数字),工作效率为%。(3)、①牙刷电动机正常工作时频率为30000r/min,声速为340m/s. 则电动机振动产生的声波波长为m。②当该同学启动牙刷并甩来甩去时,能听到牙刷振动发出声音的音调忽高忽低,这是因为声被的
A、共振 B、干涉 C、反射 D、多普勒效应
(4)、①该同学把牙刷内充满电的电池拆解出来后接入如图15(a)所示的电路中进行放电测试,测得电压表和电流表的示数随时间的变化关系如图15(b)所示,则滑动变阻器消耗的最大功率为W。
②(多选)关于实验后期,电压表示数急剧变小,下列说法正确的是
A、滑动变阻器的电压急剧变小;
B、滑动变阻器的电压主急剧变大;
C、可能是电池内阻急剧变大导致的;
D、可能是电池内阻急剧变小导致的。
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19、当今人类生存环境是一个“电的世界”,我们生活离不开电。电流既有稳恒电流,又有变化电流。(1)、感应电流
如图所示,左端接有阻值R=2Ω电阻的足够长光滑导体框,固定在水平面上,整个装置处于坚直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=lT。一根长L=1m,质量m=1kg的导体棒在水平外力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小a=2m/s2。若框与导体棒的电阻不计,则外力F 随时间t变化的函数表达式为F=(N),0~2s内流经导体棒的电量为C。
(2)、交流电的产生①交流发电机原理示意图如图所示。当线框转至和中性面重合时,穿过线框的磁通量(选填“最大”或“最小”)。

②(多选)下图中属于交流电的是
(3)、家庭电路所用的是如图所示的正弦交流电。
(1)该交流电的频率为Hz;电原有效值V。
(2)在研究交流电的功率时,通常用有效值表示交流电产生的效果。有效值的引入体现了
A、控制变量的思想 B、极限的思想
C、微小量放大的思想 D、等效替代的思想
(3)指出图12示的家庭电路中存在的三个安全隐患:

①;②;
③;
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20、某同学购买了一张学程机票。此次飞行的相关信息见图1、2。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山,更是发现了不少有趣的物理现象。(1)、机票中的“08:30”指的是(选填“时间”或“时刻”),若整个行程约为2100km, 则飞机全程的平均速率约为km/h.
(2)、机场开放了自助值机与行李托运。若经济舱旅客的免费托运限额为20kg,超出部分每千克按机票票价的1.5%收取费用。该同学将行李自动称重后,系统内部压力传感器显示的“F-t”图像如图3所示,已知该同学的机票票价为1000.0元。g=10m/s2。则他还需补缴的金额为元。
(3)、过安检时,工作人员查看了该同学的充电宝。充电宝铭牌上写有“74W·h”。此参数反映了充电宝所具有的____A、电荷量值 B、额定电流值 C、额定能量值 D、额定功率值(4)、登机入座后,该同学透过舷窗看到初升太阳,如图4所示。已知大气的折射率随着海拔的升高而减小,则太阳的实际位置在____
A、A 处 B、B 处(5)、飞机在空中水平飞行时,该同学将靠背上的小桌板放下,其上放质量为m的饮料杯(含饮料),如图5所示。①当飞机匀速飞行时,关于饮料杯对桌板作用力F的示意图,正确的是
A.
B.
C.
D.

②若饮料杯的重心在轻桌板OA、轻杆OB交点的正上方,保持轻桌板桌面水平,将杆OB调整至OB'位置,如图6所示。则OB'上受到的弹力(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
③在飞机水平飞行的一段时间内,该同学发现饮料杯中的液面与小桌板成α角,如图7所示。则飞机在做运动(选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”。取重力加速度为g. 此时飞机运动的加速度大小为。
(6)、飞机着陆后,机场的行李口开始工作。后台工作的示意图如图8(a)所示,其中K为光源,电源电动势E=12V,内阻不计。R1为定值电阻,R2为光敏电阻(无光照射时阻值大,有光照射时阻值小)。行李随传送带匀速采运动,当行李通过光源K与R2之间时,射向R2的光束被挡住。某段时间内,电压传感器的示数U随时间t变化的关系如图8(b)所示。则t0时刻,R2与K之间(选填“有”或“没有”)行李箱;有光照射和无光照射时R2的功率之比为。