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1、下列说法中正确的是( )A、当观察者与波源发生相对运动时,接收到波的频率与波源发出的频率一定不同 B、在波的干涉中,振动加强点的位移始终最大 C、干涉和衍射是波所特有的现象 D、机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度也增大
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2、如图所示,空间交替分布着宽度均为L的匀强电磁场区域,磁场垂直xOy平面向里,磁感应强度大小为电场沿x轴负方向,电场强度大小为一带正电的粒子从坐标原点O沿与x轴负方向成θ角、初速度大小为进入匀强磁场区域,虚线边界有磁场。粒子的质量为m、电荷量为q,不计重力,取。
(1)、若粒子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界,求此时θ大小;(2)、若粒子只能经历两个完整的电场区,求满足的条件;(3)、若θ=0,粒子以的初速度从O点进入匀强磁场区域,电场强度大小变为求当粒子竖直位移大小为时的运动时间。 -
3、如图所示,长木板C固定在水平地面上,物块A、B以相同大小的初速度v=4m/s同时从C的左右两端开始相向运动,物块A的质量为与C之间的动摩擦因数为物块B的质量为与C之间的动摩擦因数为μ2=0.4,A、B可视为质点,重力加速度大小求:
(1)、若A、B未相撞,长木板C的最小长度;(2)、若A、B能相撞且相撞后结合为一个整体,碰撞时间极短,A、B没有从长木板C上掉下,A、B碰后运动位移的最大值是多少;(3)、若长木板C未固定且地面光滑,C的质量为A、B没有发生碰撞,则A与C之间因摩擦产生的热量是多少。 -
4、夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀,其原理如图所示,将两个相同的相互独立的半圆形线状光源拼接在一起形成一个圆形线状光源,水平放在水池的水面下,通过控制两个光源的发光情况和调节光源距离水面的深度,人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知圆形线光源的半径为R,水的折射率为求:
(1)、若两个半圆形线状光源同时发光,控制线状光源从离水面较近的位置平行水面缓慢向下移动,发现水面发光区域形状不变,只是面积在扩大,直到距离水面的深度为h时,发光区域形状发生变化,深度h是多少;(2)、当深度为(1)中的h且保持不变时,若只有一个半圆形线状光源发光,人们在水面上看到的发光区域面积是多大。 -
5、某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮,轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K,两者质量均为钢柱K下端与质量为M=200g的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机,电动机竖直转轴上装一支激光笔,电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动,每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止,轻绳与细钢柱均竖直,重力加速度为
(1)、开启电动机,待电动机以角速度ω=20πrad/s匀速转动后,将P、K、Q系统由静止释放,Q落地前,激光在细钢柱K上留下感光痕迹,取下K,测出感光痕迹间的距离如图乙所示,31.40cm。若选择其中DF段来验证机械能守恒定律,则系统重力势能的减少量J,动能的增加量J,比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。(计算结果均保留两位有效数字)(2)、选取相同的另一感光细钢柱K,若初始时激光笔对准K上某点,开启电动机的同时系统由静止释放,电动机的角速度ω按如图丙所示的规律变化,已知图像斜率为k,则电动机从静止开始转动第一周与第二周所用时间之比为 , 实验记录下如图丁所示的感光痕迹,发现其中两相邻感光痕迹间距近似相等,测得平均间距记为d、当满足表达式即可验证系统在运动过程中机械能守恒(用含m、M、d、k、g、π的表达式表示)。
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6、某段导体是由横截面相同、材料不同的两段导体。无缝连接而成,电阻率ρ1已知,L2的电阻率ρ2未知。
(1)、先用螺旋测微器测量其直径,如图甲所示,其读数d=mm。(2)、为了测量L2的电阻率ρ2 , 兴趣小组同学只有一只内阻较大的电压表,于是设计了如图乙所示电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图丙所示,则导体。的电阻率为(用ρ1表示);(3)、考虑电压表内阻影响带来的误差属于(选填“偶然误差”或“系统误差”)。 -
7、如图所示,将光滑的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为L,左、右倾斜导轨与水平面夹角均为θ=30°,中间导轨水平且足够长。导轨间存在竖直向下的匀强磁场,左侧倾斜导轨间磁感应强度大小为2B,中间和右侧倾斜导轨间磁感应强度大小为 B。将长度均为L的导体棒ab、cd放置在倾斜导轨上,距水平面高度均为h。两导体棒同时由静止释放,在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,导体棒ab到达左侧倾斜导轨底端时速度大小为v,两根导体棒在水平导轨上恰好不发生碰撞。导体棒ab、cd的质量分别为2m和m,电阻分别为2R和R。导轨连接处平滑,导轨电阻不计,导体棒粗细不计,重力加速度为g,不考虑磁场的边界效应。下列说法正确的是( )
A、导体棒ab到达左侧倾斜导轨底端时,导体棒cd的速度大小为 B、两导体棒在水平导轨上恰好不发生碰撞时,速度大小均为0 C、水平导轨长度 D、若两导体棒恰好不发生碰撞时粘连在一起,则全过程导体棒cd上产生的焦耳热为 -
8、一定质量的封闭气体可看做理想气体,其状态从a变为状态b、c又回到状态a,用图像表示如图所示。下列说法正确的是( )
A、在b→c过程中,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 B、在c→a过程中,气体对外界做功,气体内能不变,温度不变 C、在a→b→c过程中,气体放出的热量等于 D、气体在a→b→c→a循环过程中对外做的功等于图像围成的面积 -
9、如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,AC为该圆形区域的水平直径,O为圆心。一带正电微粒从A点沿与AC成α=30°角的方向射入磁场区域,已知带电微粒比荷大小为 , 不计微粒重力,下列说法正确的是( )
A、若微粒从圆形磁场边界上的D点离开,∠AOD=120°,则入射速度大小为 B、若微粒在磁场中运动的位移最大,微粒入射速度大小为 C、若入射微粒速度大小可调节,微粒在磁场中运动的时间可能为 D、若将AC下方半圆形区域磁场方向改为垂直纸面向里,磁感应强度大小仍为B,则微粒在磁场中运动位移最大时,入射速度大小可能为 -
10、如图所示,正方形单匝闭合金属线框绕垂直于磁场的轴线MN匀速转动,已知M、N分别为AB、CD中点,轴线左侧区域为垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为5T,线框边长为1m,每边电阻均为1Ω,转动周期为2s,现在M、N两点处分别用一端为电刷的导线连接电阻R,R=2Ω,则线框转动过程中电阻R消耗的电功率为( )
A、 B、 C、 D、 -
11、如图所示,空间中存在与水平成45°斜向右上方、大小为1×106N/C的匀强电场,在距地面10m高处同一位置均以10m/s的速率同时抛出A、B两个带正电小球,A球竖直向上,B球水平向右,两小球质量均为1kg,带电量均为。忽略两小球之间的相互作用力和空气阻力,小球均可视为质点,g取10m/s2 , 则在B球落地前,两球间的最大距离为( )
A、10m B、 C、20m D、 -
12、有一劲度系数为k、原长为l的轻质弹性绳(弹性绳的形变满足胡克定律)两端固定在天花板上,如图甲所示,此时弹性绳处于原长。现分别将质量为m1和m2的重物系在弹性绳中点O处(系m2前取下m1),并最终保持平衡,如图乙所示,两次悬挂弹性绳与水平面夹角分别为60°和30°,弹性绳始终处在弹性限度内。则等于( )
A、 B、3 C、 D、 -
13、一列简谐横波沿x轴传播,波速为2m/s,振幅为10cm。图甲为该横波传播一个周期时的波形图,从此时开始计时,P点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A、该横波波源的平衡位置在x=0处 B、0.75s时刻P点速度达到最大 C、从波源开始振动到P点开始振动,波源处质点通过的路程为35cm D、从图甲时刻开始,波向前传播5m的时间内,P点通过的路程为50cm -
14、中国首次火星探测任务工程总设计师表示,我国将在2028年实施“天问三号”火星探测与取样返回任务。“天问三号”探测器从地球发射后第一次变轨进入地火转移轨道,逐渐远离地球,成为一颗人造行星,运行轨迹简化如图所示,Ⅰ是地球运行圆轨道,Ⅱ是地火转移椭圆轨道,Ⅲ是火星运行圆轨道,轨道Ⅰ与轨道Ⅱ相切于P点,轨道Ⅱ与轨道Ⅲ相切于Q点。已知火星密度为地球密度的火星自身半径为地球自身半径的 , 地球表面重力加速度大小为g,则( )
A、P点处,“天问三号”在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上的加速度 B、Q点处,“天问三号”在轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需要向前喷气 C、“天问三号”在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运动的全过程中,在轨道Ⅱ上P点处运行速度最大 D、火星表面的重力加速度大小约为 -
15、如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静置在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量为m的小物块(可视为质点)从槽上高为h处由静止释放,已知弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是( )
A、小物块下滑过程中,物块和槽组成的系统动量守恒 B、小物块下滑过程中,槽对物块的支持力不做功 C、若 , 物块能再次滑上弧形槽 D、若物块再次滑上弧形槽,则物块能再次回到槽上的初始释放点 -
16、用作为放射源可以产生β射线,β射线可以用来测量板材的厚度,其工作原理是β射线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比,的衰变方程为 , 已知的半衰期为30年,下列说法正确的是( )A、X为电子,由于原子核内没有电子,X由Cs的核外电子电离而来 B、β射线的穿透能力比α射线穿透能力强 C、若以化合物Cs2O的形式存在,Cs的半衰期会变长 D、的比结合能比的比结合能大
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17、电磁场在现代科学技术中有着广泛的应用。通过电、磁场可以实现对带电粒子的控制。如图所示,在平面直角坐标系中存在着多处电场、磁场,第一象限存在区域足够大的匀强磁场(未画出);第二象限存在沿轴正向的匀强电场;第四象限存在交替出现的边界与轴平行的匀强电场与匀强磁场,电场与磁场宽度都是 , 电场强度大小 , 磁感应强度大小。现一质量为、电量为的带正电粒子从点沿轴正向以初速度垂直射入第二象限匀强电场,后又经过点进入第一象限,最后经过点,沿轴负向射入第四象限。已知点坐标为 , 点处粒子速度方向与轴正向夹角 , 虚线边界有电场,忽略磁场边界效应和粒子重力。求:
(1)、第二象限中电场强度大小;(2)、第一象限中磁感应强度大小;(3)、整个运动过程中,粒子距轴的最远距离。 -
18、如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角 , 有一下端有挡板、上表面光滑的长木板正沿斜面匀速下滑,长木板质量为、速度大小 , 现将另一质量为的小物块轻轻地放在长木板的某一位置,当小物块即将运动到挡板位置时(与挡板碰撞前的瞬间),长木板的速度刚好减为零,随后小物块与挡板发生第1次碰撞,以后每隔一段时间,小物块与挡板碰撞一次,小物块始终没有脱离长木板,长木板始终在斜面上运动,已知小物块与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度 , , , 求:
(1)、小物块在长木板上下滑过程中,长木板的加速度大小;(2)、小物块放在木板上的瞬间,其与挡板间的距离;(3)、小物块与挡板第5次碰撞后到第6次碰前,挡板的位移大小。 -
19、在某校“科技文化节”中,刘老师带领兴趣小组的同学们给大家再现了“马德堡半球”实验。实验中用到如下器材:两个各在碗底焊接了铁钩的半球型不锈钢碗(空腔直径为)、与碗口匹配的带有单向阀和抽气软管(体积忽略)的密封胶圈、注射器(容积为)、酒精小棉球。刘老师先后安排了两次实验:第一次在一个碗里点燃酒精棉球,待熄灭后迅速把另一个碗扣上密封后静置;第二次指导同学们对密封后的另一个“球”用注射器抽气。操作后要求两侧分别用相同数目的同学拉着绳子钩着铁钩朝相反的方向拉。设环境温度为15℃,实验中“球”不变形不漏气,参与同学平均用力为 , 大气压强为 , 热力学温度与摄氏温度关系为 , , 。
(1)、第一次操作后当参与同学总数达到6人时,“球”刚好被拉开,请估算刚密封时“球”内空气的温度。(2)、第二次实验中用注射器抽气5次后,刘老师应控制每一侧最多几人参与才能保证实验效果(未能拉开)? -
20、利用全反射棱镜可以制成光开关。如图甲所示为两个完全相同的等腰直角棱镜的横截面,其直角边长为 , 一束单色光垂直于边从中点入射,当两棱镜的斜边折射面紧贴时,能穿过棱镜2使开关处于“开”状态。现让两个直角棱镜的斜边折射面离开一定距离,保持光束不变,恰好使开关处于“关”的状态,如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为 , 。
(1)、求该光束在棱镜中的折射率;(2)、若让光束逆时针偏转 , 求光束从点入射至第一次射出边所用时间。