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1、如图为小明设计的电容式压力传感器原理示意图,平行板电容器与绝缘侧壁构成密闭气腔。电容器上下极板水平,上极板固定,下极板质量为m、面积为S,可无摩擦上下滑动。初始时腔内气体(视为理想气体)压强为p,极板间距为d。当上下极板均不带电时,外界气体压强改变后,极板间距变为2d,腔内气体温度与初始时相同,重力加速度为g,不计相对介电常数的变化,求此时
(1)、腔内气体的压强;(2)、外界气体的压强;(3)、电容器的电容变为初始时的多少倍。 -
2、熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成,其示意图如图1所示,A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究,图中数字毫安表内阻约为1Ω,数字毫伏表内阻约为10MΩ。
(1)、将图1中的A、B端分别与图2中的A、B端连接,测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过0.05Ω,则未完成的连接中,Q端应和(填“b”或“c")处相连,理由是。正确连线后,开始时滑动变阻器的滑片应置于(填“d”或“e")端(2)、闭合开关S1、S2 , 实验测得组合体电阻为0.020Ω,当电磁铁线圈中的电流小于142mA时,电磁铁无法继续吸合衔铁,衔铁被释放。断开开关S1、S2 , 从室温加热热电偶感温端到某一温度后,停止加热,使其自然冷却至室温,测得整个过程中热电偶受热产生的电动势E随时间的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中,如果将A、B端直接连接,不计温度变化对组合体电阻的影响,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为 s(保留3位有效数字)。
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3、弹簧是熄火保护装置中的一个元件,其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示的实验装置测量弹簧的劲度系数,其中压力传感器水平放置,弹簧竖直放在传感器上,螺旋测微器竖直安装,测微螺杆正对弹簧。
(1)、某次测量时,螺旋测微器的示数如图2所示,此时读数为mm。(2)、对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度l的关系如图3所示,由图可得弹簧的劲度系数为N/m,弹簧原长为mm(均保留3位有效数字)。
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4、如图1所示,小明设计的一种玩具小车由边长为d的正方形金属框efgh做成,小车沿平直绝缘轨道向右运动,轨道内交替分布有边长均为d的正方形匀强磁场和无磁场区域,磁场区域的磁感应强度大小为B,方向竖直向上。gh段在磁场区域运动时,受到水平向右的拉力 , 且gh两端的电压随时间均匀增加;当gh在无磁场区域运动时,。gh段速度大小v与运动路程S的关系如图2所示,图中为gh每次经过磁场区域左边界时速度大小,忽略摩擦力。则( )
A、gh在任一磁场区域的运动时间为 B、金属框的总电阻为 C、小车质量为 D、小车的最大速率为 -
5、2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通,助力重庆形成特高压输电新格局,该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆,多次转换后变为的交流电,再经配电房中的变压器(视为理想变压器)降为的家用交流电,若输电线路输送功率为 , 且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%,则( )A、直流输电导线中的电流为250A B、直流输电导线总阻值不超过16Ω C、家用交流电的电压最大值为220V,频率为50Hz D、配电房中变压器原、副线圈中电流比为
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6、一浮筒(视为质点)在池塘水面以频率f上下振动,水面泛起圆形的涟漪(视为简谐波)。用实线表示波峰位置,某时刻第1圈实线的半径为r,第3圈实线的半径为9r,如图所示,则( )
A、该波的波长为4r B、该波的波速为2fr C、此时浮筒在最低点 D、再经过 , 浮筒将在最低点 -
7、“金星凌日”时,从地球上看,金星就像镶嵌在太阳表面的小黑点。在地球上间距为d的两点同时观测,测得金星在太阳表面的小黑点相距为L,如图所示。地球和金星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动,太阳直径远小于金星的轨道半径,则地球和金星绕太阳运动的( )
A、轨道半径之比为 B、周期之比为 C、线速度大小之比为 D、向心加速度大小之比为 -
8、在科学实验中可利用激光使原子减速,若一个处于基态的原子朝某方向运动,吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态,原子速度减小,动量变为p。普朗克常量为h,光速为c,则( )A、光子的波长为 B、该原子吸收光子后质量减少了 C、该原子吸收光子后德布罗意波长为 D、一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态
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9、某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场,N为QP的中点。模拟动画显示,带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达M、N点,K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,则可推断a、b( )
A、具有不同比荷 B、电势能均随时间逐渐增大 C、到达M、N的速度大小相等 D、到达K所用时间之比为 -
10、杨氏双缝干涉实验中,双缝与光屏距离为l,波长为的激光垂直入射到双缝上,在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a,则( )
A、相邻两亮条纹间距为 B、相邻两暗条纹间距为 C、双缝之间的距离为 D、双缝之间的距离为 -
11、“魔幻”重庆的立体交通屋叠交错,小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示,轻轨列车与汽车以速度分别从M和N向左同时出发,列车做匀速直线运动,汽车在长为S的NO段做匀减速直线运动并以速度进入半经为R的OP圆孤段做匀速图周运动。两车均视为质点,则( )
A、汽车到O点时,列车行驶践离为S B、汽车到O点时,列车行驶距离为 C、汽车在OP段向心加速度大小为 D、汽车在OP段向心加速度大小为 -
12、易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中,气袋被压缩(无破损),不计袋内气体与外界的热交换,则该过程中袋内气体(视为理想气体)( )A、分子热运动的平均动能增加 B、内能减小 C、压强减小 D、对外界做正功
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13、现代生产生活中常用无人机运送物品,如图所示,无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停,轻绳M端和N端系住钢管,轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°,钢管水平。则MO的弹力大小为( )(重力加速度为g)
A、2mg B、mg C、 D、 -
14、如图,一段有50个减速带(图中黑点表示,未全部画出)的斜坡,假设斜坡光滑,倾角为 , 相邻减速带间的距离均为d,减速带的宽度远小于d。一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距离第1个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现,小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间的平均速度相同,小车通过第50个减速带后立刻进入水平地面(连接处能量不损失),继续滑行距离s后停下,已知小车与水平地面间的动摩擦因数为 , 重力加速度大小为g,求:
(1)、小车通过第50个减速带时速度的大小;(2)、小车通过第30个减速带后,经过每一个减速带时损失的机械能;(3)、小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能,则L应满足什么条件? -
15、如图所示,一长的轻杆一端固定在水平转轴O上,另一端固定一质量的小球。小球绕O点在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动,已知小球转动线速度 , 重力加速度 , 求:
(1)、小球运动到最低点C时,小球对轻杆的作用力(2)、小球运动到B位置时,轻杆对小球的作用力对小球做功的瞬时功率大小 -
16、如图所示,一细线上端固定,下端拴一质量为m电量为的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场中,当细线偏角为时,小球处于平衡状态(重力加速度为g),试问:
(1)、求出电场强度的大小;(2)、若剪断细绳,求小球运动的加速度大小。 -
17、某同学运用如图甲所示的装置来探究向心力大小与线速度大小之间的关系并验证机械能守恒定律。已知小球的质量为m,小球的直径为d,当地的重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)为测量绳长L,将小球竖直悬挂,将刻度尺零刻度刚好对齐传感器处细绳的悬点,测出悬点到小球“上沿”的距离,如图乙所示,则绳长。
(2)将小球拉至细绳与竖直方向的夹角为的位置后,由静止释放,当小球摆至最低点时,通过光电门的时间为t,则小球通过光电门时的速度大小(用题中所给字母表示)。
(3)读出第二步骤中的传感器示数,计为F。将t与F作为一组数据记录好。
(4)改变释放小球的位置,重复上述过程,记录多组数据。
I.探究向心力大小与线速度大小之间的关系,根据测量数据作出了图像,如图丙所示,则图像纵截距b的物理意义是
Ⅱ.验证机械能守恒定律
①若小球(大小可忽略)由静止释放到摆至最低点的过程中机械能守恒,则应满足的关系式为(用和t表示)。
②实验过程中,发现光电门位置偏低,则小球摆到最低点时,小球动能的测量值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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18、篮球投出后经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。篮球受到的空气阻力大小相等,方向始终与速度方向相反,则篮球( )
A、速度大小一直在减小 B、加速度大小先减小后增大 C、相邻位置的速度变化量一直减小 D、相邻位置的机械能变化量先增大后减小 -
19、如图所示,水平长杆上套一物块Q,轻绳穿过光滑圆环连接物体 , 某时刻由静止释放 , 释放时左侧轻绳与水平方向夹角为 , 不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A、的速度大小始终相等 B、时,P的速度为零 C、向增大的过程中,P一直处于失重状态 D、向增大的过程中,P的机械能先增大后减小 -
20、如图所示的实线为某静电场的电场线,虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动迹,A、B、C、D是电场线上的点,其中A、D两点在粒子的轨迹上,下列说法正确的是( )
A、该电场可能是正点电荷产生的 B、由图可知,同一电场的电场线在空间是可以相交的 C、将该粒子在C点由静止释放,它可能一直沿电场线运动 D、该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度