(11分)人们通过对月相的观测发现,当月球恰好是上弦月时,如图甲所示,人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的,测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时,如图乙所示,太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间,这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角,物体在视网膜上所成像的大小决定于视角).已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T,月球表面的重力加速度为g0,试估算太阳的半径.
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(8分)如图所示光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦),绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为30 kg,两车间的距离足够远.现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车保持相对静止,当乙车的速度为0.5 m/s时,停止拉绳.求: ①人在拉绳过程做了多少功? ②若人停止拉绳后,至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞?
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(9分)某实验小组要测量一个用电器L的额定功率(额定电压为10V、额定功率在12W~15W之间),测量电路的部分导线已经接好(如图所示)。实验室有下列器材可供选用: 直流电源:E1(电动势为3 V,内阻很小) E2(电动势为15 V,内阻很小) 直流电流表: A1(量程0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω) A2(量程0~3 A,内阻约为0. 1 Ω) 直流电压表:V(量程为3 V、内阻为3 kΩ) 滑动变阻器:R1(阻值范围0~20 Ω) R2(阻值范围0~200 Ω) 定值电阻:R3=3 kΩ、R4=9 kΩ、R5=25 kΩ 开关一个,导线若干 为使测量尽可能准确、方便,请回答: ①电源应该选择 (填“E1”或“E2”); ②电流表应该选择 (填“A1”或“A2”); ③滑动变阻器应该选择 (填“R1”或“R2”); ④由于电压表的量程不够,要利用一个定值电阻进行改装。请选择合适的定值电阻,在答卷所示图中用笔画线当导线连接好测量电路的剩余部分。
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(6分)如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点. (1)图中s应是B球初始位置到 的水平距离. (2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有: . (3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量: pA= ,pA′= ,pB= ,pB′= .
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如图6所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( ) A.初始时刻棒受到安培力大小为 B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热为 C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为 D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q
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如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子( ) A.在电场中运动的时间为 B.在磁场中做圆周运动的半径为 C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为 D.自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为
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如图所示电路中,电源的内电阻为r,R2、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表。闭合电键S,当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时,电流表和电压表的示数变化量的大小分别为△I、△U,下列说法正确的是( ) A.电压表示数变大 B.电流表示数变大 C.>r D.<r
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在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc,俯视如图。长度为L=1m的细线,一端固定在a点,另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻,把细线拉直在ca的延长线上,并给小球以v0=2m/s且垂直于细线方向的水平速度,由于光滑棱柱的存在,细线逐渐缠绕在棱柱上(不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失)。已知细线所能承受的最大张力为7N,则下列说法中正确的是( ) A.细线断裂之前,小球速度的大小保持不变 B.细线断裂之前,小球的速度逐渐减小 C.细线断裂之前,小球运动的总时间为0.7πs D.细线断裂之前,小球运动的位移大小为0.9 m
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如图所示,在倾角的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m,两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2,则下列说法中正确的是( ) A.下滑的整个过程中A球和地球组成的系统机械能守恒 B.下滑的整个过程中两球和地球组成的系统机械能守恒 C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s D.下滑的整个过程中B球和地球组成的系统机械能的增加量为
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如图所示,两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点。一个带电粒子由静止释放,仅受电场力作用,沿着AB中垂线从C点运动到D点(C、D是关于AB对称的两点)。下列关于粒子运动的v-t图像中可能正确的是( )
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