如图所示,两根足够长的平行金属导轨由倾斜和水平两部分平滑连接组成,导轨间距,倾角θ=45°,水平部分处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向上,磁场左边界MN与导轨垂直。金属棒质量,电阻,金属棒质量,电阻,导轨电阻不计,两棒与导轨间动摩擦因数。开始时,棒放在斜导轨上,与水平导轨高度差,棒放在水平轨上,距MN距离为。两棒均与导轨垂直,现将棒由静止释放,取。求: (1)棒运动到MN处的速度大小; (2)棒运动的最大加速度; (3)若导轨水平部分光滑,要使两棒不相碰,棒距离MN的最小距离。
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不可伸长的绝缘轻绳长为,一端系于O点,另一端系一质量为、电量为 的点电荷,点电荷可在平面内绕O点做半径为的圆周运动,如图甲所示,本题计算中忽略点电荷的重力。 (1)当点电荷以速率沿方向通过A(R,0)点的瞬间,在空间中加沿轴正方向的匀强电场,如图乙所示,要使点电荷能做完整的圆周运动,电场强度需满足何条件? (2)在(1)问中,其他条件不变,将空间中的电场用垂直平面向里的匀强磁场代替,如图所示,要使点电荷仍能做半径为的圆周运动,磁感应强度需满足何条件?
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某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角,使飞行器恰沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计。求: (1)时刻飞行器的速率; (2)整个过程中飞行器离地的最大高度。
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[选做题]本题包括A、B、C三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答。若三题都做,则按A、B两题评分。 A.(选修模块3—3)(12分) (1)以下说法正确的是 。 A.满足能量守恒的定律的宏观过程都是可以自发进行的 B.熵是物体内分子运动无序程度的量度 C.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度不变。 D.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小 (2)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸收现象,使活塞上方液体缓慢流出,在些过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是 图,该过程为 过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)
①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量; ②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率。
B.(选修模块3—4)(12分) (1)下列说法中正确的是 A.散光比自然光的相干性好 B.紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度 C.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时,以减小实验误差 D.接收电磁波时首先要进行调频 (2)如图所示,一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向垂直于左表面射入柱体后经B点射出,最后射到水平面上的C点。已知,该柱体对蓝光的折射率为,则它从右侧面射出时的出射角= ;若将蓝光换成紫色,则它从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置 (选填“偏左”、“偏右”或“不变”)。 (3)一列横波在某时刻的波动图像如图所示,从此时开始质点比质点早到达波谷。求:
②内质点通过的路程。
C.(选择模块3—5)(12分) (1)下列说法正确的是 A.黑体辐射,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 B.原子核越大,它的结合能越高,原子核中核子结合得越牢固。 C.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变长。 D.4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变。
氢原子的能级示意图如图,那么①该群氢 原子可能发射 种频率的 光子。 ②氢原子由的能级直接跃迁到 的能级时,辐射出的光子照射到逸出功为 的金属钾时能发生光电效应,由此 产生的光电子的最大的初动能是 (3)如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为的相同小球A、B、C现让A球以的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度。求:
②两次碰撞过程中损失的总动能。
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某同学将铜片锌片插入土豆中制成一个“土豆电池”。当伏特表测量其两极时读 数为0.96V,但将四个这样的“土豆电池”串联起来给“3V,0.5A”的小灯泡供电时, 灯泡并不发光,检查灯泡和线路均没有故障,为寻找原因,该同学进一步设计了一个如 图甲所示的电路来测定一节该“土豆电池”的电动势和内阻,电路中所用电流计的阻值 为50Ω,实验中他多次改变电阻箱的阻值,分别记录下各次电阻的阻值及相应的电流计 示数,算出电流的倒数,并将数据填在如下的表格中。
(1)在利用图像法处理数据时,该同学选择了作“”图像而不是作“I-R”图像,你认为他这样做的理由是 。 (2)按照(1)中选定的方案,请你帮该同学在下面的坐标纸中作出相应的图像。 根据图像可以求该电流的电动热为 V,内阻为 Ω。 (3)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是 。
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某实验小组通过研究发现,采用如图所示的装置可以得到小车和小桶的质量,步骤如下: (1)取一盒总质量为的砝码,放置在小车上,不挂小桶,调节斜木板倾角,使小车能匀速滑下; (2)挂上小桶,使小车无初速滑下,用打点计时器打出纸带,并根据纸带计算加速度; (3)从小车上取质量为的砝码放到小桶中,重复步骤(2),测出对应的加速度; (4)改变的大小,重复步骤(3),得到及a的数据,作出的图线; (5)若求得图线的斜率,截距,取重力加速度,则可知小桶的质量= kg,小车质量= kg。 步骤(1)中调节木板倾角使小车能匀速滑下的目的是 。 判定小车作匀速运动的依据是 。
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汽车在平直公路上以速度匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻司机减小油耗,使汽车的功率减小一半,并保持该功率继续行驶,最终汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变),下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是 ( )
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如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭 圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为 B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期 相同,相对于地心。下列说法中正确的是 ( ) A.物体A和卫星C具有相同大小的加速度 B.卫星C的运行速度大于物体A的速度 C.可能出现在每天的某一时刻卫星B在A的正上方 D.卫星B在P点的加速度与卫星C在P点的加速度相同
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如图所示,在一足够长的水平小车上,有质量为的两个物块(),随车一起向右匀速运动,设两滑块与小车之间的动摩擦力因数分别为,其它阻力不计,当车停止时,以下说法中正确的是 ( )
B.若,两滑块一定相碰 C.若,两滑块一定不相碰
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如图所示,一只理想变压器的原、副线圈的匝数是10:1, 原线圈接入电压为220V的正弦交流电源,一只理想二极 管和一个阻值为16Ω的电阻R串联接在副线圈上,以下说 法正确的是 ( ) A.电压表的读数为22V B.二极管丙端的最大电压为22V C.若将R换成一个阻值大于10Ω的电阻,则电流表的读数变小 D.1min内电阻R上产生的热量为1452J
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