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微元累积法是常用的物理研究方法,如图所示为某物理量随时间变化的函数图象,关于此图线与两坐标轴围成面积的物理意义,下列说法正确的是
A.如果y表示加速度,则面积等于质点t0在时刻的速度 B.如果y表示流过用电器的电流,则面积等于在相应时间内该用电器消耗的电能 C.如果y表示力做功的功率,则面积等于该力在相应时间内所做的功 D.如果y表示变化磁场在金属线圈中产生的电动势,则面积等于该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量
(18分)如图xoy平面内有向里的匀强磁场,磁感应强度B=0 1T,在y轴上有一粒子源,坐标为(0,0 2m),粒子源可以在xoy平面内向各个方向均匀射出质量m=6 4
(1)带电粒子在磁场中运动的半径及下表面被粒子击中时感光板左端点位置; (2)在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间; (3)当薄板左端运动到(-0 2m,0)点的瞬间,击中上、下板面的粒子数之比;
(18分)如图甲所示,放在光滑水平地面上的长木板质量M=0 5kg,木板右端放一质量m=0 5kg的滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数
(1)碰前瞬间绳子对小球拉力的大小; (2)碰后瞬间滑块速度的大小; (3)要使滑块不会从木板上滑下,则木板的长度应滿足什么条件?
(10分)用甲图测量电源电动势E和内阻r 除了图中所给的器材,还有一只多用电表可用,通过多用电表来测量电源的路端电压和电路的电流,完成下面的实验步骤:
①断开开关S1、S2,把电阻箱的阻值调至最 (填“大”或“小”); ②多用电表接a、b,选择直流电压5V挡,闭合开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,此时表盘指针指在如图乙的P位置,则读得U1= V,断开开关S1、S2; ③多用电表改接c、d,选择直流电流500mA挡,保持电阻箱阻值不变,闭合开关 ,此时表盘指针指在如图乙的Q位置,则读得I1= A,断开开关; ④用U1和I1列出计算电动势E和内阻r的表达式:
(8分)用一根弹簧和一把弹簧秤做“求合力”实验
①用如图甲装置测定弹簧的劲度系数,挂钩码时不能超过弹簧的 ; ②改变所挂钩码个数,把测出的多组数据绘成如图乙的弹力F跟伸长量 ③用这根弹簧和弹簧秤都与橡皮筋成135o角来拉橡皮筋,弹簧秤示数如图丙所示,则此时弹簧的伸长量 为 cm; ④用力的图示以这两个分力为邻边做平行四边形,得出合力的大小F合,若实验误差较小可以忽略不计,则F合= N
如图,在半径为R圆环圆心O正上方的P点,将一小球以速度v0水平抛出后恰能从圆环上Q点沿切线飞过,若OQ与OP间夹角为θ,不计空气阻力 则( )
A 从P点运动到Q点的时间为 B 从P点运动到Q点的时间为 C 小球运动到Q点时的速度为 D 小球运动到Q点时的速度为
如图所示是某空间部分电场线分布图,在电场中取一点O,以O为圆心的圆周上有M、Q、N三个点,连线MON与直电场线重合,连线OQ垂直于MON 下列说法正确的是( )
A M点的场强大于N点的场强 B O点的电势等于Q点的电势 C 将一负点电荷由M点移到Q点,电荷的电势能增加 D 一正点电荷只受电场力作用能从Q点沿圆周运动至N点
如图,足够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为l,下端与电阻R连接,其它电阻不计,匀强磁场垂直于导轨平面向上 若金属棒ab以一定初速度
A 电流方向从a到b B 刚开始下滑瞬间产生的电动势为 C 最终能匀速下滑 D 减少的重力势能全部等于电阻R产生的内能
“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星 科学家们发现有两颗未知质量的不同“超级地球”环绕同一颗恒星公转,周期分别为10天和20天 根据上述信息可以计算两颗“超级地球”( ) A 质量之比 B 所受的引力之比 C 角速度之比 D 向心加速度之比
下列说法正确的是( ) A B C 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D 现已建成的核电站的能量来自于人工放射性同位素放出的能量
如图所示,一台加湿器置于水平地面上,当加湿器水平向左喷出水汽时仍保持静止不动,下列判断正确的是( )
A 加湿器受到5个力作用 B 加湿器受到6个力作用 C 与加湿器有关的相互作用力有2对 D 与加湿器有关的相互作用力有4对
矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电,电动势瞬时值表达式为 A t = 0时刻穿过线框的磁通量为零 B 电动势的有效值为220V C 交流电的周期为0 01s D 若转速增大1倍,其它条件不变,则电动势瞬时值表达式为
下列说法正确的是( ) A 对绝热容器内的气体进行压缩,气体内能增大 B 汽缸内一定质量的理想气体做等温膨胀时要放热 C 空调制冷时,热量自发地从低温物体传递给高温物体 D 汽车内燃机中的汽油燃烧时,其内能可全部转变为机械能
下列说法正确的是( ) A 悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B 分子间距离变小,引力和斥力都变小 C 荷叶上的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 D 单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
(20分)如图所示,在光滑的水平面上固定有左、右两竖直挡板,挡板间距离足够长,有一质量为M,长为L的长木板靠在左侧挡板处,另有一质量为m的小物块(可视为质点),放置在长木板的左端,已知小物块与长木板间的动摩擦因数为μ,且M>m。现使小物块和长木板以共同速度v0向右运动,设长木板与左、右挡板的碰撞中无机械能损失。试求:
(1)将要发生第二次碰撞时,若小物块仍未从长木板上落下,则它应距长木板左端多远 (2)为使小物块不从长木板上落下,板长L应满足什么条件 (3)若满足(2)中条件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s, 试计算整个系统从开始到刚要发生第四次碰撞前损失的机械能。(计算结果小数点后保留一位)
(16分) 如图所示,MN和PQ是竖直放置相距1m为的滑平行金属导轨(导轨足够长,电阻不计),其上方连有R1=9Ω的电阻和两块水平放置相距d=20cm的平行金属板AC,金属板长1m,将整个装置放置在图示的匀强磁场区域,磁感强度B=1T,现使电阻R2=1Ω的金属棒ab与导轨MN、PQ接触,并由静止释放,当其下落h=10m时恰能匀速运动(运动中ab棒始终保持水平状态,且与导轨接触良好).此时,将一质量m1=0.45g,带电量q=1.0×10-4C的微粒放置在A、C金属板的正中央,恰好静止。g=10m/s2).求:
(2)金属棒自静止释放到刚好匀速运动的过程中,电路中释放多少热量 (3)若使微粒突然获得竖直向下的初速度v0,但运动过程中不能碰到金属板,对初速度v0有何要求?该微粒发生大小为
(14分)某些城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过v0=30km/h.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死,沿直线滑动一段距离后停止.交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长为s0=10m.从手册中查出该车轮胎与地面间的动摩擦因数为μ=0.75,取重力加速度g=10m/s2. (1)假如你是交警,请你判断汽车是否违反规定,超速行驶(在下面写出判断过程) (2)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小.假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为f,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,汽车行驶的速度为v,试推出刹车距离s(反应距离与制动距离之和)的表达式. (3)根据刹车距离s的表达式,试分析引发交通事故的原因的哪些
I为测定木块与斜面间的动摩擦因数,某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动(如图所示),他使用的实验器材仅限于:①倾角固定的斜面(倾角未知);②木块;③秒表;④米尺;(重力加速度为g)。
(1)实验中应记录的数据是_______ (2)用上述测量数据表示计算动摩擦因数的公式是 (3)为了减小测量的误差,可采用的办法是___________________ II(4分)在互成角度二力合成的实验中某学生有如下操作步骤,试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上:____________________ A.只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条结点拉到O点,记下弹簧秤读数F和细绳方向 B.把橡皮条一端固定在木板上,在橡皮条另一端栓上两根细绳套(此端交点称为结点) C.用两个弹簧秤通过两个互成角度的细绳套拉橡皮条,使之伸长到一定长度,在白纸上记下结点位置O,同时记下两个弹簧秤读数F1、F2和两根细绳方向 D.把白纸钉在木板上 E.改变F1、F2的大小和方向,重作两次实验 F.用同一比例图示F1、F2和F,作图求出F1和F2合力F',比较F和F'得出实验结论 III(8分)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10 Ω),R1是电阻箱(0~99.9 Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10 V,内阻很小)。在保证安全和满足需求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:
(2)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15 A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2; (3)重复步骤(2),再测量6组R1和I2的值;
根据实验回答以下问题: ①现有四只供选用的电流表 A.电流表(0~3 mA,内阻为2.0 Ω) B.电流表(0~3 mA,内阻未知) C.电流表(0~0.3 A,内阻为5.0 Ω) D.电流表(0~0.3 A,内阻未知) ①A1应选用________,A2应选用________。 ②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15 A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。 ③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。 ④根据以上实验得出Rx=________ Ω。
如图所示,水平桌面上放着一对平行金属导轨,左端与一电源相连,中间还串有一开关K。导轨上放着一根金属棒ab,空间存在着垂直导轨平面向下的匀强磁场.已知两导轨间距为d,电源电动势为E,导轨电阻及电源内阻均不计,ab棒的电阻为R,质量为m,棒与导轨间摩擦不计.闭合开关K,ab棒向右运动并从桌边水平飞出,已知桌面离地高度为h,金属棒落地点的水平位移为s。下面的结论中正确( )
A.开始时ab棒离导轨右端的距离 B.磁场力对ab棒所做的功 C.磁场力对ab棒的冲量大小 D.ab棒在导轨上运动时间
如图所示,导电物质为正电荷的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH=k
A.霍尔元件前表面的电势低于后表面 B.若电源的正负极对调,电压表将不反偏 C.IH与I成正比 D.电压表的示数的平方与RL消耗的电功率成正比
如图所示,质量为m,电量为q的带正电的物体,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,则 ( )
B.若另加一个电场强度为(mg+qvB)/q,方向竖直向上的匀强电场,物体做匀速直线运动 C.物体的速度由v减小到零所用的时间等于mv/μ(mg+qvB) D.物体的速度由v减小到零所用的时间小于mv/μ(mg+qvB)
如图所示,为一个均匀透明介质球,球心位于O点,半径为R。一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点,DC与AB的距离H=
A.介质球的折射率为n=3 B.若增大入射光的频率,则该出射光线仍与入射光线平
D.若介质球的折射率增大,则该出射光线仍与入射光线平行
如图所示,一条质量分布均匀的长度为L的铁链置于光滑水平桌面上.用手按着一端,使另一端长L0的一段下垂.放开手后使铁链从静止开始下滑,当铁链完全通过桌边的瞬间时,铁链具有的速率为
地球赤道上的重力加速度为g=9.8m/ A.17倍 B.49倍 C.98倍 D.289倍
如图所示,在一个倾角为θ的斜面上,有一个质量为m,带负电的小球P(可视为点电荷),空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,带电物体与斜面间的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动,有可能保持匀速直线运动状态是
A.v1方向 B.v2方向 C.v3方向 D.v4方向
如图所示,一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上,其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧,弹簧原长为l0,右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点小物块B以初速度v0从木板的右端无摩擦地向左滑动,而后压缩弹簧。设B的质量为λm,当
(1)细绳所能承受的最大拉力的大小Fm (2)当 (3)当λ=2时,求细绳被拉断后长木板的最大加速度am的大小 (4)为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化,λ应满足的条件
如图甲所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。在磁场左侧有一对平行金属板M、N,两板间距离也为R,板长为L,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上。置于O1处的粒子发射源可连续以速度v0沿两板的中线O1O2发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子(不计粒子重力),MN两板不加电压时,粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场;若在M、N板间加如图乙所示交变电压UMN,交变电压的周期为
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小 (2)交变电压电压U0的值 (3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1 、t 2 ,则它们的差值
如图所示,一木箱静止、在长平板车上,某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动,当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运动,己知木箱与平板车之间的动脒擦因数μ= 0.225,箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10m/s2)。求:
(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小; (2)木箱做加速运动的时间和位移的大小; (3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。
某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
(1)实验步骤如下; A.分别将R1和R2的阻值调至最大 B.合上开关S1 C.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数I1如图甲所示,则I1= μA D.合上开关S2 E.反复调节R1和R2的阻值,使G2的指针偏转到满刻度的一半,G1的示数仍为I1,此时电阻箱R2的示数r如图乙所示,则r= Ω
(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比_____(选填“偏大”“偏小”或“相等”); (3)若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS=________。(用I、I1、r表示)
某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带,纸带上的小黑点是计数点,相邻的两计数点之间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。
(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接。根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB,其中vA=________m/s。(结果保留两位有效数字) (2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB,还应测量的物理量是________。(填入物理量前的字母) A.木板的长度l B.木块的质量m1 C.木板的质量m2 D.重物的质量m3 E.木块运动的时间t F.AB段的距离xAB (3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB=________。(用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的字母表示)
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