20分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°sin37°=)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),AB均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,AB间的动摩擦因数μ1减小为BC间的动摩擦因数μ2减小为0.5AB开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。已知A开始运动时,AB下边缘的距离l=27mC足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求:

1)在0~2s时间内AB加速度的大小;

2AB上总的运动时间。

 

(9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:

待测电压表(量程3V,内阻约为3 000欧),电阻箱R0最大阻值为99 999.9欧,滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干

(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整

(2)根据设计的电路写出步骤                                                                              

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为与内阻的真实值Rv先比                   Rv(添>”“=<主要理由是                                                                                            

 

如图,滑块ab的质量均为ma套在固定直杆上,与光滑水平地面相距hb放在地面上,ab通过铰链用刚性轻杆连接.不计摩擦,ab可视为质点,重力加速度大小为g.则( )

A. a落地前,轻杆对b一直做正功

B. a落地时速度大小为

C. a下落过程中,其加速度大小始终不大于g

D. a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg

 

一辆汽车在平直公路上行驶,从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示,假定汽车所受阻力的大小恒定不变,下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是

A.     B.     C.     D.

 

如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc已知bc边的长度为l。下列判断正确的是

A.Ua> Uc,金属框中无电流

B.Ub >Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a

C.Ubc=-1/2Bl²ω,金属框中无电流

D.Ubc=1/2Bl²w,金属框中电流方向沿a-c-b-a

 

现代科学仪器常利用电场磁场控制带电粒子的运动,如图所示,真空中存在着多层紧密

相邻的匀强电场和匀强磁场,宽度均为d电场强度为E,方向水平向左;垂直纸面向里磁场的磁感应强度为B1,垂直纸面向外磁场的磁感应强度为B2,电场磁场的边界互相平行且与电场方向垂直.一个质量为、电荷量为的带正电粒子在第层电场左侧边界某处由静止释放,粒子始终在电场、磁场中运动,不计粒子重力及运动时的电磁辐射.

(1)求粒子在第2层磁场中运动时速度的大小与轨迹半径;

(2)粒子从第n层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水平方向的夹角为,试求;

(3)若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出,试问在其他条件不变的情况下,也进入第n层磁场,但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界,请简要推理说明之

 

(18分)如图所示,凸字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动,在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且aB.cd边保持水平,重力加速度为g;求

(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍

(2)磁场上下边界间的距离H

 

某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。设皮带足够长,取g=10 m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求:

(1)邮件滑动的时间t

(2)邮件对地的位移大小x

(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W

 

用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约为4.5V,内电阻约为1Ω)的电动势和内电阻,除了待测电池组,电建,导线外,还有下列器材供选用;

A.电流表:量程0.6A,内电阻约为1Ω

B.电流表:量程3A,内电阻约为0.2Ω

C.电压表:量程3V,内电阻约为30kΩ

D.电压表:量程6V,内电阻约为60kΩ

E.滑动变阻器:0-1000Ω,额定电流0.5A

F.滑动变阻器:0-20Ω,额定电流2A

为了使测量结果尽量准确,电流表应选用_______,电压表选用_______,滑动变阻器选用_______(均填仪器的字母代号)

右图为正确选择仪器后,连好的部分电路,为了使测量误差尽量小,还需要在电路中用导线将_______和_______相连、_______和_______相连、_______和_______相连(均填仪器上接线柱的字母代号)

实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验,实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U;用图像法处理采集到数据,为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线,则可以_______为纵坐标,以_______为横坐标

 

某同学利用单摆测量重力加速度

为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是__________

A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线

C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D摆长一定的情况下,摆的振幅尽量大

如图所示,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m的单摆,实验时,由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点,测出单摆的周期;然后保持悬点位置不变,设法将摆长缩短一些,再次使摆球自然下垂,用同样方法在竖直立柱上做另一标记点,并测出单摆周期;最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离,用上述测量结果,写出重力加速度的表达式g=____________

 

如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回,两球刚好不发生碰撞,AB两球的质量之比为__________,AB碰撞前、后两球总动能之比为_______________

 

 

为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示周围的a与的反比关系,它们左端点横坐标相同,则

A.的平均密度比的大

B.的第一宇宙速度比的小

C.的向心加速度比的大

D.的公转周期比的大

 

如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头,在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则

A.保持Q的位置不,将P向上滑动时,电流表读数变大

B.保持Q的位置不,将P向上滑动时,电流表读数变小

C.保持P的位置不,将Q向上滑动时,电流表读数变大

D.保持P的位置不,将Q向上滑动时,电流表读数变小

 

如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中

A. 圆环的机械能守恒

B. 弹簧弹性势能变化了

C. 圆环下滑到最大距离时,所受合力为零

D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

 

未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形旋转仓如图所示,当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力,为达到目的,下列说法正确的是

A. 旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大

B. 旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小

C. 宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大

D. 宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小

 

图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,A.b两质点的横坐标分别为,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象,下列说法正确的是

A.该波沿+x方向传播,波速为1m/s

B.质点a经过4s振动的路程为4m

C.此时刻质点a的速度沿+y方向

D.质点at=2s时速度为零

 

中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子。涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”,从物理学的角度看,虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的,右图是彩虹成因的简化示意图,其中A.b时两种不同频率的单色光,则两光

A.在同种玻璃种传播,a光的传播速度一定大于b光

B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大

C.分别照射同一光电管,若b光能引起光电效应,a光一定也能

D.以相同的入射角从水中射入空气,在空气张只能看到一种光时,一定是a光

 

物理学重视逻辑推理,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上,下列说法正确的是(    )

A. 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构

B. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的

C. 粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的

D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的

 

关于光电效应现象中,下列说法中正确的是______。(填入选项前的字母,有填错的不得分)

A.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大动能越大

B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应

D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应

 

如图,为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面。试求:这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的足够大屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离时,光斑最外沿间的距离是多少?

 

 

如图所示为一个向右传播的t=0时刻的横波波形图,已知波从O点传到D点用0.2s,该波的波速为     m/s,频率为       Hzt=0时,图中“ABCDEFGHIJ”各质点中,向y轴正方向运动的速率最大的质点是_________

 

下列说法中正确的有:

A.不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的

B.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象

C.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象

D.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率

 

图为一个横截面积足够大的喷水装置,内部装有200L水,上部密封1atm的空气1.0L。保持阀门关闭,再充入2atm的空气1.0L。设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变。

①求充入2atm的空气1.0L后密封气体的压强

②打开阀门后,水从喷嘴喷出(喷嘴与水平等高),通过计算,画出喷水过程中气体状态变化的图象,求最后容器内剩余水的体积。(不计阀门右侧的管中水的体积及喷嘴与装置中水平的高度差)

 

如图所示是一定质量的理想气体的体积V和摄氏温度变化关系的v-t图象,气体由状态A变化到状态 B的过程中,下列说法正确的是______。(填正确的答案标号。选对一个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错一个扣3分,最低得分0分)

A.气体的内能增大

B.气体的内能不变

C.气体的压强减小

D.气体的压强不变

E.气体对外做功,同时从外界吸收能量

 

如图所示,在半径为R,圆心在(0,0)的圆形磁场区域内,加有方向垂直纸面向外、磁感强度为B的匀强磁场。一个质量为m、带电量为+q的带电粒子(不计重力),以某一速度从O点沿y轴的正方向进入磁场,从图中的A点射出。出射的方向与圆在A点的切线方向夹角为600 如果再在x>R的BC区域加一宽度为2R的方向竖直向下的匀强电场,让在A点射出的带电粒子经电场后,能恰好击中x轴上的点C(坐标为(0,3R))。求:

(1)带电粒子的初速度大小

(2)所加电场E的大小

 

有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v4 m/s,传送带与水平面的夹角θ37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F8N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为24 m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ05,(g10 m/s2sin37°06cos37°08).问:

1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?

2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?

 

某同学利用如图(1)所示电路测定电源的电动势和内阻。实验中电表内阻对实验结果影响很小,均可以忽略不计。闭合电键S后,变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程,两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图(2)的U-I图像中的直线a、b所示。

(1)用画线代表导线,将下面实物图中各元件按图(1)连接成实验电路

(2)通过分析可知,其中图(2)中图线__(填a或b)V1表示电压表示数随电流表A示数变化关系

(3)根据U-I图象中坐标轴所标出的数据,可求出电源的电动势E=_________,内阻r=________。(用图中给出的坐标值表示)

 

 

用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平。

1)实验时,一定要进行的操作是       。(填步骤序号)

A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数

B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带

C.用天平测出砂和砂桶的质量

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

 

2)以拉力传感器示数的二倍FF=2)为横坐标,以加速度为纵坐标,画出的图象如下图所示,则可能正确的是       

3)在实验中,得到一条如图所示的纸带,按时间顺序取01256个计数点,15每相邻两个点间各有四个打印点未画出,用刻度尺测出125各点到O点的距离分别为:10921822239628303110cm),通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则:小车的加速度大小为      m/s2,(结果保留一位小数)

 

如图甲所示 ,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线圈,在金属线圈的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MNM′N′是匀强磁场区域的水平边界,边界的宽度为S,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象(其中OABCDE相互平行).已知金属线框的边长为LLS)、质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的字母v1v2t1t2t3t4均为已知量.(下落过程中bc边始终水平)根据题中所给条件,以下说法正确的是( )

A. t2是线框全部进入磁场瞬间,t4是线框全部离开磁场瞬间

B. bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止,感应电流所做的功为mgs

C. v1的大小可能为

D. 线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多

 

如图所示,电流表A1(0-3A)A2(0—06A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中.闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是:

A. A1A2的读数之比为1:1

B. AlA2的读数之比为5:1

C. A1A2的指针偏转角度之比为1:1

D. AlA2的指针偏转角度之比为1:5

 

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