如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电粒子(重力忽略不计),从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L,两板间距d,粒子射出偏转电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里的匀强磁场区域.求:

(1)两金属板间的电压U2的大小;

(2)若该匀强磁场的宽度为D,为使带电粒子不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大;

(3)试推导说明电性相同的不同带电粒子由同一加速电场静止加速再垂直进入同一偏转电场偏转时的运动轨迹相同。

 

如图甲所示,一个质量为1kg的物体(可以看成质点)以初速度v0=12m/s从斜面底端沿足够长的斜面向上冲去,t1=1.2s时到达最高点后又沿斜面返回,t2时刻回到斜面底端。运动的速度—时间图像如图乙所示,斜面倾角,(=0.6, =0.8,重力加速度g=10m/s2)。求:

(1) 物体与斜面间的动摩擦因数

(2) 物体沿斜面上升的最大距离S

(3) 物体沿斜面上升再返回到底端的全过程中产生的热量Q

 

硅光电池是一种可将光能转化为电能的器件,已经得到广泛的应用,某同学设计如图所示的电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。已知硅光电池的电动势大约是5V, 电压表的量程只有0—3V,内阻为5k ,定值电阻R0=5k ,电流表可视为理想电流表。

(1)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,得到电压表的读数U与电流表的读数I的关系图线,如图乙所示,可知电池内阻__________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为____________mA, 电动势为________V(保留三位有效数字)

(2)若将R=20 k 的电阻接在该硅光电池的两极上,则该电阻消耗的功率为________mW,此时该硅光电池的内阻为______________k 。(保留三位有效数字)

 

如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。

(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动起始的第一点,则应选______ 段来计算A的碰前速度,应选_________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。

(2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg,小车B的质量m2=0.20 kg,由以上测量结果可得碰前总动量为______kg·m/s,碰后总动量为______kg·m/s。实验结论:____________________________。(计算结果保留3位有效数字)

 

我国计划在2017年发射“嫦娥四号”,它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星,主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息,完善月球档案资料。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,嫦娥四号离月球中心的距离为r,绕月周期为T。根据以上信息可求出(    )

A. “嫦娥四号”绕月运行的速度为

B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为

C. 月球的平均密度

D. 月球的平均密度为

 

如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.5 m,ad=bc=1.0 m,线圈匝数为100匝,内阻不计,线圈在磁感应强度B= T的匀强磁场中,绕垂直磁场的虚线轴以角速度ω=10 π rad/s做匀速转动,外接理想变压器原线圈,电压表为理想交流电表,若电阻R两端电压为12 V,消耗的电功率为12 W,则(   )

A. 交变电流的周期是0.2s

B. 交流电压表的示数为120V

C. 变压器原、副线圈匝数之比为10:1

D. 原线圈的输入功率24 W

 

如图甲所示,两根足够长粗糙的平行金属导轨MN、PQ固定在同一绝缘水平面上,两导轨间距为d=2 m,导轨电阻忽略不计,M、P端连接一阻值R=0.75 Ω的电阻;现有一质量为m=0.8 kg、阻值r=0.25 Ω的金属棒ab垂直于导轨放在两导轨上,棒距R距离为L=2.5 m,棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。已知棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,下列说法正确的是  (     )

A. 棒相对于导轨静止时,回路中产生的感应电动势为2 V

B. 棒经过2.0 s开始运动

C. 棒相对于导轨静止时,回路中产生的感应电流为2 A

D. 在0~2.0 s时间内通过R的电荷量q为4 C

 

如图AB两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体,已知AC的质量都是1 kg,B的质量是2 kg,AB间的动摩擦因数是0.3,其它摩擦不计。由静止释放CC下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮,g=10m/s2)。下列说法正确的是(    )

A. AB两物体发生相对滑动

B. A物体受到的摩擦力大小为3 N

C. B物体的加速度大小是2.5 m/s2

D. 细绳的拉力大小等于10 N

 

如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2。平板S下方有磁S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述错误的是(    )

A. 质谱仪是分析同位素的重要工具

B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷()越小

 

如图所示,两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内.用水平向左的推力F作用于B球,两球在图示位置静止.现将B球沿斜面向上移动一小段距离,发现A球随之向上移动少许,两球在虚线位置重新平衡.重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是(   )

A. 墙面对A的弹力变小    B. 斜面对B的弹力变大

C. 推力F变大    D. 两球之间的距离变小

 

小铁块在粗糙的水平面上,从A点在外力作用力下开始做匀速直线运动,到达B点以后由于撤去外力,做匀减速直线运动,到达C点停下来。已知BC段做匀减速直线运动的位移x和速度v的关系图线如图所示,A、C两点之间的距离为400 m,则 (     )

A. B、C两点之间的距离为200 m

B. BC 段做匀变速运动的加速度大小为4 m/s2

C. AB 段匀速运动所用时间为10 s

D. AC 段所经历的时间为25 s

 

下列说法正确的是:(    )

A. 用频率一定的光照射某金属发生光电效应时,入射光强度越大,逸出的光电子的最大初动能越大。

B. 按照波尔理论,氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子的总能量减小。

C. 比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定

D. 汤姆孙首先发现了电子,从而说明原子核内有复杂的结构。

 

简谐横波沿x轴传播,M、N是x轴上两质点,如图甲是质点 N的振动图象。图乙中实线是t=3s时刻的波形图象,质点M位于x=8m处,虚线是再过t时间后的波形图象。图中两波峰间距离x=7.0m。求

①波速大小和方向;

②时间t

 

如图甲,可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n,O是圆心,MN是法线。一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点,折射角为r,当入射角增大到也为r时,恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后,得到图乙所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为c)。则下列说法正确的是        

A. 此光在玻璃砖中的全反射临界角为60

B. 玻璃砖的折射率n=

C. 此光在玻璃砖中的传播速度

D. 单缝b宽度较大

E. 光的偏振现象说明光是一种纵波

 

一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个开口与U形管相连开口离气缸底部的高度为70cm,开口管内及U形管内的气体体积忽略不计已知图所示状态时气体的温度为7U形管内水银面的高度差h15cm,大气压强p01.0×105 Pa保持不变,水银的密度ρ13.6×103 kg/m3g10 m/s2

活塞的质量;

现在活塞上添加铁砂,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到47℃时,U形管内水银面的高度差为多少?

 

根据热学知识,下列说法正确的是        

A. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

B. 绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度

C. 分子间作用力做正功,分子势能一定减少

D. 物体温度改变时物体内分子的平均动能一定改变

E. 在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体

 

如图所示,在方向竖直向上、大小为E=1×106V/m的匀强电场中,固定一个穿有AB两个小球(均视为质点)的光滑绝缘圆环,圆环在竖直平面内,圆心为O、半径为R=0.2m。AB用一根绝缘轻杆相连,A带的电荷量为q=+7×10-7C,B不带电,质量分别为mA=0.01kg、mB=0.08kg。将两小球从圆环上的图示位置(A与圆心O等高,B在圆心O的正下方)由静止释放,两小球开始沿逆时针方向转动。取g=10m/s2

(1)通过计算判断,小球A能否到达圆环的最高点C。

(2)求小球A的最大速度值。(可保留根号)

(3)求小球A从图示位置逆时针转动的过程中,其电势能变化的最大值。

 

如图,相邻两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,设磁感应强度的大小分别为B1B2。已知磁感应强度方向相反且垂直纸面两个区域的宽度都为d质量为m、电量为+q的粒子由静止开始经电压恒为U的电场加速后,垂直于区域Ⅰ的边界线MN,从A点进入并穿越区域Ⅰ后进入区域Ⅱ,最后恰好不能从边界线PQ穿出区域Ⅱ。不计粒子重力。求

1B1的取值范围;

2B1B2的关系式。

 

某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路,通过控制电键S和调节电阻箱,可使欧姆表具有两种倍率。所用器材如下:

A.干电池:电动势,内阻

B.电流表G:满偏电流,内阻

C.定值电阻

D.电阻箱R2R3:最大阻值均为999.9

E.电阻箱R4:最大阻值为9999

F.电键一个,红、黑表笔各1支,导线若干

(1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当电键S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=______ ,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R,则R=_________ ,欧姆表的倍率是_________(选填)。

(2)闭合电键S。

第一步:调节电阻箱R2R3,当R2=_________ R3=_________ 时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图乙所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为_________

 

某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。

(1)用游标卡尺测量金属球的直径。图乙为游标卡尺校零时的示数。用该游标卡尺测量小球的直径,其示数为10.00mm,则所测金属球的直径d =__________mm。

(2)用一根不可伸长的轻质细线拴住该金属球,细线的另一端固定在悬点O,在最低点前后放置一组光电门,测得悬点到球心的距离为L。将金属球从最低点拉开θ角,由静止释放金属球,金属球在竖直面(纸面)内摆动,记下金属球第一次通过光电门的时间t,则金属球通过光电门的速度大小为__________;已知重力加速度为g,则验证金属球机械能守恒的表达式为____________________。(用字母Ldθtg表示)

 

如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v 。已知点电荷产生的电场在A点的电势为(取无穷远处电势为零),P到B点的距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,k为静电力常量,下列说法正确的是

A. 点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小

B. 物块在A点时受到轨道的支持力大小为

C. 物块在A点的电势能

D. 点电荷+Q产生的电场在B点的电势

 

太阳系中某行星运行的轨道半径为R0,周期为T0,天文学家在长期观测中发现,其实际运行的轨道总是存在一些偏离,且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离(行星仍然近似做匀速圆周运动)。天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星。假设两行星的运行轨道在同一平面内,且绕行方向相同,则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是(认为未知行星近似做匀速圆周运动)

A.     B.

C.     D.

 

如图所示,用一根粗细均匀的电阻丝制成形状相同、大小不同的甲、乙两个矩形线框。甲对应边的长度是乙的两倍,二者底边距离匀强磁场上边界高度h相同,磁场方向垂直纸面向里,匀强磁场宽度d足够大。不计空气阻力,适当调整高度h,将二者由静止释放,甲将以恒定速度进入匀强磁场中。在矩形线框进入磁场的整个过程中,甲、乙的感应电流分别为I1I2,通过导体横截面的电量分别为q1q2,线框产生的热量分别为Q1Q2,线框所受到的安培力分别是F1F2,则以下结论中正确的是

A. I1I2     B. q1=4q2

C. Q1=4Q2    D. F1=2F2

 

如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1m2的两物块AB相连接,并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,下列说法正确的是

A. 从开始计时到t4这段时间内,物块ABt2时刻相距最远

B. 物块At1t3两个时刻的加速度大小相等

C. t2t3这段时间内弹簧处于压缩状态

D. m1:m2=1:2

 

如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡a和b。当输入的交变电压时,两灯泡均能正常发光。设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是

A. 原、副线圈匝数比为11:1

B. 原、副线圈中电流的频率比为11:1

C. 当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡b变亮

D. 当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,变压器输入功率变大

 

如图甲所示,水平地面上固定一倾角为30°的表面粗糙的斜劈,一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑。现对小物块施加一水平向右的恒力F,使它沿该斜劈表面匀速上滑。如图乙所示,则F大小应为

A.     B.

C.     D.

 

关于原子核、原子核的衰变、核能,下列说法正确的是

A. 原子核的结合能越大,原子核越稳定

B. 任何两个原子核都可以发生核聚变

C. 衰变成要经过8次衰变和6次衰变

D. 发生衰变时,新核与原来的原子核相比,中子数减少了2

 

意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的斜面实验,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推,由此得出的结论是

A. 物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性

B. 自由落体运动是一种匀变速直线运动

C. 力是使物体产生加速度的原因

D. 力不是维持物体运动的原因

 

如图所示,一个透明的圆柱横截面的半径为R,折射率是,AB是一条直径,现有一束平行光沿AB方向射入圆柱体。若有一条光线经折射后恰经过B点,求:

这条入射光线到AB的距离是多少?

这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少?

 

下列说法正确的是________

A. 简谐运动的周期与振幅无关

B. 在双缝干涉实验中,光的频率越低得到的条纹间距越宽

C. 在纵波的传播方向上,某个质点的振动速度等于波的传播速度

D. 泊松亮斑是光的衍射现象,全息照相利用了光的相干性

E. 当观察者向静止的声源运动时,接收到的声音的频率变小

 

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