如图所示,内壁光滑长度为4l、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,A、B之间由一段容积可忽略的细管相连,整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中,活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。原长3l、劲度系数的轻弹簧,一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点。开始活塞D距汽缸B的底部3l.后在D上放一质量为的物体。求:

稳定后活塞D下降的距离;

改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置,则气体的温度应变为多少?

 

下列说法正确的是________

A. 饱和气压与热力学温度成正比

B. 一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功,并不违反热力学第二定律

C. 当分子间的引力与斥力平衡时,分子力一定为零,分子势能一定最小

D. 气体温度越高,气体分子运动越剧烈、容器壁受到的冲击力越大、气体的压强越大

E. 在任何自然过程中,一个孤立系统中的总熵不会减少

 

如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m.平台上静止着两个滑块A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.2,Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后,A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度m/s,而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2。求:

(1)滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力;

(2)若L=0.8m,滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)要使滑块B既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内?

 

如图在坐标系xOy里,有质量为m,电荷量为+q的粒子从原点O沿y轴正方向以初速度v0射出,现要求该粒子能通过点P(l,-d),可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”来实现,粒子重力忽略不计(静电力常量为k)。

(1)若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q,使粒子在点电荷产生的电场中做匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电荷量大小;

(2)若在整个Ⅰ、Ⅱ象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,并在第Ⅳ象限内加平行于x轴,沿x轴正方向的匀强电场,也能使粒子运动到达P点。如果此过程中粒子在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小。

 

某同学想测量某电池的电动势E和内阻r,选用器材如下:

电流表A1(量程50 mA,内阻RA1约为10 Ω)

电流表A2(双量程,一量程为20 mA,另一量程200 mA)

电阻箱R(0~999.9 Ω)

定值电阻R0(阻值为4.0 Ω)

开关两个、导线若干

该同学设计了如图所示电路,并进行如下操作:

(1)实验中电流表A2选择________量程。

(2)将开关S1闭合,S2断开,调整电阻箱R,记下电流表A1、A2的示数I1=30.0 mA、I2=120 mA,则电流表A1的内阻RA1________Ω.(结果保留一位小数)

(3)保持S1闭合,再闭合S2,调整电阻箱R,记下电阻箱阻值分别为30.0 Ω、90.0 Ω时对应的电流表A1的示数分别为25.0 mA、10.0 mA.由此可求得E________V,r________Ω.

(计算结果保留两位有效数字)

 

某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系,将连接滑块的细绳、力传感器和动滑轮之前的细绳、定滑轮和动滑轮之间的细绳均调为水平,通过调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平,打开气源,将滑块由静止释放,用刻度尺量出两光电门之间的距离和滑块的宽度,并记录滑块经过两光电门的时间。

根据以上的操作回答下列问题:

(1)本实验中钩码的质量________(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量。

(2)在探究加速度与外力的关系时,传感器的示数记为F,通过运动学公式计算出滑块的加速度a,改变钩码的质量,依次记录传感器的示数并求出所对应的加速度大小,则下列四个a-F图像中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是________

(3)已知第(2)问中正确图像中的直线部分的斜率大小为k,则该滑块的质量为__________

 

如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek﹣h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余为曲线,以地面为零势能面,取g=10m/s2,由图象可知 (      )

A. 小滑块的质量为0.2kg

B. 轻弹簧原长为0.1m

C. 弹簧最大弹性势能为0.32J

D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38J

 

如图所示,电阻不计、间距为L的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上, 受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是FF0kv (F0k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为FA,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图象可能正确的有   )

A.     B.

C.     D.

 

在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电荷量为+q的带电小球由静止开始释放,带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动。关于带电小球的电势能ε和机械能W的判断,正确的是 (    )

A. sinθ<,则ε一定减少,W一定增加

B. sinθ,则εW一定不变

C. sinθ,则ε一定增加,W一定减小

D. tanθ,则ε可能增加、也可能减少,但εW的总和一定保持不变

 

在发射一颗质量为m的地球同步卫星时,先将其发射到贴近地球表面的圆轨道Ⅰ上(高度忽略不计),再通过一椭圆轨道Ⅱ变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道Ⅲ上。已知卫星在圆形轨道Ⅰ上运行的加速度为g,地球半径为R,卫星在变轨过程中质量不变,则 (    )

A. 卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度大小为

B. 卫星在轨道Ⅲ上运行的线速度大小为

C. 卫星在轨道Ⅲ上运行时经过P点的速率大于在轨道Ⅱ上运行时经过P点的速率

D. 卫星在轨道Ⅲ上做匀速圆周运动的动能大于在轨道Ⅰ上的动能

 

如图所示,质量为M足够长的斜面体始终静止在水平地面上,有一个质量为m的小物块在受到沿斜面向下的力F的作用下,沿斜面匀加速下滑,此过程中斜面体与地面的摩擦力为零。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是 (      )

A. 斜面体对地面的压力大小小于(m+M)g

B. 斜面体给小物块的作用力大小小于mg

C. 若将力F撤掉,小物块将匀速下滑

D. 若将力F的方向突然改为竖直向下,小物块仍做加速运动

 

如图所示,理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡,原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上。当S断开时,L1L2L3三只灯泡均正常发光;若闭合S,已知灯泡都不会损坏,且灯丝电阻不随温度变化,则 (      )

A. 灯泡L1变亮    B. 灯泡L2变亮

C. 灯泡L3亮度不变    D. 灯泡L4正常发光

 

如图所示,水平传送带匀速运动,在传送带的右侧固定一弹性挡杆。 在t=0时刻,将工件轻轻放在传送带的左端,当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞,已知碰撞时间极短,不计碰撞过程的能量损失。则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中,工件运动的v-t图象下列可能的是 (       )

A.     B.     C.     D.

 

如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠,下列说法不正确的是 (      )

A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最长

B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能增大

C. 能发生光电效应的光有两种

D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV

 

在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面相接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示,有一半径为r=0.1m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合,已知玻璃的折射率为n=1.73。则

(I)通过计算说明光线I能不能在圆锥的侧面B点发生全反射

(II)光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少?(结果保留三位有效数字)

 

如图所示,一列简谐横波在某一时刻的波的图像,A、B、C是介质中的三个质点,已知波是向x正方向传播,波速为v=20m/s,下列说法正确的是

A. 这列波的波长是10m

B. 质点A的振幅为零

C. 质点B此刻向y轴正方向运动

D. 质点C再经过0.15s通过平衡位置

E. 质点一个周期内通过的路程一定为1.6cm

 

如图所示,粗细均匀的U形管,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差,设外界大气压为75cmHg,则

(1)若对封闭气体缓慢加热,为了使左右两管中的水银面相平,温度需升高到多少?

(2)若保持27℃不变,为了使左右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少?

 

对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是______

A. 体积不变,压强减小的过程,气体一定放出热量,内能减小

B. 若气体内能增加,则外界一定对气体做功

C. 若气体的温度升高,则每个气体分子的速度一定增大

D. 若气体压强不变,气体分子平均距离增大时,则气体分子的平均动能一定增大

E. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

 

如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的粒子,从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A点进入第二象限,A点到坐标原点O的距离为R。在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距OR处的电场强度大小均为E,粒子恰好能垂直y轴从P点进入第一象限。当粒子从P点运动一段距离R后,进入一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感强度为B,粒子在磁场中速度方向偏转60o,粒子离开磁场区域

后继续运动,通过x轴上的Q点进入第四象限。求:

1)加速电场的电压U

2)圆形匀强磁场区域的最小面积;

3)求粒子在第一象限中运动的时间。

 

如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,两段轨道在b处平滑连接。cde段是以O为圆心,半径为R的一小段圆弧,可视为质点的物块AB紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右沿轨道运动,AB始终未脱离轨道,不计滑块B在轨道b处的能量损失。Bd点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4Aab段的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。 求:

(1)物块B在d点的速度大小;

(2)物块A、B在b点刚分离时,物块B的速度大小;

(3)物块A滑行的最大距离s。

 

1)图a为多用电表的示意图,其中SKT为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约2000的定值电阻的阻值。测量的某些操作步骤如下:

调节可调部件________,使电表指针停在________位置。

调节可调部件K,使它的尖端指向________位置。

将红、黑表笔分别插入”“插孔,笔尖相互接触,调节可调部件____________,使电表指针停在____________位置。

④将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻器的两端,当指针摆稳后,表头的示数如图b所示,得到该电阻的阻值为____________

测量完毕,应调节可调部件K,使它的尖端指向OFF或交流500V位置。

2)若提供以下器材测量阻值约2000定值电阻的阻值:

待测电阻x

电源E(电动势6V,内阻不计);

滑动变阻器R(最大电阻值为20);

电流表A(量程为1mA,内阻约为50);

电压表V1(量程为15V,内阻约为10k);

电压表V2(量程为200mV,内阻为1k);

定值电阻0=9k;开关一个,导线若干。

请选择合理的器材,尽可能减小实验误差,设计测量的电路图,画在方框内________

 

为验证物体所受合外力一定时,加速度与质量成反比,同学们设计了如图a所示的装置来进行实验。在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板,架子放在水平桌面上。实验操作步骤如下:

①适当调整装置,使装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些。

②在两个托盘中放入砝码,并使两托盘质量(含砝码)相同,且远小于小车的质量。连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连。

③让两小车紧靠右边的挡板,小车前端在刻度尺上的读数如图a所示,在甲车上放上砝码,同时释放两小车,当小车运动一段时间后,用手机对整个装置进行拍照。结合照片和小车的初始刻度标记,得到甲、乙两车运动的距离分别为s1、s2

④在甲小车上逐渐增加砝码个数,重复步骤③

(1)本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车(含砝码)的质量成_________关系,来验证合外力一定时加速度与质量成反比。

(2)实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是____________________________

(3)某次拍到的照片如图b所示,则小车通过的位移是_________________cm

(4)如果以为横坐标,以甲车(含砝码)的质量为纵坐标,作出的图线如图c所示,则该直线斜率代表的物理量是____________________________,其大小为______________

 

一足够长传送带与水平面的夹角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,如图所示.开始时,ab及传送带均静止,且mb>masinθ.现使传送带顺时针匀速转动,则运动(物块未与滑轮相碰)过程中

A. 一段时间后物块a可能匀速运动

B. 一段时间后,摩擦力对物块a可能做负功

C. 开始的一段时间内,重力对a做功的功率大于重力对b做功的功率

D. 摩擦力对ab组成的系统做的功等于ab机械能的增量

 

如图所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场中,水平放置两个同心金属环,半径分别是r2r,磁感应强度为B,在两环间连接有一个电容为C的电容器,ab是电容器的两个极板。长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好,并绕圆心以角速度ω做顺时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是

A. 电容器a极板带负电

B. 金属棒AB中有从BA的持续电流

C. 电容器两端电压为

D. 电容器所带电荷量为

 

在如图所示的含有理想变压器的电路中,变压器原、副线圈匝数比为201,图中电表均为理想交流电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),LlL2是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是

A. 交流电的频率为50Hz

B. 电压表的示数为220V

C. 当照射R的光强增大时,电流表的示数变大

D. Ll的灯丝烧断后,电压表的示数会变大

 

中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统.预计2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知abc三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则

A. 卫星a的角速度大于c的角速度

B. 卫星a的加速度大于b的加速度

C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度

D. 卫星b的周期等于24 h

 

如图,竖直平行金属板分别与电源正、负极相接,一带电颗粒沿图中直线从A向B 运动,则该带电颗粒

A. 动能减小    B. 电势能减小

C. 机械能减小    D. 可能带负电

 

研究蹦极运动时,在运动员身上装好传感器,用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。如图甲所示,运动员及所携带的全部设备的总质量为60kg,弹性绳原长为10m。运动员从蹦极台自由下落,根据传感器测到的数据,得到如图乙所示的速度位移(vl)图像。不计空气阻力,重力加速度g10m/s2

下列判断正确的是

A. 运动员下落运动轨迹为一条抛物线

B. 运动员下落速度最大时绳的弹性势能也为最大

C. 运动员下落加速度为0时弹性势能为0

D. 运动员下落到最低点时弹性势能为18000J

 

如图所示,在水平地面上放置一倾角为θ的斜面体,斜面体的顶端有一光滑的定滑轮,一根跨过定滑轮的细绳将质量为M的盒子A与质量为m的物体B相连现向A中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止。在加入沙子的过程中,下列说法正确的是(      )

A. 绳子的拉力逐渐增大              

B. A所受的摩擦力逐渐增大

C. A对斜面的压力逐渐增大

D. 地面对斜面体的摩擦力逐渐增加

 

下列说法正确的是

A. 质子、中子和氘核的质量分别为m1m2m3,则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变,放出的能量为(m3 m1m2c2

B. 玻尔将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律

C. 紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

D. 半衰期是反映放射性元素天然衰变的统计快慢,若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小

 

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