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1、《验证机械能守恒定律》实验装置如图甲所示,某实验小组正确完成了一系列实验操作后,得到了一条图乙所示的打点纸带,选取纸带上某个清晰的点标为 , 然后每两个打点取一个计数点,分别标为、、、、、 , 用刻度尺量出计数点、、、、、与点的距离、、、、、、。(1)、已知打点计时器的打点周期为 , 可求出各个计数点时刻对应的速度、、、、、 , 其中的计算式为。(2)、若重锤的质量是 , 取打点时刻重锤位置为重力势能的零势能点,分别算出各个计数点时刻对应重锤的势能和动能 , 计数点时刻对应重锤的势能;接着在坐标系中描点作出如图丙所示的和变化图线;求得图线斜率是 , 图线斜率是 , 则、关系为时机械能守恒。(3)、关于上述实验,下列说法正确的是___________。A、实验中必须用天平测出重锤的质量 B、为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些 C、若实验纸带上打出点被拉长为短线,应适当调高电源电压 D、图丙图线中,计数点对应的描点偏差较大,可能是长度测量误差相对较大引起的
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2、采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
(1)实验时不需要的器材有。(填器材前的字母)
A.弹簧测力计 B.重垂线 C.刻度尺 D.坐标纸
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有。
A.要求斜槽轨道保持水平且光滑
B.装置中的木板必须处于竖直面内
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(3)如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景小方格的边长为1.25cm,g取 , 则:
①图中A点平抛的起点(选填“是”或“不是”);
②小球运动的初速度m/s;
③小球过B点的竖直方向速度m/s。
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3、如图所示,粗糙的水平面上有一根右端固定的轻弹簧,其左端自由伸长到b点,质量为2kg的滑块从a点以初速度v0=6m/s开始向右运动,与此同时,在滑块上施加一个大小为20N,与水平方向夹角为53°的恒力F,滑块将弹簧压缩至c点时,速度减小为零,然后滑块被反弹至d点时,速度再次为零,已知ab间的距离是2m,d是ab的中点,bc间的距离为0.5m。(g取10m/s2 , sin53°≈0.8,cos53°≈0.6),则下列说法中正确的是( )A、滑块与水平面间的摩擦因数为0.3 B、滑块从b点至c点的过程运动时间为 C、弹簧的最大弹性势能为36J D、滑块从c点至d点过程中的最大动能为25J
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4、太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为 , 并设两种系统的运动周期相同,则( )A、直线三星系统中甲星和丙星的线速度相同 B、此三星系统的运动周期为 C、三角形三星系统中星体间的距离为 D、三角形三星系统的线速度大小为
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5、如图所示,地球和月球组成“地月双星系统”,两者绕共同的圆心C点(图中未画出)做周期相同的圆周运动.数学家拉格朗日发现,处在拉格朗日点(如图所示)的航天器在地球和月球引力的共同作用下可以绕“地月双星系统”的圆心C点做周期相同的圆周运动,从而使地、月、航天器三者在太空的相对位置保持不变.不考虑航天器对“地月双星系统”的影响,不考虑其它天体对该系统的影响。已知:地球质量为M,月球质量为m,地球与月球球心距离为d。则下列说法错误的是( )A、位于拉格朗日点的绕C点稳定运行的航天器,其向心加速度大于月球的向心加速度 B、地月双星系统的周期 C、圆心C点在地球和月球的连线上,距离地球和月球球心的距离之比等于地球和月球的质量之比 D、拉格朗日点距月球球心的距离x满足关系式
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6、网课期间,小飞同学向爸爸学习刀削面。若面团到锅边缘的竖直距离为0.45m,面团离锅边缘最近的水平距离为0.70m,锅的直径为0.40m。为使削出的面片能落入锅中,不计空气阻力,重力加速度大小取10m/s2 , 则面片的水平初速度可能是( )A、1.0m/s B、2.0m/s C、3.0m/s D、4.0m/s
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7、如图所示,物块套在固定竖直杆上,用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连。开始时与物块相连的轻绳水平。已知小球的质量是物块质量的两倍,重力加速度为g,绳及杆足够长,不计一切摩擦。现将物块由静止释放,在物块向下运动过程中,下列说法正确的是( )A、物块重力的功率先增大后减小 B、刚释放时物块的加速度小于g C、物块的机械能守恒 D、物块下落速度最大时,绳子拉力等于物块的重力
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8、如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,b球在中间,仅受它们相互之间的静电力,三球均处于静止状态,则以下判断错误的是( )A、a对b的静电力一定是引力 B、a对b的静电力可能是斥力 C、a的电荷量可能比c的多 D、a的电荷量一定比b的多
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9、如图所示,不带电的金属球下面垫着干燥的泡沫板,两者一起放在电子秤上,现用带正电的玻璃棒从上方缓慢靠近金属球(未接触),停留一会后再缓慢远离。则( )A、玻璃棒停在金属球上方时,金属球下端区域带负电 B、玻璃棒停在金属球上方时,电子秤示数等于泡沫板与球的总质量 C、玻璃棒靠近过程中,电子秤示数逐渐减小,且示数小于泡沫与球的总质量 D、玻璃棒远离过程中,电子秤示数逐渐增大,且示数大于泡沫与球的总质量
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10、在街头理发店门口,常可以看到这样的标志:一个转动的圆筒,外表面有彩色螺旋斜条纹,我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生错觉。如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为。若圆筒在内匀速转动20圈,我们观察到条纹以速度v向上匀速运动。则圆筒的转动方向(从上向下看)和v分别为( )A、逆时针, B、逆时针, C、顺时针, D、顺时针,
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11、某透明材料对红光的折射率为n=2,工厂用这种材料做出一个半径为的透明 半球体,其底面内壁涂有吸光材料,O为半球体的球心,在O点正上方有一点光源 S,能够朝各个方向发射红光,如图为透明半球体的截面示意图。已知OS的距离d=1cm,真空中的光速(忽略经透明半球体内表面反射后射出的光),答案可保留根号,求
(1)红光到透明半球体表面的最长时间;
(2)透明半球体外表面不发光区域在此截面上形成的弧长。
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12、如图(a)所示,演员正在舞台上表演“水袖”,“水袖”来自于戏曲舞蹈中,不仅肢体动作得以延伸,更是扩展了身体的表现力和延伸了内在感情,体现了中华民族精神气质和韵味。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波,沿x轴正方向传播的某时刻部分波形图如图(b)所示(3-18m之间有多个完整波形图未画出),若手抖动的频率是0.4Hz,袖子足够长且忽略横波传播时振幅的衰减,则图示时刻P点的振动方向为(填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”),该简谐横波的波长为m,该简谐横波的传播速度为m/s。
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13、如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy,在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场,场强方向与x轴负方向的夹角。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板、 , 两板间距为 , 板间有竖直向上的匀强磁场,两板右端在y轴上,板与x轴重合,在其左端紧贴桌面有一小孔M,小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板 , 平板在x轴上垂足为Q,垂足Q与原点O相距。现将一质量为m、带电量为的小球从桌面上的P点以初速度垂直于电场方向射出,刚好垂直板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点,P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s,不考虑空气阻力。
(1)求匀强电场的场强大小和到M点时小球的速度;
(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板上,求磁感应强度的取值范围;
(3)若时刻小球从M点进入磁场,磁场的磁感应强度随时间周期性变化,取竖直向上为磁场的正方向,如图乙所示,磁场的变化周期 , 小孔M离坐标原点O的距离 , 求小球从M点打在平板上所用的时间。
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14、如图所示,两根间距、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角 , 导轨底端接有的定值电阻,导轨所在区域存在磁感应强度的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量、电阻的金属杆垂直于导轨放置,某时刻给金属杆一个沿斜面向上的恒力,使金属杆由静止开始运动时达到最大速度,重力加速度。求:
(1)金属杆获得的最大速度的大小和此时杆两端的 电势差;
(2)金属杆从静止到运动1.2m的过程中,通过电阻R的电荷量q和电阻R产生的焦耳热。
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15、多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图(a),为多量程多用电表示意图,其中电流有1.0A、2.5A两个挡位,电压有2.5V、10V两个挡位,欧姆表有两个挡位。
(1)通过一个单刀多掷开关S,B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图(a)中B是(选填“红”或“黑”)表笔;
②当S接触点(选填“1、2、3、4、5、6”)时对应多用电表2.5V挡;
(2)多用电表测量未知电阻阻值的电路如图(b),测量时应将图(a)中S接触点3,电源的电动势为E1 , R0为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时,电路中电流I与电阻箱的阻值Rx关系图像如图(c),则此时多用电表的内阻为kΩ,该电池的电动势E1=V。
(3)如果随着使用时间的增长,该多用电表内部的电源电动势减小,内阻增大,但仍然能够欧姆调零,若仍用该表测电阻,则测量结果。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
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16、某同学为了验证动量守恒定律设计了如图所示的装置,取一段中心处有一小孔、两端开口的PV细管,将PV管水平固定在图示木架上,PV管内壁光滑。选择两个大小相同带孔小球(直径均略小于PV管的内径),用穿过两小球的细绳将压缩的弹簧锁定在PV管的中间,点燃火柴烧断细绳,两小球在弹簧的弹力作用下,分别从PV管的两端水平射出,分别落到水平台面的P、Q两点。用天平测出两球质量m1、m2 , 用刻度尺测出两管口离地面的高度h。回答下列问题:
(1)为了完成本实验,除了测量两小球的质量外,还必须测量。
A.弹簧的压缩量Δx
B.PV细管的长度
C.小球落地点到管口的水平距离
(2)利用上述测得的实验数据,验证动量守恒定律的表达式为。(用题中和第一问中所给符号表示)
(3)已知当地重力加速度为g,则解除弹簧锁定前,弹簧的弹性势能是。
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17、如图,质量为的木块静止放置在光滑水平面上,质量为的子弹(可视为质点)以初速度水平向右射入木块,水平射出木块时速度变为 , 已知木块的长为 , 设子弹在木块中的阻力恒为。则子弹在木块中运动的时间为( )A、 B、 C、 D、
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18、如图所示,一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框,水平向右匀速运动,穿过宽度为d的匀强磁场区域,三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i,下列图形正确的是( )A、
B、
C、
D、
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19、如图,一粗糙斜面放置在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮,一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用始终垂直于绳子的拉力F缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳水平。已知斜面和M始终保持静止,则在此过程中( )A、拉力F的大小先变大后变小 B、M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 C、地面对斜面的支持力大小一直增大 D、地面对斜面的摩擦力大小先增大后减小
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20、2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在中国文昌航天发射场发射升空。11月1日4时27分,梦天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口,初步建成三舱段的中国空间站(空间站对接前后的运行轨道可近似为圆轨道且半径一样)。下列说法正确的是( )A、对接成功后的“三舱段”的空间站相比较之前“两舱段”的空间站受到地球的吸引力不变 B、对接后,空间站受到的合外力依然为零 C、对接后,空间站的加速度大小不变 D、梦天实验舱在地面上所受引力的大小小于其对接前瞬间做圆周运动所需的向心力