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【题目】人类总想追求更快的速度,继上海磁悬浮列车正式运营,又有人提出了新设想“高速飞行列车”,并引起了热议。如图1所示,“高速飞行列车”拟通过搭建真空管道,让列车在管道中运行,利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力,通过磁悬浮减小摩擦阻力,最大时速可达4千公里。我们可以用高中物理知识对相关问题做一些讨论,为计算方便,取“高速飞行列车”(以下简称“飞行列车”)的最大速度为v1m=1000m/s;取上海磁悬浮列车的最大速度为v2m=100 m/s;参考上海磁悬浮列车的加速度,设“飞行列车”的最大加速度为a=0.8m/s2

(1)若“飞行列车”在北京和昆明(距离为L=2000km)之间运行,假设列车加速及减速运动时保持加速度大小为最大值,且功率足够大,求从北京直接到达昆明的最短运行时间t

(2)列车高速运行时阻力主要来自于空气阻力,因此我们采用以下简化模型进行估算:设列车所受阻力正比于空气密度、列车迎风面积及列车相对空气运动速率的平方;“飞行列车”与上海磁悬浮列车都采用电磁驱动,可认为二者达到最大速度时功率相同,且外形相同。在上述简化条件下,求在“飞行列车”的真空轨道中空气的密度与磁悬浮列车运行环境中空气密度的比值。

(3)若设计一条线路让“飞行列车”沿赤道穿过非洲大陆,如图2所示,甲站在非洲大陆的东海岸,乙站在非洲大陆的西海岸,分别将列车停靠在站台、从甲站驶向乙站(以最大速度)、从乙站驶向甲站(以最大速度)三种情况中,车内乘客对座椅压力的大小记为F1F2F3,请通过必要的计算将F1F2F3按大小排序。(已知地球赤道长度约为4×104km,一天的时间取86000s)

【答案】(1)3250m21/10003

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】直流电路图如图所示,在滑动变阻器的滑片向右移动时,下列说法正确的是(   )

A. 电源的总功率一定减小

B. 电源的内部损耗功率可能增大

C. 电源的效率一定增大

D. 电源的输出功率一定先增大后减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,让平行板电容器带上一定的电量并保持不变,利用静电计可以探究平行板电容器电容的决定因素及决定关系,下列说法正确的是

A. 静电计指针张角越大,说明电容器带电量越大

B. 静电计指针张角越大,说明电容器的电容越大

C. 将平行板间距离减小,会看到静电计指针张角减小

D. 将平行板间正对面积减小,会看到静电计张角减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“2.0V0.5A”。备有下列器材:

A. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计)

B. 电压表(量程0-3V,内阻约

C. 电压表(量程0-15V,内阻约

D. 电流表(量程0-3A,内阻约

E. 电流表(量程0-0.6A,内阻约

F. 滑动变阻器0-3.0A

G. 滑动变阻器0-1.25 A

H. 开关和若干导线

为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,请完成以下内容。

(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______,滑动变阻器应选用_____(请填写选项前对应的字母)。测量时采用图中的_________图电路(选填“甲”或“乙”)。

(2)图丙是实物电路,请你不要改动已连接的导线,把还需要连接的导线补上。____

(3)某同学完成该实验后,又找了另外两个元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由半导体材料制成的,它的电阻随温度的升高而减小。他又选用了合适的电源、电表等相关器材后,对其中的一个元件进行了测试,测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:

U/V

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

请根据表中数据在图丁中作出该元件的I-U图线_____

该元件可能是由________(选填“金属”或“半导体”)材料制成的。

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【题目】右图是用频闪周期为O1的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。

(1) 在下落过程中的任意时刻,羽毛的运动状态与苹果_________(选填”)相同。

(2)关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是____(填选项前的字母)

A.一定满足关系 =149

B.一定满足关系 =135

C.苹果下落的加速度大小为

D.羽毛下落的加速度大小为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球,一细激光束在真空中沿直线BC传播,并与玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球,在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知,激光束的入射角为,则下列说法中正确的是

A. 玻璃球对该激光的折射率为

B. 该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的

C. 该激光束的光子在玻璃球中的能量小于在真空中的能量

D. 改变入射角,该激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带有关尺寸在图中已注明我们选中n点来验证机械能守恒定律下面举一些计算n点速度的方法,其中正确的是

An点是第n个点,则vn=gnT

Bn点是第n个点,则vn=gn-1T

Cvn

Dvn

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】利用如图所示的装置可以探究合力与分力的关系:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮AB,将绳子打一个结点0每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子OAOBOC拉力的大小分别为F1F2F3,回答下列问题:

(1)在拆下钩码和绳子前,必须的一个步骤是_______

A.标记结点O的位置,并记录OAOBOC三段绳子的方向

B.量出OAOBOC三段绳子的长度

C.用量角器量出三根绳子之间的夹角

D.用天平测出钩码的质量

(2)在作图时,某组同学以表示F1F2的线段为邻边做平行四边形得到F,并在图中画出表示竖直方向的虚线,你认为右图中图____是正确的。(”)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了求出楼房的高度,让一小石块从楼顶上自由下落(不计空气阻力),则测量下列哪个物理量可以计算出楼高(已知重力加速度g大小)( )

A.石块下落的时间

B.石块落地的速度

C.石块第1s内的位移

D.石块最后1s内的位移

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