【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F1、F2、F3,请通过必要的计算将F1、F2、F3按大小排序。(已知地球赤道长度约为4×104km,一天的时间取86000s)
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【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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【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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【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“2.0V,0.5A”。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“是”或“否”)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: : =1:4;9
B.一定满足关系: : =1:3:5
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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【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倍
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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【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( )
A.n点是第n个点,则vn=gnT
B.n点是第n个点,则vn=g(n-1)T
C.vn=
D.vn=
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【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A和B,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OA、OB、OC拉力的大小分别为F1、F2和F3,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OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC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F1、F2的线段为邻边做平行四边形得到F合,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。(填“甲”或“乙”)
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【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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