【题目】在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是
A. 变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为u=36sin50πt(V)
B. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变小
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【题目】物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,纸带上打出一系列点.
(1)图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7 是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=_______m/s2 (保留两位有效数字)
(2)为了测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的是______.
A.木板的长度L
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,加速度用a表示,重力加速度为g).
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【题目】如图所示,三个相同的小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O′是O在水平面上的射影点,若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 三小球动能改变量相同
B. 三个小球落地时的速度大小相同,但方向不同
C. 落地时C小球速度与水平方向夹角最小
D. 三个小球落地的动能相同
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【题目】如图所示,间距为L=1m的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ=37°,底端用电阻为R=0.8Ω的导体MN相连接,导轨电阻忽略不计.磁感应强度为B=1T的匀强磁场与导轨平面垂直,磁场区域上下边界距离为d=0.85m,下边界aa′和导轨底端相距为3d.一根质量为m=1kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒放在导轨底端,与导轨垂直且接触良好,并以初速度v0 = 10m/s沿斜面向上运动,到达磁场上边界bb′时,恰好速度为零.已知导轨与棒之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)导体棒通过磁场过程中产生的焦耳热;
(2)导体棒从进入磁场到达上边界所用的时间和回路中产生的感应电流的有效值;
(3)微观上导体中的电子克服因碰撞产生的阻力做功,宏观上表现为产生焦耳热.试从微观角度推导:当棒运动到磁场中某一位置时(感应电流为I),其电阻的发热功率为P热 =I2r(推导过程用字母表示)
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【题目】(1)某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”。图(甲)所示,他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳,测出拉力F;用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v。已知小车质量为0.2kg。
①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图(乙)所示,速度v随位移s变化规律如图(丙)所示,数据如表格。利用所得的F—s图象,求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=_______J,此过程动能的变化ΔEK=________J(保留2位有效数字)。
②指出下列情况可减小实验误差的操作是________________(填选项前的字母,可能不止一个选项)
A.使拉力F要远大于小车的重力
B.实验时要先平衡摩擦力
C.要使细绳与滑板表面平行
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【题目】如图所示,绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体,汽缸内壁光滑,有一绝热活塞可在汽缸内自由滑动,活塞的重力为500N、横截面积为100cm2.当两部分气体的温度都为27℃时,活塞刚好将缸内气体分成体积相等的A、B上下两部分,此时A气体的压强为p0=1.0×105Pa.现把汽缸倒置,仍要使两部分体积相等,则需要把A部分的气体加热到多少摄氏度?
【答案】t=327℃
【解析】初始状态:气体A的压强为:pA= p0
温度为:T1=(273+23)K=300K
气体B的压强为:pB =p0+p
末状态:对于B气体:由于温度和体积都未变化,所以B气体的压强不变化;
对于A气体:pA’ =pB+p
对于A气体,依据查理定律得:
解得:T2=600K=327 ℃
【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图所示,位于坐标原点O处的振源由t=0时刻开始向上起振,在沿x轴的正方向上形成一列简谐横波,质点A、B、C、D是其传播方向上的四点,且满足OA=AB=BC=CD,经时间t=0.3s的时间该波刚好传播到质点C处,此刻振源O第一次处于波谷位置.则下列说法正确的是______.
A.该振源的振动周期为T=0.4s
B.在t=0.3s时质点A处在平衡位置且向上振动
C.在t=0.3s时质点B处在波谷位置
D.当该波刚传到质点D时,质点D的振动方向向上
E.在t=0.5s时质点C处在平衡位置且向下振动
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【题目】如图所示,在光滑的水平面上有一质量为mc=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量mA=1kg,8的质量为mB=2 kg。A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧,弹簧储存的弹性势能EP=3J,现突然给A、B一瞬时冲量作用,使A、B同时获得v0=2m/s的初速度,与此同时弹簧由于受到扰动而解除锁定,并在极短的时间内恢复原长,之后与A、B分离(此过程中C仍保持静止)。已知A和C之间的摩擦因数为μ1=0.2,B、C之间的动摩擦因数为μ2=0.1,且滑动摩擦力略小于最大静摩擦。求:
(1)弹簧与A、B分离的瞬间,A、B的速度分别是多大?
(2)已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前,A、B和C已经达到了共同速度,求共同速度v和达到共速之前A、B、C的加速度aA、aB、aC。的大小?
(3)已知C与挡板的碰撞无机械能损失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离?
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【题目】某实验小组在练习使用多用电表,他们正确连接好电路,如图甲所示。闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无读数,他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后,他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻R=15Ω,电流表量程为50mA。操作步骤如下:
①将多用电表挡位调到电阻“×1” 挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。
②断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转;
③将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数如图乙所示;
④将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R0=20Ω时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图丁所示。
回答下列问题:
(1)图丙中的多用表读数为 __________ Ω;图丁中的电流表读数为 _________ m A
(2)操作步骤④中,多用电表红表笔应接 ______点(选“c”或“e”)
(3)电路的故障可能是__________
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.保护电阻R短路 D.保护电阻R断路
(4)根据以上实验得出的数据,同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E’ =________________V
(结果保留3位有效数字)
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【题目】气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用两个光电门以及滑块A和B来探究动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
c.给B一个水平向左初速度,记录B通过光电门2的挡光时间为tB
d.B与静止在导轨上的A发生碰撞后,A向左运动通过光电门1的挡光时间为tA,B向右运动通过光电门2的挡光时间为tB′
(1)实验中测得滑块B上遮光条的宽度为dB,还应测量的物理量是__________。
(2)利用上述测量的实验数据,得出关系式__________成立,即可验证动量守恒定律。
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