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【题目】(10分)如图所示,某同学设计导热性能良好的喷水装置,已知该喷水装置内部空间是底部面积为S、高度为4L的长方体,阀门关闭,此时装置内部的下部分装有高度为3L的水,上部密封压强为p0的空气。容器上部接有打气筒(打气筒的体积相对容器而言可以忽略),该打气筒可以多次往容器中打入压强为p0、温度为T0的空气。打开阀门后,容器中的水将被喷出,设在此过程中空气可看成理想气体,且温度不变,且恒为T0。已知大气压强为p0=4ρgL,其中ρ为水的密度,g为重力加速度。求:
(i)打开阀门后,当装置中的水不再流出时,容器中剩下水的高度为多少?
(ii)打开阀门后,当装置中的水不再流出时,给容器中空气加热可使容器中的水再次喷出。为了使容器中的水高度降为L,容器中的气体温度应升高到多少?
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【题目】(20分)如图所示,空间有相互平行、相距和宽度也都为L的Ⅰ、Ⅱ两区域,I、II区域内有垂直于纸面的匀强磁场,I区域磁场向内、磁感应强度为B0,II区域磁场向外,大小待定。现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子,从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速,粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场,然后又从I区右边界成45°角射出。
(1)求加速电场两极板间电势差U,以及粒子在I区运动时间t1。
(2)若II区磁感应强度也是B0时,则粒子经过I区的最高点和经过II区的最低点之间的高度差是多少。
(3)为使粒子能返回Ⅰ区,II区的磁感应强度B应满足什么条件,粒子从左侧进入Ⅰ区到从左侧射出Ⅰ区需要的最长时间。
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【题目】如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是 ( )
A. A、C两个点的电场强度方向相反
B. O点电场强度等于零
C. 将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零
D. O点的电势低于A点的电势
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【题目】一个质量为20kg的物体在水平地面上向东滑动,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,运动的物体同时又受到20N向西的水平拉力作用,若g取10 m/s2,则物体受到的合外力为
A. 大小为60N,方向向西 B. 大小为60N,方向向东
C. 大小为20N,方向向西 D. 大小为20N,方向向东
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【题目】如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.5 m,ad=bc=1.0 m,线圈匝数为100匝,内阻不计,线圈在磁感应强度B= T的匀强磁场中,绕垂直磁场的虚线轴以角速度ω=10 π rad/s做匀速转动,外接理想变压器原线圈,电压表为理想交流电表,若电阻R两端电压为12 V,消耗的电功率为12 W,则
A.交变电流的周期是0.2s
B.交流电压表的示数为120 V
C.变压器原、副线圈匝数之比为10:1
D.原线圈的输入功率24 W
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【题目】如图甲所示,两根足够长粗糙的平行金属导轨MN、PQ固定在同一绝缘水平面上,两导轨间距为d=2 m,导轨电阻忽略不计,M、P端连接一阻值R=0.75 Ω的电阻;现有一质量为m=0.8 kg、阻值r=0.25 Ω的金属棒ab垂直于导轨放在两导轨上,棒距R距离为L=2.5 m,棒与导轨接触良好。整个装置处于一竖直方向的匀强磁场中, 磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。已知棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,下列说法正确的是
A.棒相对于导轨静止时,回路中产生的感应电动势为2 V
B.棒相对于导轨静止时,回路中产生的感应电流为2 A
C.棒经过2.0 s开始运动
D.在0~2.0 s时间内通过R的电荷量q为4 C
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【题目】2017年2月24日消息,日前,木星南极高清画面曝光, 美国“朱诺”号永留错误轨道。 “朱诺”号是第一艘使用太阳能为能源拜访木星的探测器。2016年7月4日抵达木星,“朱诺”号被木星引力俘获后,“朱诺”号进入一个环绕周期为53.5天的大椭圆轨道,并绕木星运行两圈,这样的轨道有助于“朱诺”号节省电力。“朱诺”号还会进行调整,进入一个环绕周期为14天的椭圆轨道,之后便开始完全展开科学探测任务。已知引力常量G,下列说法正确的是
A.要使“朱诺”号被木星引力俘获,进入环绕木星的工作轨道,需要点火加速
B.“朱诺”号从周期为53.5天的大椭圆轨道变轨到环绕周期为14天的椭圆轨道,需要减速制动
C.若调整“朱诺”号绕木星做圆周运动,并测出“朱诺”号绕木星做圆周运动的轨道半径和周期,就可以求出木星的质量和密度
D.若调整“朱诺”号在木星表面附近绕木星做圆周运动,测出“朱诺”号绕木星做圆周运动的轨道周期,就可以求出木星的密度
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【题目】某同学要测量一种新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为_____________mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=_____________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为_____________Ω;
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R;
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);
开关S
导线若干
要求使实验误差较小,并且电压从0到最大可调,请在框中画出测量电路图,并标明所用器材的代号。
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【题目】如图所示,真空中有直角坐标系xOy,在y轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和-Q,O为坐标原点,A、B、C为坐标轴上的三点,A点和B点在x轴上关于O点对称,C点在y轴上,则下列说法正确的是
A.单位正电荷在A点的电势能等于在B的电势能
B.C点的电势小于A点的电势
C.负电荷从A点运动到B点电场力做正功
D.单位正电荷从C点移动到A点与从C移动到B点,电场力做的功相同
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【题目】【物理—选修3-4】(15分)
(1)(5分)一列简谐波沿x轴的负方向传播,在t=0时刻的波形图如图所示,已知这列波的波速为10 m/s,下列说法中正确的是_______。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.这列波的波长是6 m,频率是0.4 s
B.在t=1.0 s时刻,质点E的加速度最大,方向沿y轴正方向
C.在t=0时刻,质点F的速度方向沿y轴正方向
D.在2 s时间内,质点E的运动的路程为210 cm
E.在4 s时间内,波形沿x轴负方向传播40 m
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