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【题目】2019年 1月 3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯,因而开启了人类探索月球的新篇章。嫦娥四号探测器在靠近月球表面时先做圆周运动进行充分调整,最终到达离月球表面很近的着陆点。为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力,探测器在距月面非常近的距离处进行多次调整减速,离月面高h处开始悬停(相对月球速度为零),对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。然后关闭发动机,仅在月球重力作用下竖直下落,探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度为v,接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲,平稳地停在月面,缓冲时间为t,如图所示。已知月球的半径R,探测器质量为m0,引力常量为G。
(1)求月球表面的重力加速度;
(2)求月球的第一宇宙速度;
(3)求月球对探测器的平均冲击力F的大小。
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【题目】电流传感器可以像电流表一样测量电流。不同的是它的反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化。此外,由于它与计算机相连,还能显示出电流随时间变化的I-t图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势8V,内阻可忽略,电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像,一位同学得到的I-t图像如图乙所示。
(1)在图乙I-t图中用阴影标记了一个竖立的狭长矩形(在图的1s附近),这个阴影面积的物理意义是_______________。
(2)根据I-t图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为 __________________。
(3)如果不改变电路其他参数,只增大电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将___________(填“增大、不变、变小”);充电时间将_______________(填“变长、不变、变短”)。
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【题目】如图所示,质量为m的小物体带有电荷量-q,可在水平轨道Ox上运动,O端为一与轨道垂直的固定墙壁,轨道处于匀强电场E中,电场方向沿Ox正方向,小物体在O点以初速速度v沿Ox运动,受到恒定大小的摩擦力作用,设物体与墙壁碰撞时无机械能损失,且电荷量保持不变,求其在停止运动前所走过的总路程s.
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【题目】用图甲所示的电路,测定一节旧干电池的电动势和内电阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
双量程电流表:A(量程0~0.6A,0~3A)
双量程电压表:V(量程0~3V,0~15V)
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器:R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A)
(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为________A,应选用滑动变阻器_______________(填写滑动变阻器符号)。
(2)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,将它们描绘在图中,利用这些数据点在图乙中画出U-I图线______________。
(3)由图线可以得出此干电池的电动势E=_________V,内电阻r=________Ω(保留2位小数)。
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【题目】(10分)如图所示,用金属丝A、B弯成半径r=1m的圆弧,但在A B之间留出宽度为d =2cm,相对圆弧来说很小的间隙,将电荷量C的正电荷均匀分布在金属丝上,求圆心O处的电场强度.
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【题目】跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成,AB为斜坡,BC为R=10m的圆弧面,二者相切于B点,与水平面相切于C,AC间的竖直高度差为h1=40m,CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下,通过C点水平飞出,飞行一段时间落到着陆坡DE上的E点。运动员运动到C点时的速度是20m/s,CE间水平方向的距离x=40m。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)运动员从A点滑到C点过程中阻力做的功;
(2)运动员到达C点时对滑道的压力大小;
(3)运动员落到E点时的瞬时速度大小。
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【题目】某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,质子先被某匀强电场加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死其中的恶性细胞,如图所示。若质子的加速长度为d =4.0m,要使质子由静止被加速到v =1.0×107m/s,已知质子质量为m=1.67×10-27kg,质子电量为e=1.60×10-19C,则下列说法不正确的是
A.由以上信息可以推算该加速电场的电压
B.由以上信息可以推算该加速电场的电场强度
C.由以上信息不可以推算该质子加速后的电势能
D.由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功,电势能增加
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【题目】如图所示,质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度均为l,可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,空气阻力不计.设A球带正电,电荷量为q,B球不带电,处在竖直向下的匀强电场中.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,当杆OA转过时,小球A的速度最大,则匀强电场的电场强度E的大小为________;若在转动过程中杆OA所能转过的最大角度为,则________(已知,)
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【题目】在电场强度为E的匀强电场中固定放置两个小球1和2,它们的质量相等,电荷量分别为和().球1和球2的连线平行于电场线,如图所示.现同时放开球1和球2,于是它们开始在电场力的作用下运动.如果球1和球2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是( ).
A.大小不等,方向相同B.大小不等,方向相反
C.大小相等,方向相同D.大小相等,方向相反
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【题目】在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,另一个带负电Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小,则在x轴上
A. E1=E2之点只有一个,该处的合场强为零
B. E1=E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2
C. E1=E2之点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E2
D. E1=E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2E2
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