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如图所示三根不可伸长的相同的轻绳,一端系在甲环上,彼此间距相等。绳穿过与甲环半径相同的乙环,另一端用同样的方式系在半径较大的丙环上。甲环固定在水平面上,整个系统处于平衡,忽略绳与乙环之间的摩擦。下列说法中正确的是

A.每根绳对乙环的作用力均竖直向上

B.每根绳对乙环的作用力均背向环心

C.乙环对三根绳的总作用力指向环心

D.三根绳对乙环的总作用力竖直向上

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如图所示(a),在倾角为300 的斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,OH∥CD∥FG,  ∠DEF=60°,CD=DE=EF=FG=AB/2=L, 一根质量为m的导体棒AB在电机的牵引下,以恒定的速度v0沿OH方向从斜面底部开始运动,滑上导轨并到达斜面顶端,AB⊥OH,金属导轨的CD、FG段电阻不计,DEF段与AB棒材料、横截面积均相同,单位长度电阻为r, O是AB棒的中点,整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B的匀强磁场中。求:

(1)导体棒在导轨上滑行时电路中的电流的大小;

(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;

(3)将导体棒从低端拉到顶端电机对外做的功;

(4)若AB到顶端后,控制电机的功率,使导体棒AB沿斜面向下从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小始终为a,一直滑到斜面底端,则此过程中电机提供的牵引力随时间如何变化?(运动过程中AB棒的合力始终沿斜面向下)。

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 如图所示,圆心在原点、半径为的圆将平面分为两个区域,在圆内区域Ⅰ()和圆外区域Ⅱ()分别存在两个匀强磁场,方向均垂直于平面。垂直于平面放置两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于轴放置在=的位置,荧光屏乙平行于轴放置在=的位置。现有一束质量为m、电荷量为)、动能为的粒子从坐标为()的点沿轴正方向射入区域Ⅰ,最终打在荧光屏甲上,出现亮点的坐标为()。若撤去圆外磁场,粒子也打在荧光屏甲上,出现亮点的坐标为(),此时,若将荧光屏甲沿轴负方向平移,发现亮点的轴坐标始终保持不变。不计粒子重力影响。

⑴求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度的大小;

⑵求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度的大小和方向;

⑶若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从点沿轴正方向射入区域Ⅰ的粒子束改为质量为、电荷量为、动能为的粒子,求荧光屏上出现亮点的坐标。

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如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,理想电压表并接在R两端,导轨电阻不计.t=0时刻ab受水平拉力F的作用后由静止开始向右作匀加速运动,ab与导轨间的动摩擦因数=0.2.第4s末,ab杆的速度为v=1m/s,电压表示数U=0.4V.取重力加速度g=10m/s2

(1)在第4s末,ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大?

(2)若第4s末以后,ab杆作匀速运动,则在匀速运动阶段的拉力为多大?整个过程拉力的最大值为多大?

(3)若第4s末以后,拉力的功率保持不变,ab杆能达到的最大速度为多大?

(4)在虚线框内的坐标上画出上述(2)、(3)两问中两种情形下拉力F随时间t变化的大致图线(要求画出0—6s的图线,并标出纵坐标数值).

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如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为,物块飞离桌边缘D点后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2,求:

(1)DP间的水平距离

(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点

(3)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功

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(选修3—5)

⑴下列叙述中不符合物理学史的是              

A.麦克斯韦提出了光的电磁说

B.爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说

C.汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型

D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Pa)和镭(Ra

E.卢瑟福的α粒子散射实验可以用来估算原子核半径和原子的核电荷数。

 (2) 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;现保持滑片P位置不变,以下判断正确的是     

A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

B. 若增大入射光的强度,电流计的读数不为零

C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大

D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零

⑶用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再此进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条。用△n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断,△nE的可能值为(  )

A、△n=1,13.22 eV <E<13.32 eV

B、△n=2,13.22 eV <E<13.32 eV

C、△n=1,12.75 eV <E<13.06 eV

D、△n=2,12.75 eV <E<13.06 eV

⑷1914年,夫兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止原子的方法,使原子从基态跃迁到激发态,来证明玻尔提出的原子能级存在的假设。设电子的质量为m,原子的质量为m0,基态和激发态的能级差为ΔE,试求入射电子的最小动能。(假设碰撞是一维正碰)

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(选修3—4)

(1)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是               

A.甲图中的海市蜃楼是光的色散现象引起的

B.乙图中的泊松亮斑说明光具有波动性

C.丙图中的波形是调频波

D.丁图中的实验表明:不论光源与观察者之间做怎样的相对运动,光速都是一样的

(2惯性系S中一列列车相对S系沿水平方向接近光速匀速行驶,如图,车厢中央的光源发出一个闪光,闪光照到了车厢的前壁与后壁,下列说法正确的是     

A.车厢内的观察者认为闪光先到达后壁,后到达前壁

B.车厢内的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁

C.车厢外相对S系静止的观察者认为闪光先到达后壁,后到达前壁

D.车厢外相对S系静止的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁

(3)如图所示,真空中平行玻璃砖折射率为n =,下表面镀有反射膜,一束单色光与界面成θ = 45°角斜射到玻璃砖表面上,最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点AB,相距h = 2.0 cm.已知光在真空中的传播速度c = 3.0×108 m/s.求:

(1)该单色光射入玻璃砖的折射角;(2)玻璃砖的厚度d.

 

 


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在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

(A)待测的干电池                                        (B)电流传感器1

(C)电流传感器2                                         (D)滑动变阻器R(0—20Ω,2 A)

(E)定值电阻R0(2000Ω)                        (F)开关和导线若干

某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器,但给出了两个电流传感器,于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。

(1)在实验操作过程中,该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则电流传感器1的示数将________(选填“变大”或“变小”)。

(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线(I1为电流传感器1的示数,I2为电流传感器2的示数,且I2的数值远远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。

(3)若将图线的纵坐标改为________,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。

四、选做题

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某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。

(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=       ;滑块加速度的表达式a=          。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为       _____________mm。

(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲)。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是        

A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大     B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变

C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变     D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小

 


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位于同一水平面上的两根平行导电导轨,放置在斜向左上方、与水平面成60°角足够大的匀强磁场中,现给出这一装置的侧视图,一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动,在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中,金属棒始终保持匀速运动,则磁感强度B的大小变化可能是 

A.始终变大    B.始终变小    C.先变大后变小    D.先变小后变大

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同步练习册答案