一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。,每小题只有一项符合题自“要求)
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1.
在人类对世界进行探索的过程中,发现了众多物理规律,下列有关叙述中正确的是
A . 伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因
B . 核聚变反应所释放的光子来源于核外电子的能级跃迁
C . 在“探究加速度与力和质量的关系”实验中,采用了等效替代法
D . 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷
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2.
水滴石穿是生活中常见的现象,假设屋檐到下方石板的距离为
, 水滴从屋檐无初速度滴落到石板上,在
内沿石板平面散开,水滴质量为
, 忽略空气阻力,
取
, 则石板受到水滴的冲击力为
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4.
如图所示,某种材料制成的扇形透明砖(已知其半径为R)放置在水平桌面上,光源
(图中未画出)发出一束平行于桌面的光线从OA的某点垂直射人透明砖,经过三次全反射(每次都是恰好发生全反射)后垂直OB射出,并再次回到光源
。已知
, 光在真空中传播的速率为
, 则该过程中,光在材料中传播的时间为
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6.
如图所示,矩形线圈切割磁感线产生一交流电压
, 矩形线圈的电阻
, 将其接在理想变压器原线圈上。标有“
”的灯泡L正常发光,交流散热风扇
正常工作,凤扇的内阻为
, 交流电流表
(不考虑内阻)的示数为
, 导线电阻不计,不计灯泡电阻的变化,且
。以下判断正确的是
A . 在图示时刻,穿过线圈磁通量变化最快
B . 从图示位置开始,当矩形线圈转过时,线图中的电流方向为BADCB
C . 凤扇输出的机械功率是
D . 原副线圈的匝数比
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二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不选得0分)
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8.
2022年“互联网之光”博览会上,无人驾驶技术上线,无人驾驶汽车以其反应时间短而备受众多参会者的青睐。在同样测试条件下,对疲劳驾驶员和无人驾驶汽车进行反应时间的测试,从发现紧急情况到车静止,两测试车内所装的位移传感器记录的数据经简化后得到(1)(2)两线所示的位移
随时间
变化的关系图像,图中OA和OB段为直线,已知两测试车均由同一位置沿相同平直公路运动,且汽车紧急制动车轮抱死后做的是匀变速直线运动。下列说法正确的是( )
A . 图中的(1)此起无人驾陂汽本的位移与时间关系图像
B . 国中的(2)起无人驾驶汽车的位移与时间关系图像
C . 两测试车在图中曲线部分的位移大小不相筞
D . 当发现紧急情况时两汽车的速度为
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10.
蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动,以此告知同伴蜜源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示,空间存在范围足够大垂直纸面、方向相反的匀强磁场I、II,其上、下边界分别为MN、PQ,间距为
与PQ之间存在沿水平方向且大小始终为
的匀强电场,当粒子通过MN进人电场中运动时,电场方向水平向右;当粒子通过PQ进人电场中运动时,电场方向水平向左。现有一质量为
、电荷量为
的粒子在纸面内以初速度
从
点垂直MN射人电场,一段时间后进人磁场II,之后又分别通过匀强电场和磁场
, 以速度
回到
点,磁场II的磁感应强度
, 不计粒子重力。则下列说法正确的是
A . 粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为
B . 粒子在磁场II中运动的速度大小
C . 粒子在磁场II中做匀速圆周运动的弦长为
D . 磁场I的磁感应强度大小
三、填空题(本题共2小题,共16分)
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11.
某实验小组为测重力加速度,采用如图甲所示的装置,不可伸长的轻绳一端固定于悬点,另一端系一小球,在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门(图中没有画出),光电门接通电源,发出的光线与小球的球心在同一水平线上。
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(1)
现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球的直径为
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(2)
在实验中,小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距离
, 同时调整光电门的位置使光线与球心始终在同一水平线上,实验时将小球拉至其球心与悬点处于同一水平面处,轻绳伸直,由静止释放小球,记录小球通过光电门的时间
。得到多组
和
的数据,作出如图丙所示的
图像,图线的纵截距为
, 则当地的重力加速度
(用字母
和
表示)。
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(3)
若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置,小球动能的测量值将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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12.
)电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化,为了探究某电池的实际电动势和内阻,某同学设计方案对其进行测量。
A.待测电池(电动势约 , 内阻未知)
B.电压表(量程 , 内阻为)
C.电流表(量程 , 内阻较小约为)
D.电阻箱
E.滑动变阻器
F.开关、导线若干
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(1)
实验时需要对电表进行改装,若将电压表最大量程扩大为
, 则应该串联
的阻值应为
;将电流表的量程扩大为
, 该同学采用了以下的操作:按图甲连接好实验器材,检查电路无误后,将
断开,将
的滑片移至
(填“最左端”或“最右端”),将电阻箱
调为最大,闭合
, 适当移动
的滑片,使电流表示数为
, 保持
接人电路中的阻值不变,再闭合
, 改变电阻箱
的阻值,当电流表示数为
时,完成扩大量程。
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(2)
保持电阻箱
的阻值不变,闭合
, 调节
不同的阻值,读出两个电表的读数U、I,并作出
图像如图乙所示,可测得该电池的电动势
, 内阻
。(结果保留2位有效数字)
四、计算题(本题共3小题,其中第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分。写出必要的推理过程,仅有结果不得分)
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13.
如图所示,用两个质量均为
、横截面积均为
的密闭活塞P、Q,将开口向上的导热汽缸内的理想气体分成A、B两部分。上面活塞通过轻绳悬挂在天花板上,汽缸和汽缸下方通过轻质绳子悬挂的物块的质量均为2m,整个装置处于静止状态,此时两部分气柱的长度均为
。环境温度、大气压强p
0均保持不变,且满足
, g为重力加速度,不计一切摩擦。
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(1)
求此时
气体的压强;
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(2)
剪断连接物块的绳子,一段时间后两活塞重新恢复平衡,求汽缸上升的距离。
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14.
如图甲所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,其宽度
, 导轨
与
之间连接阻值为
的电阻,质量为
、电阻为
、长度为
的金属杆ab静置在导轨上,整个装置处于坚直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力
拉金属杆ab,使它由静止开始运动,运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直,其通过电阻
上的电荷量
与时间
的关系如图乙所示,图像中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,已知ab与导轨间的动摩擦因数
, 取
(忽.略ab杆运动过程中对原磁场的影响),求:
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(1)
磁感应强度
的大小和金属杆的最大速度;
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(2)
金属杆ab从开始运动的
内所通过的位移;
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(3)
从开始运动到电阻
产生热量
时,金属杆ab所通过的位移。
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15.
如图,质量为m的a球(中间有一个小孔)穿在足够长的光滑水平杆上。b球质量为km,a球和b球用长为L的轻杆相连。从图示位置,先给b球一个竖直向上的初速度v
0 , 让b球越过最高点,假设b球连同轻杆在运动过程中均不会与水平杆相碰(稍微错开,但错开距离忽略不计,重力加速度为g)。
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(1)
求
球到达最高点时,
球的位移大小;
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(2)
以
球初始位置为坐标原点,水平向右为
轴正方向,竖直向上为
轴正方向,求
球运动的轨迹方程;
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(3)
当
球运动到水平杆下方, 且轻杆与水平杆正方向夹角为
时, 求
球的速度大小。