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19.“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩?派帕在2008年11月18日进行太空行走时,丢失了一个工具包,关于工具包丢失的原因可能是 ( ) A.宇航员松开了拿工具包的手,在万有引力作用下工具包“掉”了下去 B.宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包,使其速度发生了变化 C.工具包太重,因此宇航员一松手,工具包就“掉”了下去 D.由于惯性,工具包做直线运动而离开了圆轨道
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20.一列横波在轴上传播,图1为t=1.5s时的波动图像,图2为介质中质点P的振动图像。下列说法正确的是 ( )
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A.t=1.5s时Q点的振动方向为 y轴负向 B.一个周期内P点沿着波的传播方向向前移动4m C.波传播的速度为20m/s D.传播过程中,P和Q的速度方向总相反
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21.如下图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路,导体棒中间夹着处于压缩状态的一根轻质弹簧,弹簧与导体棒不栓接。两棒的中间用细线绑住,导体棒的质量为m,电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态且弹簧的弹性势能为EP,剪断细线后,下列说法正确的是 ( )
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A.两导体棒在脱离弹簧瞬间速度达到最大且 B.两根导体棒克服安培力做功的总和等于EP C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒 D.两导体棒脱离弹簧后,滑行相同的时间达到静止状态 第Ⅱ卷(非选择题)
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22.(18分) Ⅰ.(6分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如下图。在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
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A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如下图,量出ab长度L=20.00cm
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B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板与桌面的高度差h1=h(cm)
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C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板与桌面的高度差h2= h +10.00(cm)
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D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板与桌面的高度差h3= h +30.00(cm) 则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo= m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小vby= m/s。(已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计。) Ⅱ.有一内阻未知(约25kΩ ~ 35kΩ)、量程未知(约25V ~ 35V),共有30个均匀小格的直流电压表V (1)(4分)某同学用电阻刻度中间值为30的多用表测量该电压表的内阻。 ①请你将下侧的实验电路连接起来。
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②在实验过程中,欧姆档的选择开关拨至倍率“×
” (2)(8分)若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ,为了测出电压表的量程,现有下列器材可供选用,要求测量多组数据,并有尽可能高的精确度。 标准电压表V1:量程3V,内阻RV=3kΩ 电流表A:量程0~3A,内阻未知 滑动变阻器:总阻值1kΩ 稳压电源E:30V,内阻不能忽略 电键、导线若干 ①在下边方框中画出实验电路图
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②选用记录数据中任一组,写出计算量程的表达式Ug =
______________。式中各字母的意义是:___________________________________________。
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23.(16分)如图甲所示,质量为2kg的物体A固定在斜面上,给A施加沿斜面向上的拉力F,突然释放物体,物体开始运动,2s后再撤去拉力F,物体的v-t图像如图乙所示(取沿斜面向上为正方向,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,取物体开始运动为计时起点)。试求:
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(1)拉力F的大小 (2)5s内产生的热量Q
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24.(18分)如下图所示,长为L的光滑水平轨道PQ与两个曲率半径相同的光滑圆弧轨道相连,圆弧轨道与水平轨道连接处的切线为水平方向,A球以速度v0向右运动,与静止于水平轨道中点处的小球B发生碰撞,碰撞时无机械能损失,已知A、B两球的质量分别为mA,mB,且mA:mB=1:4,小球在圆弧轨道上的运动可认为是简谐运动。(每次碰撞均无机械能损失)试求:
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(1)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度。 (2)两球第二次碰撞位置距Q点多远? (3)讨论小球第n次碰撞结束时各自的速度。
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25.(20分)如图(a)所示,平行金属板A和B间的距离为d,现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压,t=0时A板比B板的电势高,电压的正向值为U0,反向值也为U0,现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO'的速度v0=不断射入,所有粒子在AB间的飞行时间均为T,不计重力影响。
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试求: (1)粒子打出电场时位置离O'点的距离范围 (2)粒子射出电场时的速度大小及方向 (3)若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后,都能通过圆形磁场边界的一个点处,而便于再收集,则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大?
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