如图所示,两根粗细均匀的金属杆AB和CD的长度均为L,电阻均为R,质量分别为3m和m,用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,悬跨在绝缘的、水平光滑的圆棒两侧,AB和CD处于水平。在金属杆AB的下方有水平匀强磁场,磁感强度的大小为B,方向与回路平面垂直,此时CD处于磁场中。现从静止开始释放金属杆AB,经过一段时间(AB、CD始终水平),在AB即将进入磁场的上边界时,其加速度为零,此时金属杆CD还处于磁场中,在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为Q. 重力加速度为g,试求:

(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1.

(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和系统机械能减少量 .

(3)设金属杆AB在磁场中运动的速度为v2,通过计算说明v2大小的可能范围.(设CD始终在磁场中运动)

 

 

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如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为l=0.5m。质量m=1kg,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纸面向里,磁感应强度的大小为B=2T,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,导轨电阻不计。ab杆受水平恒力F的作用后由静止开始向右做变加速运动,后做匀速运动。匀速时ab杆的速度为v=2m/s,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)匀速时ab杆受到的水平恒力F的大小;

(2)速度等于1m/s时金属杆的加速度大小。

 

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如图所示,一个面积s=0.2m2的单匝圆形线圈,M、N两端间距很小可以忽略,线圈处于变化的磁场中,磁场的磁感应强度按B= T的规律变化。线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=BmS cos( t),其中Bm为磁感应强度的最大值, 为磁场变化的角速度,线圈的电阻r=2 ,外接电阻R=18 .(电压表为理想交流电压表)求:

(1).当 时电压表的示数。

(2).变化的电流一个周期在电阻R上产生的热量Q。

(3).从t=0开始到 这段时间通过圆形线圈的电量q.

 

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某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下:

A.按装置图安装好实验装置; B.用游标卡尺测量小球的直径d;

C.用米尺测量悬线的长度 ;  D.让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为1,此后小球每经过最低点一次,依次计数2、3……。当数到 n时,停止计时,测得时间为t;

E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;

F.计算出每个悬线长度对应的t2;G.以t2为纵坐标、 为横坐标,作出t2 图线。

结合上述实验,完成下列任务:

根据实验步骤(D),可知此单摆的周期为                

该同学根据实验数据,利用计算机作出t2 图线如图8所示,从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是  (      )

A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时;

B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数;

C.不应作t2 图线,而应作t– 图线;

D.不应作t2 图线,而应作t2–( + d)图线。

 

 

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测定电源的电动势和内阻的实验中,有以下器材:

A.待测干电池组E(电动势约为4.5V,内阻r约2Ω)

B.电压表(量程3V、内阻很大)C.电流表(量程0.5A、内阻很小)

D.滑动变阻器(0~20Ω)E.电阻箱R0(0~999.9Ω,用作定值电阻

F.电键、导线若干

若实验中调节滑动变阻器电压表示数变化不明显采用给电源        串联并联)一个电阻箱,如图9甲中电阻箱面板显示其阻值R0=_______Ω。

乙为用以上器材连接的不完整的电路,为完成实验,请在乙图中补画出一根导线构成完整实验电路。

利用实验测得的多组电压表示数和对应的电流表示数,绘出了如图9丙所示的U-I关系图线,若图线在U轴的截距为U0,在I轴的截距为I0则可以求得电池组电动势E=__________,内阻r=______  _(用给定的物理量符号表示)。

 

 

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如图所示,一玻璃球体的半径为  为球心, 为直径。来自 点的光线  点射出。出射光线平行于 ,另一光线 恰好在 点发生全反射。已知 ,求:(1)玻璃的折射率;(2)球心OBN的距离。

 

 

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一玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角θ为锐角,折射率为 。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部分射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图),且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角θ可在什么范围内取值?

 

 

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将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在坚直平面的AA′之间来回滑动。AA′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于5°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:(1)容器的半径;(2)小滑块的质量;(3)滑块运动过程中的机械能。g10m/s2

 

 

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在“用双缝干涉测光的波长”实验中:

1)如图所示光具座上放置的光学元件依次为:①光源、         ⑤遮光筒、⑥光屏(填选项前字母符号)

A.②单缝、③双缝、④滤光片         B.②滤光片、③双缝、④单缝

C.②双缝、③单缝、④滤光片         D.②滤光片、③单缝、④双缝

2)如果把光屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离    (填“增大”、“减小”);

3)调节分划板的位置,使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心,如右图所示,此时螺旋测微器的读数为                    mm

4)如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其它不必要的器材元件还有                   (填元件名称)。

 

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测定玻璃折射率的实验中,如图所示为所插四枚大头针的位置, aa′为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边bb′为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边

1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb′移到图中虚线位置,而在做光路图时aa′不变,则所测得的折射率将         (填偏大、偏小或不变);

2)若所使用的玻璃砖的bb′aa′不平行(如图所示),其它操作无误,则所测得的折射率将             (填偏大、偏小或不变)。

 

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某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。

1)他组装单摆是,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示,这样做的目的是            (多选,填字母代号)

A.保证摆动过程中摆长不变     B.可使周期测量得更加准确

C.需要改变摆长时便于调节     D.保证摆球在同一竖直平面内摆动

2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则摆球的直径为       mm,单摆摆长为         m

3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,ABC均为30次全振动的图像,已知sin5°=0.087sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是             (填字母代号)

 

 

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如图所示,倾角30、宽为L1m的足够长的U形光 滑金属框固定在磁感应   强度B1T、范围足够大的匀强磁场中磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用一平行于导轨的牵引力F,牵引一根质量为m0.2 kg,电阻R1 的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移    动。(金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直,不计 导轨电阻及一切摩擦)问:

1若牵引力是恒力,大小F=9 N,则金属棒达到的稳定速度v1多大?

2若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去拉力,从撤去拉力到棒的速度为零时止,通过金属棒的电量为q=0.48 C,金属棒发热为Q=1.12 J,则撤力时棒的速度v2多大?

 

 

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如图所示,一块涂有碳黑的玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀变速运动。一个装有水平振针的振动频率为5Hz的 固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1cmOB=4cmOC=9cm。求外力F的大小。(g=10m/s2

 

 

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如图为一简谐波某时刻的波形图,波沿x轴正方向传播,质点P的坐标x=0.32 m,从此时刻开始计时:  

1若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图,求波速。

2P点经过0.4 s第一次达到正向最大位移,求波速。

3P点经0.4 s到达平衡位置,求波速。

 

 

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如图所示,在倾角为口的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场,区域磁场方向垂直斜面向下,区域磁场方向垂直斜面向上,磁场宽度均为L,一个质量为m,电阻为R,边长也为L的正方形线框,由静止开始下滑,沿斜面滑行一段距离后ab边刚越过ee’进入磁场区域时,恰好做匀速直线运动,若当ab边到达gg’ff’的中间位置时,线框又恰好做匀速直线运动。求:

1ab边到达gg’ff’的中间位置时做匀速直线运动的速度v.

2ab边刚越过ff’进入磁场区域时,线框的加速度a.

3线框从ab边开始进入磁场ab边到达gg’ff’的中间位置的过程中产生的热量Q.

 

 

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单摆测定重力加速度的实验中: 

1实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示, 该摆球的直径d={@answer}mm.

2悬点到小球底部的长度l0,示数如图乙所示,l0={@answer}cm

3实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示,然后使单摆保持静止,得到如图丁所示的F-t图象。那么:

重力加速度的表达式g={@answer}用题目中的物理量dl0t0表示.

设摆球在最低点时Ep=0,已测得当地重力加速度为g,单摆的周期用T表示,那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是    .

A         B       C      D

 

 

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一列在x轴上传播的简谐波,在x1=10cm x2=110cm处的两个质点的振动图像如图所示,则波源的振动周期为    {@answer}这列简谐波的最大波长为     m

 

 

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如图所示,是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。 ab cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。由此可知    极, a点电势           (填大于小于b点电势。

 

 

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如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况,图中圆表示波峰,已知波源的频率为f0,该图表示波源正在向     ABCD”)点移动;观察者在图中A点接收波的频率将    (填 大于”“等于小于f0

 

 

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(12分)在工业中有一种感应控制装置,利用它进行如图情景演示。两根间距为L=5m的光滑平行金属导轨,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨处在磁感应强度为B=0.4T的竖直向上的匀强磁场中,弯曲部分都不在磁场中。有两根金属棒垂直导轨放置,其中a棒质量为M=2kg,电阻为R=2Ω;b棒被感应控制装置固定在水平导轨上,距离水平导轨左端s=2m,b棒质量为m=1kg,电阻也为R=2Ω。现在a棒从左端弯曲导轨高H处静止释放,当a棒即将与b棒相碰时(已知此时a棒的速度v=2m/s),感应控制装置立即放开b棒,让它可以在导轨上自由运动,,然后a与b发生弹性正碰。感应控制装置始终对a棒的运动没有任何影响,导轨足够长。则求

(1)最终稳定后a棒的速度大小;

(2)a与b碰撞后的瞬间,b棒的速度大小;

(3)a棒的释放高度H。

 

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