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在如圖5所示的電路中,E為電源,其內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻呵視為不變),R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值:犬小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小,V為理想電壓表。若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱,則 ( )
A.電壓表的示數(shù)變大
B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過R2的電流變小
D.電源陽極問的電壓變小
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如圖6所示,水平光滑地而上停放著一輛質(zhì)最為M的小車,小車左端靠在豎直墻壁上,其左側(cè)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,軌道最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)。將質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)無初速釋放,物塊沿軌道滑行至軌道未端C處恰好沒有滑出。重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計(jì),關(guān)于物塊從A位置運(yùn)動(dòng)至C位置的過程,下列說法中正確的是 ( )
A.在這個(gè)過程中,小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒
B.在這個(gè)過程中,物塊克服摩擦力所做的功為
C.在這個(gè)過程中,摩擦力對(duì)小車所做的功為
D.在這個(gè)過程中,由于摩擦生成的熱量為
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如圖7所示,兩平行、正對(duì)金屬板水平放置,使上面金屬板帶上一定量正電荷,下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷,再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子以初速度沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向從兩金屬板左端中央射入后向上轉(zhuǎn)。若帶電粒子所受承力可忽略不計(jì),仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間,為使其向下偏轉(zhuǎn),下列措施中一定不可行的是 ( )
A.僅增大帶電粒子射入時(shí)的速度
B.僅增大兩金屬板所帶的電荷量
C.僅減小粒子所帶電荷量
D.僅改變粒子的電性
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物體存萬有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能。取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零,一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距離質(zhì)量為M0的引力源中心為
時(shí)。其引力勢(shì)能
(式中G為引力常數(shù)),一顆質(zhì)地為
的人造地球衛(wèi)星以圓形軌道環(huán)繞地球飛行,已知地球的質(zhì)量為M,由于受高空稀薄空氣的阻力作用。衛(wèi)星的圓軌道半徑從
逐漸減小到
。若在這個(gè)過程中空氣阻力做功為
,則在下面約會(huì)出的
的四個(gè)表達(dá)式中正確的是 ( )
A. B.
C. D.
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(18分)
(1)如圖8所示是探究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置。
①關(guān)于此實(shí)驗(yàn)裝置中的靜電計(jì),下列說法中正確的是 。(選填選項(xiàng)前面的字母)
A.靜電計(jì)指針張角的大小反映了平行板電容器所帶電荷量的多少
B.靜電計(jì)指針張角的大小反映了平行板電容器兩板間電壓的大小
C.靜電計(jì)的外殼與A板相連接后可不接地
D.可以用量程為3V的電壓表替代靜電計(jì)
②讓圓形平行板電容器帶電后,靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度。不改變A,B兩板所帶的電荷,且保持兩極在豎直平面內(nèi)。開始時(shí)兩板正對(duì),現(xiàn)要使靜電計(jì)指針偏角變大,下列做法中可行的 。(選填選項(xiàng)前面的字母)
A.保持B板小動(dòng),A板向上平移
B.保持B板不動(dòng),A板向右平移
C.保持A、B兩板不動(dòng),在A、B之間插入一塊絕緣介質(zhì)板
(2)在探究單擺周期與擺長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,
①關(guān)于安裝儀器及測(cè)時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作,下列說法中正確的是 。(選填選項(xiàng)前面的字母)
A.用米尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度,記為擺長(zhǎng)
B.先將擺球和擺線放在水平桌面上測(cè)量擺長(zhǎng),再將單擺懸掛在鐵架臺(tái)上
C.使擺線偏離豎直方向某一角度(接近5°),然后靜止釋放擺球
D.測(cè)出擺球兩次通過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔記為此單擺振動(dòng)的周期
②實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。
| 次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 擺長(zhǎng) | 80.00 | 90.00 | 100.00 | 110.00 | 120.00 |
| 30次全振動(dòng)時(shí)間 | 53.8 | 56.9 | 60.0 | 62.8 | 65.7 |
| 振動(dòng)周期 | 1.79 | 1.90 | 2.00 | 2.09 | 2.19 |
| 振動(dòng)周期的平方 | 3.20 | 3.61 | 4.00 | 4.37 | 4.80 |
請(qǐng)將笫三次的測(cè)鼙數(shù)據(jù)標(biāo)在圖9中,并在圖9中作出T2隨變化的關(guān)系圖象。
③根據(jù)數(shù)據(jù)及圖象可知單擺周期的平方與擺長(zhǎng)的關(guān)系是 。
④根據(jù)圖象,可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?u> m/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
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(16分)
如圖10所示,寬度、足夠長(zhǎng)的平行此滑金屬導(dǎo)軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上,導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直。一根導(dǎo)體棒MN兩端套在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,且可自由滑動(dòng),導(dǎo)體棒的電阻值R=l.5Ω,其他電阻均可忽略不計(jì)。電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻可忽略不計(jì),重力加速度g取10m/s2。當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),導(dǎo)體棒恰好靜止不動(dòng)。
(1)求S1閉合,S2斷開時(shí),導(dǎo)體棒所受安培力的大。
(2)將S1斷開,S2閉合,使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度=5.0m/s2時(shí),導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;
(3)將S1斷開,S2閉合,使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小。
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(18分)
風(fēng)能是一種環(huán)保型的可再生能源。據(jù)勘測(cè),我國利用風(fēng)力資源至少有2.53×105MW,所以風(fēng)能是很有開發(fā)前途的能源。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的過程。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)將傘氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20%,空氣密度
,其有效受風(fēng)面積S=20m2。此風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出U=250V穩(wěn)定的直流電壓,用它給如圖11所示的皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)未畫出)供電,輸電線電阻不計(jì)。已知皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)的額定電壓U額=250V,允許消耗電功率的最大值P電m=500W,線圈電阻R=5.0Ω,在該電動(dòng)機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值的情況下,電動(dòng)機(jī)及皮帶傳送裝置各部分由于摩擦而損耗的功率與皮帶傳送裝置輸出的機(jī)械功率之比為1:5。重力加速度g取10m/s2.
(1)求此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速=10m/s時(shí)輸出的電功率;
(2)求皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值時(shí),皮帶傳送裝置輸出的機(jī)械功率;
(3)已知傳送帶兩端A、B之間距離s=10m,高度差h=4.0m,F(xiàn)將一貨箱(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速地放到傳送帶上A處,經(jīng)t=1.0s后貨箱與傳送帶保持相對(duì)靜止,當(dāng)貨箱被運(yùn)送至B處離開傳送帶時(shí)再將另一個(gè)相同的貨箱以相同的方式放到A處,如此反復(fù),總保持傳送帶上有一個(gè)(也只有一個(gè))貨箱。,在運(yùn)送貨箱的過程中,傳送帶的運(yùn)行速度始終保持不變。若要保證皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)所消耗電功率始終不超過P電m=500W,貨箱的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的條件。
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(20分)
如圖12所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。A板上有一小孔(它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個(gè)質(zhì)量為
,電荷量為
的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處?椎南卵刈髠(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板
處有一固定檔板,長(zhǎng)為
的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小粒,它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能。小球從接觸 Q開始,經(jīng)歷時(shí)間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的
。求:
(1)小球第一次接觸Q時(shí)的速度大;
(2)假設(shè)小球第次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)處沒有到達(dá)B板,試導(dǎo)出小球從第
次接觸 Q,到本次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處的時(shí)間T0的表達(dá)式;
(3)假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板,求N為多少。
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下列事例中表明光子不但具有能量,而且象實(shí)物粒子一樣具有動(dòng)量的是 ( )
A.康普頓效應(yīng) B.光的偏振現(xiàn)象
C.光的色散現(xiàn)象 D.光的干涉現(xiàn)象
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氫原子的部分能級(jí)如圖所示。用單色光照射處于基態(tài)的氫原子,氫原子吸收光子后躍遷到n=3的激發(fā)態(tài),此后氫原子又放出光子。在此過程中,氫原子 ( )
A.吸收光子的能量可以是任意值
B.吸收光子的能量是某一確定值
C.放出光子的能量可以是任意值
D.放出光子的能量是某一確定值
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