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【題目】一列沿x軸傳播的簡諧橫波的在t1=3s和t2=6s時的波形圖分別如圖中實線和虛線所示,A、B兩點分別是x=3m和x=5m處的振動質點從t1到t2的時間內,質點B通過的路程為30cm,則下列判斷正確的是( )。
A. 這列波沿x軸正方向傳播
B. 該簡諧橫波的波速為1m/s
C. t=4s時,質點A的加速度和速度均為零
D. 從t1到t2的時間內,質點A通過的路程為30cm
E. 若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為8m的障礙物,不能發生明顯衍射現象
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【題目】如圖所示,兩根相距為L的光滑平行金屬導軌CD、EF固定在水平面內,并處在豎直向下的勻強磁場中,導軌足夠長且電阻不計。在導軌的左端接入阻值為R的定值電阻,將質量為m、電阻可忽略不計的金屬棒MN垂直放置在導軌上,可以認為MN棒的長度與導軌寬度相等,且金屬棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好,不計空氣阻力。金屬棒MN以恒定速度v向右運動過程中,假設磁感應強度大小為B且保持不變,為了方便,可認為導體棒中的自由電荷為正電荷。
(1)請根據法拉第電磁感應定律,推導金屬棒MN中的感應電動勢E;
(2)在上述情景中,金屬棒MN相當于一個電源,這時的非靜電力與棒中自由電荷所受洛倫茲力有關。請根據電動勢的定義,推導金屬棒MN中的感應電動勢E。
(3)請在圖中畫出自由電荷所受洛倫茲力示意圖。我們知道,洛倫茲力對運動電荷不做功。那么,金屬棒MN中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉化過程中起到作用的呢?請結合圖中自由電荷受洛倫茲力情況,通過計算分析說明。
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【題目】一種測定電子比荷的實驗裝置如圖所示。真空玻璃管內,陰極K發出的電子經陽極A與陰極K之間的高壓加速后,形成細細的一束電子流,沿圖示方向進入間距為d的兩極板C、D間的區域。若兩極板C、D間無電壓,電子將沿直線打在熒光屏的中心O點;若在兩極板間施加恒定電壓U,則離開極板區域的電子將打在熒光屏上的P點;若再在極板間施加一個方向垂直于紙面的磁感應強度大小為B的勻強磁場,則電子在熒光屏上產生的亮點又回到O點。
(1)判斷勻強磁場的方向;
(2)求電子擊中O點時的速度大小v;
(3)已知極板的長度l=5.00cm,間距d=1.50cm,極板區的中點M到O點的距離L=12.50cm,極板間電壓U=200V,磁感應強度B=6.3×10–4T,P點到O點的距離y=3.0cm。根據上述數據,計算電子的比荷(保留2位有效數字)。
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【題目】如圖甲所示,一汽車通過電子不停車收費系統ETC。假設汽車從O點以v0=6m/s的速度勻速駛向ETC收費島,在OA路段所受阻力大小f1=1×103N;汽車從A處進入ETC收費島后,假設仍保持功率不變完成自動繳費并駛離收費島,并以v=3m/s速度勻速離開B處,汽車的速度-時間圖像如圖乙所示。已知ETC收費島AB段長度d=25m,汽車質量M=2×103kg,汽車在OA段和AB段所受阻力分別為恒力。
(1)求汽車在運動過程中發動機的輸出功率;
(2)當汽車加速度大小為0.25m/s2時,求此時汽車的速度大小;
(3)求汽車在ETC收費島AB段內行駛的時間。
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【題目】傾角為的光滑絕緣斜面如圖所示,在相隔為d的平行虛線
與
間有大小為
的勻強磁場,方向垂直斜面向下。一質量為
,電阻為
,邊長為
的正方形單匝純電阻金屬線框,在斜面上某點由靜止釋放,當cd邊剛進入磁場時,線框的加速度大小為
,方向沿斜面向下;線框ab邊剛要離開磁場和cd邊剛進入磁場時,cd邊兩端的電壓相同。已知磁場的寬度d大于線框的邊長L,不計空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)cd邊剛進入磁場時,線框中的電流方向;
(2)cd邊剛進入磁場時線框速度v多大;
(3)線框通過磁場的過程中,線框中產生的熱量Q是多少。
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【題目】如圖所示,質量為M的導熱氣缸倒置在帶有開口的平臺上,缸內有兩個質量均為m的活塞A和B,活塞用輕杄相連,開始整個裝置靜止,且缸內氣體溫度為T0,氣缸內底離平臺高度為h,活塞A離平臺高度為、活塞B離平臺的高度為
。現給缸內氣體緩慢加熱,活塞在缸內移動過程中始終與缸內壁緊密接觸且無摩擦,活塞橫截面積為S,不計活塞厚度,設重力加速度為g,大氣壓P0。求:
(I)當活塞B剛好要與平臺接觸時氣體的溫度多高?
(II)當氣缸剛好要離開平臺時,氣體的溫度為多高?
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【題目】如圖甲所示,AB是以恒定速度v0順時針傳動的水平傳送帶,CD是以v=5m/s的恒定速度順時針傳動的傾斜傳送帶、其傾角θ=30°,傾斜傳送帶兩端點C、D的高度差h=lm,C點與水平傳送帶在同一水平面,兩傳送帶通過一段光滑的水平面相連。現將一質量m1=1kg的物塊a(可視為質點)在A處放到水平傳送帶上,放置時初速度為零,經2s運送到水平傳送帶的最右端B處,從物塊a放到水平傳送帶上開始計時,其速度-時間圖象如圖乙所示,物塊a離開水平傳送帶之后與水平面上靜止的另一質量m2=2g物塊b(可視為質點)發生彈性碰撞,碰后物塊b向右運動一小段距離后滑上傾斜傳送帶。已知兩傳送帶均由不同的電動機帶動,傳送帶與輪子間尤相對滑動,不計輪軸處的摩擦,兩物塊與傾斜傳送帶之間的動摩擦因數均為,忽略兩物塊在水平面與傳送帶之間轉移時的能量損失,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)兩物塊在水平面上碰撞后的速度大小分別是多少;
(2)由于傳送物塊b,帶動傾斜傳送帶的電動機多消耗的電能;
(3)物塊a與水平傳送帶因摩擦所產生的熱量為多少。
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【題目】要測量某種合金的電阻率。
(1)若合金絲長度為L,直徑為D,阻值為R,則其電阻率ρ=___,用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示,讀數為___mm。
(2)圖乙是測量合金絲阻值的原理圖,S2是單刀雙擲開關。根據原理圖在圖丙中將實物連線補充完整_______________。
(3)閉合S1,當S2處于位置a時,電壓表和電流表的示數分別為U1=1.35V,I1=0.30A;當S2處于位置b時,電壓表和電流表的示數分別為U2=0.92V,I2=0.32A,根據以上測量數據判斷,當S2處于位置___(選填“a”或“b”)時,測量相對準確,測量值Rx =___Ω.(結果保留兩位有效數字)。
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【題目】2018年是中國航天里程碑式的高速發展年,是屬于中國航天的“超級2018”。例如,我國將進行北斗組網衛星的高密度發射,全年發射18顆北斗三號衛星,為“一帶一路”沿線及周邊國家提供服務。北斗三號衛星導航系統由靜止軌道衛星(同步衛星)、中軌道衛星和傾斜同步衛星組成。圖為其中一顆靜止軌道衛星繞地球飛行的示意圖。已知該衛星做勻速圓周運動的周期為T,地球質量為M、半徑為R,引力常量為G。
(1)求靜止軌道衛星的角速度ω;
(2)求靜止軌道衛星距離地面的高度h1;
(3)北斗系統中的傾斜同步衛星,其運轉軌道面與地球赤道面有一定夾角,它的周期也是T,距離地面的高度為h2。視地球為質量分布均勻的正球體,請比較h1和h2的大小,并說出你的理由。
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【題目】如圖,水平傳送帶以恒定速度順時針轉動,傳送帶右端上方的擋板上固定著一輕彈簧。將小物塊P輕放在傳送帶左端,P在接觸彈簧前速度已達到v,與彈簧接觸后彈簧的最大形變量為d。P的質量為m,與傳送帶之間的動摩擦因數為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。從P開始接觸彈簧到彈簧第一次達到最大形變的過程中
A. P的速度一直減小
B. 傳送帶對P做功的功率一直減小
C. 傳送帶對P做的功W<μmgd
D. 彈簧的彈性勢能變化量△Ek=mv2+μmgd
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