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【题目】如图甲,小球与轻质细杆连接后绕固定点O在竖直平面内做圆周运动,小球经过最低点时的速度大小为v,此时轻杆的拉力大小为F,拉力F与速度的平方的关系如图所示,图象中的数据ab及重力加速度g均为已知量,以下说法正确的是(

A.数据a与小球的质量无关

B.数据b与小球的质量无关

C.只与小球的质量有关,与圆周轨道半径无关

D.利用数据abg能够求出小球的质量和圆周轨道半径

【答案】AD

【解析】

ABCD.小球在最低点时,重力和杆的拉力提供向心力,则有

该式变形得

从乙图由数学知识可知

则可知数据a与小球的质量无关,数据b与小球的质量有关,与小球的质量和半径有关,利用数据abg能够求出小球的质量和圆周轨道半径。故AD正确BC错误。

故选AD

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】功是物理学中非常重要的概念,通过做功的过程可以实现能量转化。

(1)一直流电动机,线圈电阻R=2.0Ω,当它两端所加的电压U=24V时,电动机正常运转,测得通过其电流I=0.50A。求此工作状态下,这台电动机将电能转化为机械能的效率是多少?(保留三位有效数字)

(2)在电路中电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程,电流做功的过程本质上是导体中恒定电场的电场力对定向移动的自由电荷做功的过程。由同种材料制成的很长的圆柱形实心金属导体,在其上选取长为L的导体做为研究对象,如图1所示,当其两端的电势差恒为U时,形成的恒定电流的大小为I即相同时间内通过导体A端橫截面的电荷量与通过B端的电荷量相等,也就等于通过这段导体的电荷量。设导体中的恒定电场为匀强电场,自由电子的电荷量为e,它们定向移动的速率恒定且均相同。

①求每个自由电子在导体中做定向移动的平均阻力f

②结合电流的定义式I=,从恒定电场的电场力对自由电子做功的角度,证明电流通过这段金属导体做功的功率为P=UI

③结合电流的定义式I=,从恒定电场的电场力对自由电子做功的角度,证明电流通过这段金属导体在时间t内产生的焦耳热为Q=UIt

(3)如图2所示为简化的直流电动机模型,固定于水平面的两根平行金属导轨,处于竖直向下的匀强磁场中,在两导轨的左端通过开关连接一电源。一根导体棒MN放置在导轨上,导体棒与导轨间的阻力恒定且不为0。闭合开关S后,导体棒由静止开始运动,运动过程中切割磁感线产生动生电动势,该电动势总要削弱电源电动势的作用,我们把这个电动势称为反电动势E。若导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,此“电动机模型”稳定运行时通过导体棒的电流为I。请证明此“电动机模型”稳定运行时的机械功率为P=IE

(4)如图3所示为简化的直流电动机模型,固定于水平面的两根平行金属导轨,处于竖直向下的匀强磁场中,在两导轨的左端通过开关连接一电源。一根导体棒MN放置在导轨上,导体棒用通过定滑轮的轻细线与重物相连。闭合开关S后,导体棒由静止开始运动,运动过程中切割磁感线产生动生电动势,该电动势总要削弱电源电动势的作用,我们把这个电动势称为反电动势E。若导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,且一切摩擦均可忽略不计,此“电动机模型”稳定运行时通过导体棒的电流为I。请证明此“电动机模型”稳定运行时对重力做功的功率为P=IE

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】利用图甲所示电路测量多用电表电阻挡“×1k”倍率时内部电池的电动势和内阻(多用电表内部接入电路的总电阻),同时测量电压表V的内阻。提供的器材有:多用电表、电压表V(量程为6V,内阻为十几千欧)、滑动变阻器(最大阻值为10kΩ)、导线若干。

(1)将多用电表的选择开关打到电阻挡“×1k”倍率,接着进行___________

(2)将图甲中黑表笔与_______(选填“1”或“2”)端相连,红表笔与另一端相连。

(3)将滑动变阻器的滑片移至右端,此时电压表的示数为3.90V,多用电表的指针指在图乙中的实线位置,其示数为_______;再将滑片向左移至某一位置时,电压表的示数为3.30V,此时多用电表的指针指在图乙中的虚线位置,其示数为_______

(4)电压表的内阻为________;多用电表电阻挡“×1k”倍率时内部电池的电动势为___________V(结果保留三位有效数字)、内阻为__________

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【题目】2019101日,纪念中华人民共和国成立70周年阅兵式在天安门广场举行。1043分,空中护旗梯队拉开了阅兵分列式的序幕,20架直升机组成巨大的“70”字样飞过天空,象征中华人民共和国走过70年光辉历程。下列说法正确的是(

A.1043分”表示时间间隔B.飞机表盘上显示的速度是平均速度

C.研究飞机前进路线时可以将飞机看成质点D.以天安门城楼为参考系,地面观众认为飞机是静止的

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】我国北斗导航系统(BDS)到今年(2020年)将全面建成,是继GPSGLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。该卫星导航系统空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,静止轨道卫星是地球同步轨道卫星的一种。若有一颗与地球同步轨道卫星在同一轨道平面内的人造地球卫星,在自西向东绕地球运行,已知它的运行半径为同步轨道半径的四分之一,地球自转周期为T,某时刻该卫星与地球同步轨道卫星相距最近,则到下一次相距最近经历的最短时间为(  )

A.B.C.D.

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【题目】在火炮发明并被大规模应用于实战之前,抛石机是中国古代常用的破城重器。某一同学仿照古代抛石机制作一个抛石机模型如图所示,炮架上横置一个可以转动的轴,固定在轴上的长杆起杠杆作用,长杆可绕转轴O转动,转轴O到地面的距离为h=0.5m,发射前长杆A端着地与地面成30°夹角,A端半球形凹槽中放置一质量m=2kg的物体,用手搬动长杆另一端BO点正下方,B贴近地面且速度=1m/s,此时长杆受到装置作用迅速停止,A端物体从最高点水平飞出,g10m/

(1)求物体从最高点飞出时的速度

(2)求物体从最高点飞出前对长杆凹槽在竖直方向上的压力。

(3)若改变长杆转动的速度,使物体在最高点恰好与凹槽间无相互作用力,求物体落地点离转轴O的水平距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学把较粗的铜丝和铁丝相隔较近插入苹果中,制成一个苹果电池,用如下器材研究苹果电池的电动势与内阻:开关、电阻箱(最大阻值为999 Ω)、毫安表(量程Ig1mA,内阻忽略不计)、导线若干.

(1)在图中用实线连接成实验电路_______________

(2)闭合开关,改变电阻箱的阻值R,记录多组IR的数据,作出R图象如图直线a.由此可知此时苹果电池的电动势E________V(保留2位有效数字),内阻r________Ω

(3)增大铜丝和铁丝的插入深度,重复上述步骤进行实验,作出的R图线如图直线b.由此可知,电极插入的深度增大,电池电动势________,内阻________(选填增大减小不变”)

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【题目】如图所示,圆心为O的两个同心圆ab的半径分别为R2Rab之间的环状区域存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆a内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从圆b边缘上的M点以某一初速度v0射入磁场,当v0的方向与MN的夹角为30°时,粒子能够到达N点,已知粒子在环状磁场中的运动半径为R,带电粒子的重力忽略不计。

1)求粒子初速度v0的大小;

2)求粒子从MN的运动时间;

3)若调整粒子的初速度大小和方向,使粒子不进入圆a仍然能够到达N点,且运动时间最短,求粒子初速度的大小。

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【题目】在光纤制造过程中,由于拉伸速度不均匀,会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体,而呈现圆台形状如图所示。已知此光纤长度为L,圆台对应底角为,折射率为n,真空中光速为c。现光从下方垂直射入下台面,则  

A. 光从真空射入光纤,光子的频率不变

B. 光通过此光纤到达小截面的最短时间为

C. 从上方截面射出的光束一定是平行光

D. 若满足,则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出

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