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【题目】5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是
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A. 在真空中的传播速度更快
B. 在真空中的波长更长
C. 衍射的本领更强
D. 频率更高,相同时间传递的信息量更大
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【题目】如图所示,一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑固定斜面的底端,另一端连接质量为mA=2kg的小物块A,小物块A静止在斜面上的O点,距O点为x0=0.75m的P处有一质量为mB=1kg的小物块B,由静止开始下滑,与小物块A发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后当小物块B第一次上滑至最高点时,小物块A恰好回到O点。小物块A、B都可视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
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(1)碰后小物块B的速度大小;
(2)从碰后到小物块A第一次回到O点的过程中,弹簧对小物块A的冲量大小。
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【题目】由于空气阻力的影响,子弹、炮弹的实际飞行轨道不再是抛物线,而是按“弹道曲线”飞行,如图所示。下列说法正确的是
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A. 炮弹到达最高点时,水平方向的加速度和速度均为零
B. 炮弹到达最高点时,竖直方向的加速度和速度均为零
C. 炮弹在上升过程中,动能减小;下落过程中,重力势能减小
D. 炮弹在上升过程中,机械能减小;下落过程中,机械能增加
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【题目】为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中不正确的是
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A. 应选用体积小、密度大的小球
B. 两球的质量应相等
C. 应改变装置的高度,多次实验
D. 应改变打击的力度,多次实验
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【题目】如图所示,矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,直导线中的电流方向由M到N,导线框的ab边与直导线平行。若直导线中的电流增大,导线框中将产生感应电流,导线框会受到安培力的作用,则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是( )
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A.导线框有两条边所受安培力的方向相同
B.导线框有两条边所受安培力的大小相同
C.导线框所受的安培力的合力向左
D.导线框所受的安培力的合力向右
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【题目】利用如图甲所示电路,可以测量电源电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9 Ω),表头G(量程为200 μA,内阻为900 Ω),定值电阻R0、R1,开关S,导线若干。
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实验步骤如下:
(1)先利用R0和表头G构成2 mA的电流表,再将2 mA的电流表改装成量程为6 V的电压表,根据题设条件定值电阻的阻值应为:R0 =______Ω,R1=_____Ω;
(2)将电阻箱阻值调到_______(选填“最大”或“最小”),闭合开关S;
(3)多次调节电阻箱,记下表头G的示数I和电阻箱相应的阻值R;
(4)以
为纵坐标,
为横坐标,作
-
图线如图乙所示;
(5)若把流过电阻箱的电流视为干路电流,根据
-
图线求得电源的电动势E =_____V,内阻r =_______Ω;
(6)由于步骤(5)的近似处理会导致测量的电动势______,内阻______。(此两空均选填“偏小”、“偏大”、“不变”)
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【题目】北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统,它由空间段、地面段和用户段三部分组成。第三代北斗导航卫星计划由35颗卫星组成,如图所示。其中有5颗地球静止轨道卫星(运行在地球同步轨道,离地高度约3.6×104km)、27颗中地球轨道卫星(运行在3个互成120°的轨道面上,离地高度约2.15×104km)、3颗倾斜同步轨道卫星(其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,周期与地球自转周期相同)。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是
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A. 中地球轨道卫星的线速度最小
B. 倾斜同步轨道卫星能定点在北京上空
C. 中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期
D. 倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径
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【题目】电子在电场中会受到电场力,电场力会改变电子的运动状态,电场力做功也对应着能量的转化。已知电子的质量为m,电荷量为-e,不计重力及电子之间的相互作用力,不考虑相对论效应。
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(1)空间中存在竖直向上的匀强电场,一电子由A点以初速度v0沿水平方向射入电场,轨迹如图1中虚线所示,B点为其轨迹上的一点。已知电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,求:
①电子在由A运动到B的过程中,电场力做的功WAB;
②电子经过B点时,速度方向偏转角θ的余弦值cosθ(速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角)。
(2)电子枪是示波器、电子显微镜等设备的基本组成部分,除了加速电子外,同时对电子束起到会聚的作用。
①电子束会聚的原理如图2所示,假设某一厚度极小的薄层左侧空间中各处电势均为φ1,右侧各处电势均为φ2(φ2>φ1),某电子射入该薄层时,由于只受到法线方向的作用力,其运动方向将向法线方向偏折,偏折前后能量守恒。已知电子入射速度为v1,方向与法线的夹角为θ1,求它射出薄层后的运动方向与法线的夹角θ2的正弦值sinθ2。
②电子枪中某部分静电场的分布如图3所示,图中虚线1、2、3、4表示该电场在某平面内的一簇等势线,等势线形状相对于z轴对称。请判断等势面1和等势面4哪个电势高?对一束平行于z轴入射的电子,请结合能量守恒的观点、力与运动的关系简要分析说明该电场如何起到加速的作用?如何起到会聚的作用?
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【题目】利用电场来控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图1所示为电子枪的结构示意图,电子从炽热的金属丝中发射出来,在金属丝和金属板之间加一电压U0,发射出的电子在真空中加速后,沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。
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(1)求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小;
(2)示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。如图2所示,Y和Y'为间距为d的两个偏转电极,两板长度均为L,极板右侧边缘与屏相距x,OO'为两极板间的中线并与屏垂直,O点为电场区域的中心点。接(1),从金属板小孔穿出的电子束沿OO'射入电场中,若两板间不加电场,电子打在屏上的O'点。为了使电子打在屏上的P点,P与O'相距h,已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过O点。则需要在两极板间加多大的电压U;
(3)某电子枪除了加速电子外,同时对电子束还有会聚作用,其原理可简化为图3所示。一球形界面外部空间中各处电势均为φ1,内部各处电势均为φ2(φ2>φ1),球心位于z轴上O点。一束靠近z轴且关于z轴对称的电子流以相同的速度v1平行于z轴射入该界面,由于电子只受到法线方向的作用力,其运动方向将发生改变,改变前后能量守恒。
①试推导给出电子进入球形界面后速度大小;
②类比光从空气斜射入水中,水相对于空气的折射率计算方法n
,若把上述球形装置称为电子光学聚焦系统,试求该系统球形界面内部相对于外部的折射率。
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【题目】在光滑绝缘水平面上,用绝缘细线拉着一带负电的小球,在水平面内绕竖直方向的轴做逆时针方向的匀速圆周运动,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,俯视图如图所示。若小球运动到
点时细线突然断开,则小球此后
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A. 仍做逆时针方向的匀速圆周运动,但半径减小
B. 仍保持原来的速度大小,做匀速直线运动
C. 做顺时针方向的曲线运动,但不是圆周运动
D. 做顺时针方向的匀速圆周运动,半径可能不变
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