在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是
A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释了电和磁之间存在联系
B. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
C. 法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流
D. 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
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很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率( )
A. 均匀增大
B. 先增大,后减小
C. 逐渐增大,趋于不变
D. 先增大,再减小,最后不变
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物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学知识,推动物理学的发展。下列说法符合事实的是( )
A. 英国物理学家卢瑟福第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念
B. 法拉第最早在实验中观察到电流的磁效应现象,从而揭开了电磁学的序幕
C. 爱因斯坦给出了光电效应方程,成功的解释了光电效应现象
D. 法国学者库仑最先提出了电场概念,并通过实验得出了库仑定律
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绍兴市S区奥体中心举行CH杯全国蹦床锦标赛。对于如图所示蹦床比赛时运动员的分析,下列说法中正确的是( )
A. 运动员在蹦床上上升阶段,一直处于超重状态
B. 运动员在蹦床上加速上升阶段,蹦床的弹性势能增大
C. 运动员离开蹦床在空中运动阶段,一直处于失重状态
D. 运动员离开蹦床在空中运动阶段,重力势能一直增大
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如图所示,理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压稳定的正弦交流电源相连,副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连,开始时开关S处于断开状态.当S闭合后,所有灯泡都能发光,下列说法中正确的是
A. 灯泡L1变亮
B. 灯泡L2变亮
C. 原线圈两端电压不变
D. 副线圈两端电压变大
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智能手机的普及使“低头族”应运而生。低头时,颈椎受到的压力会增大(当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量)。现将人体头颈部简化为如图所示的模型:重心在头部的P点,在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时,若颈椎与竖直方向的夹角为45°,PQ与竖直方向的夹角为53°,此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力的比值为(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
A. 4 B. 5 C. 5 D. 4
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关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A. 安培力的方向可以不垂直于直导线
B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D. 将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
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如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T。将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)
A. 2.5m/s,1W B. 5m/s,1W C. 7.5m/s,9W D. 15m/s,9W
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在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理的发展起到了重要作用,下列关于物理思想方法说法错误的是( )
A. 质点和点电荷是同一种思想方法
B. 重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想
C. 加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量
D. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证
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如图所示,一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点).将其放在一个直角形光滑槽中,已知当轻杆与槽左壁成角时,A球沿槽下滑的速度为vA,则此时B球的速度( )
A. vAtan B. vAcot C. vAcos D. vAsin
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如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图.“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动.卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,“高分一号”在C位置.若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则下列说法正确的是( )
A. 卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为
B. 卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
C. 如果调动卫星“G1”快速追上卫星“G3”,必须对其加速
D. 若“高分一号”所在高度处有稀薄气体,则运行一段时间后,机械能会增大
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如图所示a、b间接入正弦交流电,理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是
A. V1的示数减小,V2的示数减小 B. V1的示数不变,V2的示数减小
C. A1的示数增大,A2的示数增大 D. A1的示数减小,A2的示数减小
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如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是
A. 向右 B. 向左 C. 逐渐增大 D. 逐渐减小
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如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小.质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t) T,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则( )
A. t=1s时,金属杆中感应电流方向从C到D
B. t=3s时,金属杆中感应电流方向从D到C
C. t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N
D. t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N
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如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A. 电子与正电子的偏转方向一定不同
B. 电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同
C. 仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子
D. 粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
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在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一定的宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+( )
A. 在电场中的加速度之比为1:1
B. 在磁场中运动的半径之比为 3:1
C. 在磁场中转过的角度之比为1:2
D. 离开电场区域时的动能之比为1:3
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如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B= kt(常量k>0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0、R2=。闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则
A. R2两端的电压为
B. 电容器的a极板带正电
C. 滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
D. 正方形导线框中的感应电动势为kL2
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某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0—3 mA,内阻Rg1=10Ω)
C.电流表A2(量程0—0.6 A,内阻Rg2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0—200Ω,1A)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)他设计了如图所示的(a)、(b)两个实验电路,其中更为合理的是__________图;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选_______(填写器材名称前的字母序号);用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式E=______________(用I1、I2、Rg1、Rg2、R0、r表示)。
(2)图为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),为了简化计算,该同学认为I1远远小于I2,则由图线可得电动势E=__________V,内阻r=___________Ω。(结果保留两位小数)
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一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图(g取10m/s2)。求:
(1)滑块冲上斜面过程中加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的速度;若不能返回,求出滑块停在什么位置。
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如图所示,半径 R =3.6 m 的光滑绝缘圆弧轨道,位于竖直平面内,与长L=5 m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v =5 m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20 N/C,磁感应强度B=2.0 T,方向垂直纸面向外。a为m1=1.0×10-3 kg的不带电的绝缘物块,b为m2=2.0×10-3kg、q=1.0×10-3C带正电的物块。b静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生弹性碰撞(碰后b的电量不发生变化)。碰后b先在传送带上运动,后离开传送带飞入复合场中,最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图),已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1。( g 取10 m/s2,a、b 均可看做质点)求:
(1)物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力;
(2)传送带上表面距离水平地面的高度;
(3)从b开始运动到落地前瞬间, b运动的时间及其机械能的变化量。
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在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C。小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)倾斜轨道GH的长度s。
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