单选题(每小题4分,共计28分)
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“神舟十五号”载人飞船安全着陆需经过分离、制动、再入和减速四个阶段。如图,在减速阶段,巨型的大伞为返回舱提供足够的减速阻力,设返回舱做直线运动,则在减速阶段( )
- A、 伞绳对返回舱的拉力大于返回舱对伞绳的拉力
- B、 伞绳对返回舱的拉力小于返回舱对伞绳的拉力
- C、 合外力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
- D、 除重力外其他力的合力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
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如图甲为某实验小组设计的家用微型变压器的原理图,原、副线圈的匝数比 , a、b两端接入正弦交流电压,电压u随时间t的变化关系如图乙所示,和是两个完全相同的灯泡,灯泡上标有“55W 1A”字样,取 , 若两灯泡恰好正常发光,该变压器视为理想变压器,则图甲中R的阻值为( )
- A、 220Ω
- B、 110Ω
- C、 55Ω
- D、 11Ω
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2023年6月15日13时30分,长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,创造“一箭41星”中国航天新纪录。若已知本次发射的某卫星轨道距离地球表面的高度是地球半径的n倍,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,其中G已知,根据给出的数据不能求出的物理量是( )
- A、 该卫星的动能
- B、 该卫星的线速度
- C、 地球的平均密度
- D、 第一宇宙速度
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如图所示为一种新型透光材料制成的半圆柱体,其横截面的半径为R,截面圆心为O点,为了研究其透光性能,有一同学在弧MN一侧始终对准O点进行观察。若O点左侧有各个方向的绿光从O点射入该半圆柱体,该同学的视线与OM的夹角为θ时,恰好看不到亮光。真空中光速为c,下列说法正确的是( )
- A、 该透光材料对绿光的折射率为
- B、 若换成紫色光,则θ会变大
- C、 绿光在该透光材料中的传播速度大小为
- D、 绿光在该透光材料中的传播速度大小为
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图甲为直-20直升机吊装集装箱填堵河道缺口的情景,某时刻集装箱被直升机悬吊处于静止状态,此时可简化为图乙所示模型,四根长度均为10L的轻绳分别系于长方体集装箱上表面的四个顶角a、b、c、d处,它们在上端系于O点,Oe轻绳与直升机连接。 , 集装箱重力为G且质量分布均匀,则轻绳Oa对集装箱的拉力大小为( )
- A、
- B、
- C、
- D、
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如图,真空中有一个三棱锥区域 , 三棱锥底面ABC为等腰直角三角形, , , 在A点放置一电荷量为q的正点电荷,C点放置一电荷量为的正点电荷,设无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
- A、 B点的电势大于O点的电势
- B、 B点的电势小于O点的电势
- C、 O点的电场强度大小为
- D、 O点的电场强度大小为
多选题(每小题6分,少选3分,错选0分,共计18分)
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如图,平面直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质的分界线,P为x轴正半轴上距离O点0.75m处的一个质点,Q为x轴负半轴上距离O点0.24m处的一个质点。某时刻对P施加一个外力,使P沿y轴方向运动,并在介质上形成沿x轴传播的简谐横波。时刻,P从平衡位置开始沿y轴负方向运动。时,P点第2次到达波峰,O点处的质点第一次从平衡位置沿y轴正方向运动,Q点开始运动。下列说法正确的是( )
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如图,在倾角为θ的光滑绝缘斜面上,虚线MN的上方存在垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一边长为L、质量为m的单匝正方形线框abcd的ab边恰好与MN重合,时刻线框以速度沿斜面向上进入磁场区域,一段时间后,线框的cd边向下运动到达MN时,将恰好匀速滑出磁场。已知线框电阻为R,运动过程中线框的ab边始终与MN平行,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
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如图甲,一质量为m的木板A静止在光滑水平地面上,A左端有一质量、厚度均不计的硬挡板,一轻质弹簧左端与挡板连接,弹簧右端与木板A右端的距离为。质量也为m的可视为质点的滑块静止在A的右端,给滑块一水平向左、大小为的初速度,滑块会压缩弹簧,弹簧的最大压缩量为 , 滑块压缩弹簧被弹回后恰好可以到达A的右端,滑块与A接触面间的动摩擦因数;如图乙,如果将木板A与地面成角固定,将滑块换为相同质量的光滑的滑块,滑块的初速度大小为 , 方向沿斜面向上,从木板A底端开始上滑,弹簧的最大压缩量也为 , 重力加速度为g。下列说法正确的是( )
实验题(11题5分,12题9分,共计14分)
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科研小组用雷达探测无人机从地面开始升空的运动过程,他们以水平方向作为x轴,竖直方向作为y轴,如图,加速过程中,从某时刻()开始每隔1s测量一次无人机的位置,无人机可视为质点,测量结果如下表所示:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | |
0 | 10 | 41 | 92 | 162 | 252 | 363 |
回答下列问题:
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某同学利用电阻箱等装置,设计实验测量多用电表欧姆表“”挡的内阻,该多用电表部分欧姆刻度模糊不清,电流刻度清晰且初始指针指向表盘左侧“0刻度”处,如图所示。主要实验步骤如下:
(I)将多用电表选择开关调至“×1”挡后,____(选填“需要”或“不需要”)进行欧姆调零;
(Ⅱ)把____(选填“红表笔”或“黑表笔”)插入欧姆表“”插孔,另一表笔插入“”插孔,再把红、黑表笔与电阻箱的接线柱连接,调节电阻箱阻值,读出电阻箱接入的阻值R,记录多用电表指针从左往右偏转的电流刻度格数n(设每小格的电流为);
(Ⅲ)重复操作(Ⅱ),得到多组n和R的数据;
(IV)在坐标系中描点,进行数据处理,得到一条倾斜的直线。
请回答下列问题:
解答题(13题9分,14题12分,15题19分,共计40分)
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质量为80kg(含装备)的消防员从距地面高h处的楼顶沿一条竖直悬挂的绳子由静止滑下,为了最快到达地面,消防员先做自由落体运动,紧接着抓紧绳子开始做匀减速运动。为保证安全,消防员着地时的速度不能超过 , 把消防员看作质点,已知下滑的最短时间为2s,且自由落体的时间为1s,重力加速度g取。在下滑用时最短的情况下,求:
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车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床,充气前气垫床内有部分气体,使用充气筒往内部充气。充好气后,气垫床内气体体积为8V,压强为 , 此充气过程中环境的热力学温度为并保持不变,气垫床导热性能良好,气垫床内气体可视为理想气体。
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如图,空间直角坐标系Oxyz中,某些区域内存在匀强电场或匀强磁场。一质量为 , 电荷量为的带正电粒子,以初速度从O点沿y轴正方向射入区域,不计粒子重力。