【題目】質量為m的帶正電小球由空中A點無初速自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經過t秒小球又回到A點。不計空氣阻力且小球從未落地，則（ ）
A. 整個過程中小球電勢能變化了
mg2t2
B. 整個過程中小球速度增量的大小為2gt
C. 從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能變化了mg2t2
D. 從A點到最低點小球重力勢能變化了mg2t2
【答案】B
【解析】
根據運動學公式，抓住位移關系求出電場力和重力的大小關系。根據電場力做功判斷電勢能的變化，根據動量定理求出整個過程中小球速度增量的大小，運用動能定理可得小球動能變化，根據重力做功判斷從A點到最低點小球重力勢能變化。
A、自由落體運動的位移x1=
gt2，末速度v=gt，設加上電場后的加速度為a，則加上電場后在ts內的位移x2=vt-at2=gt2-at2，因為x2=-x1，解得a=3g，根據牛頓第二定律有a=
，所以電場力F=4mg，電場力做功與路徑無關，則電場力做的正功W=Fx1=2mg2t2，帶電小球電勢能減小了2mg2t2，故A錯誤。
B、整個過程中由動量定理有：Ft-mg2t=m
v，解得小球速度增量的大小v=2gt，故B正確。
C、加電場時，物體的速度v=gt，到最低點時末速度為零，則由動能定理可知動能減小了mg2t2，故C錯誤。
D、ts末加上電場勻減速運動到零的位移：x=
=
=
，則從A點到最低點的位移：x=+gt2=
gt2，則重力做功WG=mg2t2，所以重力勢能減小量為mg2t2．故D錯誤。
故選：B
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【題目】某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律．實驗裝置示意圖如下圖一所示：
(1)實驗步驟：
①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導軌調至水平．
②用螺旋測微器測量擋光條的寬度
，結果如上圖二所示，由此讀出＝________mm.
③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離
④將滑塊移至光電門1左側某處，待重物靜止不動時，釋放滑塊，要求重物落地前擋光條已通過光電門2.
⑤從數字計時器(圖一中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間Δt1和Δt2.
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出重物質量m.
(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式：
②滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v1＝________和v2＝________.
(3)已知當地(重力加速度為g)．如果在誤差允許的范圍內等式________ 成立 ，則可認為驗證了機械能守恒定律．（用已測物理量字母表示）
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【題目】如圖所示的小車，由右端的光滑弧形斜面、長為L的粗糙水平部分和左端的彈性擋板構成，小車整體質量為2m。小車開始靜止在光滑的水平地面上。現在從距小車水平部分高為H的弧形斜面上的P點由靜止釋放一滑塊，滑塊質量為m，滑塊與小車水平部分的動摩擦系數
=0.2，重力加速度為g。求下列問題：
（1）若小車固定，滑塊第一次剛滑到水平部分的速度大小；
（2）若小車不固定，滑塊第一次剛滑到水平部分的速度大小；
（3）若小車不固定，且滑塊與小車擋板的碰撞是彈性碰撞，L=2H,滑塊相對小車靜止時，滑塊距擋板的距離。
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【題目】圓心為O，半徑為R的半圓的直徑兩端。各固定有一般垂直半圓平面的長直導線a、b，兩導線中通有大小分別為
和
且方向向里的電流。已知長直導線產生磁場的磁感應強度
，其中k為常數、l為導線中電流、r為某點到導線的距離，則下列說法中正確的是（ ）
A. 圓心O點處的磁感應強度的方向由a指向b
B. 在直徑ab上，磁感應強度為零的點與b點距離為
C. 在半圓上一定存在磁感應強度方向沿半圓切線方向的位置
D. 在半圓上一定存在磁感應強度方向平行于直徑ab的位置
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【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導軌MN，PQ處于豎直向下的足夠大的勻強磁場中，導軌間距為L，導軌右端接有阻值為R的電阻。一根質量為m，電阻為r的金屬棒垂直導軌放置。并與導軌接觸良好。現使金屬棒以某初速度
水平向左運動。它先后經過位置a、b后，到達位置c處剛好靜止。已知磁場的磁感應強度大小為B，金屬棒經過a、b處的速度分別為
、
，a、b間距離等于b、c間距離，導軌電阻忽略不計。下列說法中正確的是（ ）
A. 金屬棒運動到a處時的加速度大小為
B. 金屬棒運動到b處時通過電阻R的電流方向由N指向Q
C. 金屬棒在a→b過程中通過電阻R的電荷量是b→c的2倍
D. 金屬棒在a處的速度是其在b處速度的2倍
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【題目】2019年4月10日，人類史上首張黑洞照片發布，照片中是室女座巨橢圓星系M87的黑洞照片，這是黑洞存在最直接的視覺證據。黑洞最初是一個衰老的巨大恒星，它的質量要達到太陽的數十倍以上，恒星不斷的發光發熱，隨著恒星中心的“燃料”不斷消耗，恒星內部能量不足，無法支撐外殼重壓，恒星內核開始塌縮。最終，所有物質縮成一個體積接近無限小的點，這便是奇點。奇點會形成強大引力場，吸收周圍物質，就連光也會被吸進去，至此黑洞誕生。拍攝黑洞用的是事件視界望遠鏡，該望遠鏡收集到的不是我們日常的可見光，而是一種波長比光波更長的亞毫米波，亞毫米波本身是沒有顏色的區別，科學家們實際上只能感受到強弱的不同。發布的圖片中心黑暗區域正中為黑洞。周圍環繞一個新月狀光環，一側亮一些，另一側暗一些，是因為光環旋轉，導致接收者接收到相位和頻率變化造成的。根據以上信息下列說法正確是
A. 恒星發光發熱是恒星內部的核裂變造成的
B. 環狀新月型光環上下兩側不對稱是多普勒效應造成的
C. 黑洞的第一宇宙速度是光速
D. 事件視界望遠鏡收集的亞毫米波比可見光的頻率大
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【題目】如圖，豎直環A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側各有一檔板固定在地上，B不能左右運動，在環的最低點靜放有一小球C，A、B、C的質量均為m．給小球一水平向右的瞬時速度V，小球會在環內側做圓周運動，為保證小球能通過環的最高點，且不會使環在豎直方向上跳起，（不計小球與環的摩擦阻力），最低點瞬時速度必須滿足
A. 最小值
B. 最大值
C. 最小值
D. 最大值
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【題目】回旋加速器是現代高能物理研究中用來加速帶電粒子的常用裝置。圖1為回旋加速器原理示意圖，置于高真空中的兩個半徑為R的D形金屬盒，盒內存在與盒面垂直磁感應強度為B的勻強磁場。兩盒間的距離很小，帶電粒子穿過的時間極短可以忽略不計。位于D形盒中心A處的粒子源能產生質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子通過兩盒間被加速，經狹縫進入盒內磁場。兩盒間的加速電壓按圖2所示的余弦規律變化，其最大值為U0。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。已知t0=0時刻產生的粒子每次通過狹縫時都能被最大電壓加速。求
(1)兩盒間所加交變電壓的最大周期T0；
(2)t0=0時刻產生的粒子第1次和第2次經過兩D形盒間狹縫后的軌道半徑之比；
(3) 
與
時刻產生的粒子到達出口處的時間差。
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【題目】如圖所示為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗電路，所用器材有：電動勢為3V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，符合實驗要求的滑動變阻器、已經機械調零的電壓表和電流表，以及開關和導線若干，所有元器件都完好。采用如下步驟完成實驗：
（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于滑動變阻器______（選填“左”或“右”）端；
（2）閉合開關后，無論怎樣調節滑動變隉器，電流表和電壓表的示數總調不到零，但小燈泡亮度有變化，則故障的原因可能是______（選填a、b、c、d、e、f、g、h）導線斷路；
（3）排除故障后，移動滑片P，電壓表指針所指的位置如圖所示，則電壓表的讀數為______V；（保留兩位小數）
（4）記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制出小燈泡的U-I圖象，如圖所示。根據圖象提供的信息，請計算出小燈泡達到額定電壓正常工作時的電阻值為______Ω；
（5）小燈泡的U-I圖象是曲線而不是過原點的直線，其原因是______。
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