②调节h的大小并记录对应的速度选择适当的纵坐标并画出图象.
?A,数据如上表.为了形象直观地反映?A和h的关系,请
Ek?___________(请用质
③当地重力加速度g取10m/s2,结合图象分析,杆转动时的动能量m、速度
?A表示).
23.现用伏安法研究某纯电阻电子器件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些),备有下列器材: A.直流电源(6V,内阻不计);
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω); C.电流表A(0~0.6A,内阻未知); D.滑动变阻器(0~20Ω,10A); E.滑动变阻器(0~200Ω,1A); F.定值电阻R0(阻值为1990Ω); G.开关与导线若干;
①根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。
②在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用_________。(填写器材前的序号)
③将上述电子器件R1 和另一电阻R2接入如图(甲)所示的电路中,它们的伏安特性曲线分别如图(乙)中Ob、Oa所示。电源的电动势E=6.0V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电子器件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子器件R1和R2阻值的和为_________Ω,R3接入电路的阻值为_________Ω。
24.2010年1月17日凌晨,北斗二号卫星导航系统的第三颗卫星成功发射。此前,第一、二颗北斗二号卫星分别于2007年4月和2009年4月发射。卫星发射间隔越来越短,预示着北斗二号进入了加速组网阶段。北斗二号卫星是地球同步卫星。卫星发射升空后,进入近地点
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距地心为r1,远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行后,卫星动力发动机点火,卫星开始变轨,卫星在远地点时,将质量为Δm的燃气以一定的速度向后方喷出后,卫星改做半径为r2的圆周运动.已知地球表面处重力加速度为g,卫星在近地点速度为v1,飞船总质量为m. 设距地球无穷远处为引力势能零点,则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为
Ep??GMmr.已知地球质量M,万有引力常量G。
求: (1) 地球半径及卫星在椭圆轨道上运动时具有的机械能; (2) 卫星在远地点的速度v2;
(3) 卫星在远地点时,应将Δm的气体相对于地球多大的速度(大小)向后方喷出才能进入半径为r2的圆轨道。
25.在高能物理研究中,粒子加速器起着重要作用,而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次,因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。1930年,Earnest O. Lawrence博士提出了回旋加速器的理论,他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转,多次反复地通过高频加速电场,直至达到高能量,图甲为他设计的回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝,两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图,在D型盒上半面中心S处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D型盒中,在磁场力作用下运动半周,再经狭缝电压加速;为保证粒子每次经过狭缝都被加速,应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始,最后到达D型盒的边缘,获得最大速度后被束流提取装置提取。设被加速的粒子为质子,质子的电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,狭缝之间的距离为d,质子从离子源出发时的初速度为零,分析时不考虑相对论效应。
(1)求质子经第1次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与第2次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比;
(2)若考虑质子在狭缝中的运动时间,求质子从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间;
(3)若要提高质子被此回旋加速器加速后的最大动能,可采取什么措施?
(4)若使用此回旋加速器加速氘核,要想使氘核获得与质子相同的最大动能,请你通过分析,提出一个简单可行的办法。
33.[物理—选修3-3]
(1)下列说法正确的是 A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.一定质量的理想气体在温度不变的条件下,压强增大,则外界对气体做功 C.机械能可以全部转化为内能
D.分子间距离等于分子间平衡距离时,分子势能最小
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E.有规则外形的物体是晶体
F.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行 【答案】BCDF
【考点】布朗运动,内能
【解析】A布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是由大量液体分子的无规则撞击形成的,表明了液体分子的运动是无规则的,故A错误。
B、一定质量的理想气体温度不变,压强增大则体积减小,因此外界对气体做功,故B正确; C、根据热力学第二定律可知,机械能在引起其它变化的情况下,可以全部转化为内能,故C正确;
D、根据分子势能和分子之间距离关系可以知道,当分子间距离等于分子间平衡距离时,分子势能最小,故D正确;
E、晶体并非都是有规则的几何外形,如多晶体就没有规则的几何外形,故E错误;
F、根据热力学第二定律可以知道一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行,故F错误;
答案BCDF正确。
(2)如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为20cm,人用竖直向下的力F压活塞,使空气柱长度变为原来的一半,人对活塞做功l0J,大气压强为P0=1×105Pa,不计活塞的重力.问:
①若用足够长的时间缓慢压缩,求压缩后气体的压强多大? ②若以适当的速度压缩气体,此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2) 34. [物理—选修3-4]
(1)一列简谐横波,在t=4.0s时的波形如图甲所示,图乙是这列波中质点P的振动图象.关于该简谐波,下列说法正确的是____________.
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A.波速??0.25m/s,向左传播 B.波速??0.50m/s,向右传播
C.0到4.0s时间内,质点P通过的路程是1.0m D.0到4.0s时问内,质点P通过的路程是0.32m 35. [物理—选修3-5]
(1)2011年3月日本发生9级大地震,并引发海啸.位于日本东部沿海的福岛核电站部分机组发生爆炸,在日本核电站周围检测到的放射性物质碘131.在核泄漏中,碘的放射性同位素碘131(半衰期为8.3天)是最为危险的,它可以在最短的时间内让人体细胞癌化,尤其是针对甲状腺细胞,甲状吸收后造成损伤.下列有关说法中正确的是( ) A.在出事故前,正常运行的福岛核电站中使用的主要核燃料是碘131
B.若现已知碘131的半衰期为3.8天,若取1g碘131放在天平左盘上,砝码放于右盘,左右两边恰好平衡,则7.6天后,需取走0.75g砝码天平才能再次平衡
C.碘131发生?衰变时所释放出的电子是原子核外电子发生电离而发射出来的
D.碘131也可以做示踪原子;给人注射微量碘131,然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度,有助于诊断甲状腺的疾病
(2)如图所示,质量均为m的小车和木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面运动的速度为?,木箱运动到右侧墙壁时与竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后能被小孩接住,求: ①小孩接住箱子后共同速度的大小.
②若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度?将木箱向右推出,木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞,判断小孩能否再次接住木箱.
参考答案
14.【答案】D
【解析】解:A、若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin θ,则甲只受三个力作用,AB错误;
C、因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力,故乙一定具有向下运动的趋势,乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用,C错误;
D、取甲、乙和斜面为一整体分析受力,由水平方向合力为零可得,水平面对斜面体的摩擦力一定为零,D正确. 故选D
15.【答案】A
【考点】牛顿第二定律;向心力.
【解析】解:行员做匀速圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力;
mg?NA?mv,故NA?mv?mgRR在A处,有①
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