【題目】用如圖甲所示的裝置可驗證機(jī)械能守恒定律。裝置的主體是一個有刻度尺的立柱,其上裝有可移動的鐵夾A和光電門B.
主要實驗步驟如下:
①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d,如圖乙所示;
②用細(xì)線將小球懸掛于鐵架臺上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài);
③移動光電門B使之正對小球,固定光電門;
④在鐵夾A上固定一指針(可記錄小球釋放點的位置);
⑤把小球拉到偏離豎直方向一定的角度后由靜止釋放,讀出小球釋放點到最低點的高度差h和小球通過光電門的時間t;
⑥改變小球釋放點的位置,重復(fù)步驟④⑤。
回答下列問題:
(1)由圖乙可知,小球的直徑d=____________cm;
(2)測得小球擺動過程中的最大速度為____________(用所測物理量的字母表示);
(3)以t2為縱軸,以____________(填“h”或“1/h”)為橫軸,若得到一條過原點的、且斜率大小k=_________(用所測物理量的字母和重力加速度g表示)的傾斜直線,即可驗證小球在擺動過程中機(jī)械能守恒.
【答案】1.060 d/t 1/h d2/2g
【解析】
(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀;
(2)小球經(jīng)過最低點的速度最大,根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出最大速度的大小;
(3)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,然后分析答題.
(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×12mm=0.60mm,則最終讀數(shù)為10.60mm=1.060cm.
(2)小球經(jīng)過最低點的速度最大,根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知,最大速度.
(3)根據(jù)機(jī)械能守恒有:,整理得:,以h為縱軸,以t2為縱軸,若得到一條過原點的直線,應(yīng)以為橫軸,由圖象可知,圖象的斜率.
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【題目】下列說法中正確的是
A.一定量100°C的水變成100°C的水蒸氣,其分子之間的勢能增加
B.當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距時,分子間的距離越大,分子勢能越小
C.熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”
D..懸浮在水中的花粉顆粒不停地做無規(guī)則運動,這反映了水分子運動的無規(guī)則性
E.單位時間內(nèi),氣體分子對容器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少,氣體的壓強(qiáng)不一定減小
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【題目】“嫦娥四號”已成功降落月球背面,未來中國還將建立繞月軌道空間站。如圖所示,關(guān)閉動力的宇宙飛船在月球引力作用下沿地-月轉(zhuǎn)移軌道向月球靠近,并將與空間站在A處對接。已知空間站繞月軌道半徑為r,周期為T,萬有引力常量為G,月球的半徑為R,下列說法正確的是
A.宇宙飛船在A處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點火加速
B.地-月轉(zhuǎn)移軌道的周期小于T
C.月球的質(zhì)量為
D.月球的第一宇宙速度為
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【題目】在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中,甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、②和③所示,其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚.他們的其他操作均正確,且均以aa′、bb′為界面畫光路圖.
(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).
(2)乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).
(3)丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________.
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【題目】在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中,甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、②和③所示,其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚.他們的其他操作均正確,且均以aa′、bb′為界面畫光路圖.
(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).
(2)乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).
(3)丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________.
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【題目】如圖所示,空間分布著水平方向的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域的水平寬度d=0.4 m,豎直方向足夠長,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T。正方形導(dǎo)線框PQMN邊長L=0.4 m,質(zhì)量m=0.2 kg,電阻R=0.1 Ω,開始時放在光滑絕緣水平板上Ⅰ位置,現(xiàn)用一水平向右的恒力F=0.8 N 拉線框,使其向右穿過磁場區(qū),最后到達(dá)Ⅱ位置(MN邊恰好出磁場)。設(shè)線框平面在運動中始終保持在豎直平面內(nèi),PQ邊剛進(jìn)入磁場后線框恰好做勻速運動,g取 10 m/s2。求:
(1)線框進(jìn)入磁場前運動的距離D;
(2)上述整個過程中線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)線框進(jìn)入磁場過程中通過的電量。
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【題目】天文學(xué)家測得銀河系中氨的含量約為25%。有關(guān)研究表明,宇宙中氨生成的途徑有兩條:一是在宇宙誕生后2分鐘左右生成的;二是在宇宙演化到恒星誕生后,由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的
(1)把氫核聚變反應(yīng)簡化為4個氫核()聚變成氨核(),同時放出2個正電子()和2個中微子(),請你寫出該氫核聚變反應(yīng)的方程_____________________,并計算一次反應(yīng)釋放的能量是_____________________J.
(2)研究表明,銀河系的年齡約為,每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為。.現(xiàn)假定該能量全部來自上述氫核聚變反應(yīng),請你嘗試估算銀河系中氦的含量,并根據(jù)你的估算結(jié)果,對銀河系中氫的主要生成途徑作出判斷:銀河系中的氨主要是______________(選填A或B)
A.宇宙誕生后2分鐘左右生成的;
B.宇宙演化到恒星誕生后,由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的(可能用到的數(shù)據(jù):銀河系質(zhì)量約為,原子質(zhì)量單位,相當(dāng)于的能量,電子質(zhì)量,氨核質(zhì)量,氫核質(zhì)量,中微子的質(zhì)量為零)。
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【題目】在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量均為m,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動,當(dāng)物塊B剛要離開C時,A的速度為,則此過程(彈簧的彈性勢能與彈簧的伸長量或壓縮量的平方成正比,重力加速度為g) ( )
A. 物塊A運動的距離為
B. 物塊A的加速度為
C. 拉力F做的功為
D. 拉力F對A做的功等于A的機(jī)械能的增加量
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【題目】設(shè)想人類開發(fā)月球,不斷把月球上的礦藏搬到地球上,假定經(jīng)過長時間開發(fā)后,地球仍可看作是均勻的球體,月球仍沿開發(fā)前的圓周軌道運動,則與開發(fā)前相比( )
A. 地球與月球間的萬有引力將變大 B. 地球與月球間的萬有引力將變小
C. 月球繞地球運動的周期將變長 D. 月球繞地球運動的周期將變短
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