【題目】光速的測定在光學的發(fā)展史上具有非常特殊而重要的意義。它不僅推動了光學實驗的發(fā)展,也打破了光速無限的傳統(tǒng)觀念,引發(fā)了一場物理革命,愛因斯坦提出了相對論。
(1)最初的光速值是根據(jù)丹麥科學家羅默的理論測出的。羅默對木星系進行了長期系統(tǒng)的觀察和研究。他發(fā)現(xiàn),離木星最近的衛(wèi)星--木衛(wèi)一繞木星運行,隔一段時間就會被木星遮食一次,這個時間間隔在一年之內(nèi)的各個時間里并不是完全相同的。羅默在解釋這個現(xiàn)象時說,這是因為光穿越地球軌道需要時間,最長時間可達22min,已知地球軌道半徑R=1.5×108km.請根據(jù)羅默的數(shù)據(jù)算出光速的大小。
(2)如圖所示是邁克爾遜用轉(zhuǎn)動八面鏡法測光速的實驗示意圖,圖中P可旋轉(zhuǎn)的八面鏡,S為發(fā)光點,T是望遠鏡,平面鏡O與凹面鏡B構(gòu)成了反射系統(tǒng)。八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為AB=L(L可長達幾十千米),且遠大于OB以及S和T到八面鏡的距離。現(xiàn)使八面鏡轉(zhuǎn)動起來,并緩慢增大其轉(zhuǎn)速,當每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)達到n0時,恰能在望遠鏡中第一次看見發(fā)光點S,由此邁克爾遜測出光速c.請寫出測量光速的表達式。
(3)一車廂以速度v在水平地面上行駛,車廂底部有一光源,發(fā)出一光信號,射到車頂。已知在車廂里的觀察者測量到這一過程所用的時間為△t0,如圖(a)所示。另外一個觀察者站在地面,他測量到的這一過程所用的時間為△t,如圖(b)所示。研究表明不論觀察者是站在車廂里還是在車廂內(nèi)地面上,車廂的高度L0都是不變的,光在車廂里和車廂內(nèi)地面上傳播的速度都是c,試判斷△t和△t0哪一個更大一些,從中可以得出什么結(jié)論。
【答案】(1)2.3×105km/s;(2)。(3)運動的參照系里時鐘變慢。
【解析】
(1)已知光穿越地球軌道需要時間,最長時間可達22min和地球軌道半徑,利用c=可計算光速的大。
(2)由第一次看見發(fā)光點可知,光傳播2L的距離所用的時間等于八面鏡轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)所用的時間,然后利用v=即可求出光速的表達式.
(3)由速度公式求得△t0,運用勾股定理求得△t,然后二者比較即可.
(1)根據(jù)速度公式c===2.3×105km/s.
(2)由第一次看見發(fā)光點可知,光傳播2L的距離所用的時間等于八面鏡轉(zhuǎn)過18轉(zhuǎn)所用的時間,即t=.可得光速為:c==16n0L.
(3)在車廂內(nèi)觀察△t0=,在地面上觀察(v△t)2+=(c△t)2
△t=>=△t0
結(jié)論:運動的參照系里時鐘變慢。
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【題目】某小組同學分別測出了甲、乙電動小車作直線運動的路程和時間,并依據(jù)數(shù)據(jù)作出了相應(yīng)的路程—時間圖像,如圖(a)、(b)所示.
(1)觀察圖(a)可知,甲車在作________直線運動.甲車通過 0.6 m的路程所用時間為__________s.
(2)觀察圖(b)可知,在AB對應(yīng)的時間段內(nèi),乙車通過的路程為____________m.
(3)比較圖(a)、(b)可知,甲車的速度________乙車的速度(選填“大于”、“等于”或“小于”)
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【題目】電源電壓3 V保持不變,把標有“3 V 3 W”的燈L1和標有“3 V 1.5 W”的燈L2按如圖的方式連接,當開關(guān)S閉合后,則下列說法中正確的是()
A. 燈L1消耗的實際功率是3 W
B. 燈L2消耗的實際功率是1.5 W
C. 兩燈消耗的總功率是1 W
D. 電壓表的示數(shù)與電源電壓之比是1∶2
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【題目】如圖所示,下列分析正確的是( )
A. 只閉合S1時,L2發(fā)光、L1不發(fā)光,A2測L2電流
B. 只閉合S2時,L1發(fā)光、L2不發(fā)光,A1測L1電流
C. 閉合S1、S2時,L1、L2并聯(lián),A2測L2電流
D. 閉合S1、S2時,L1、L2串聯(lián),A1、A2示數(shù)相等
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【題目】探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系
實驗過程:按照如圖所示電路圖連接好電路,將電流表每次分別________聯(lián)接入A、B、C三處,閉合開關(guān),讀取電流表示數(shù).
結(jié) 論:并聯(lián)電路中,干路電流等于____________________.
注 意:(1)當并聯(lián)的兩個燈泡規(guī)格相同時,通過兩燈的電流相同,故兩個用電器中的電流相等時,兩個用電器可能串聯(lián),也可能并聯(lián).
(2)當并聯(lián)的兩個燈泡規(guī)格不相同時,通過兩燈的電流不同,但是干路電流總等于支路電流之和.
說 明:(1)當串聯(lián)電路中有兩個以上的用電器時,以上結(jié)論仍然成立,即I1=I2=I3=…= I n
(2)當并聯(lián)電路中有多個用電器并聯(lián)時,以上結(jié)論仍然成立,表達式為:I= I1+ I2+…+In.
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【題目】喜迎“十九大”回顧五年來中國航天事業(yè)的發(fā)展.“神舟”飛船成功實現(xiàn)了發(fā)射、空間實驗和回收工作,下面幾幅圖是當時的一些情景,請你根據(jù)圖示回答問題:
(1)火箭剛發(fā)射時,高溫火焰向下噴射到發(fā)射臺的地面,很多物體遇到這樣的高溫將會_____;為了保護發(fā)射臺,在發(fā)射臺底建了一個大水池,讓火焰噴射到水中,利用水的_____來吸收巨大的熱量.我們在電視上看到火箭升空瞬間,伴有迅速擴展的龐大的白色氣團是_____形成的(填物態(tài)變化的名稱).
(2)火箭與大氣摩擦會產(chǎn)生大量的熱,為保護火箭不至于被燒毀,在火箭頭部有一層特殊材料,利用這種材料在高溫下會熔化和汽化來_____(吸熱/放熱),從而起到保護作用.
(3)地面各個測控站能準確用一種波對飛船進行遙控,這種波_____(是/不是)超聲波,因為_____.
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【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,當滑動變阻器的滑片向右滑動時,下列說法正確的是( )
A. 電壓表V的示數(shù)和電流表A1的示數(shù)比值變大
B. 電壓表V的示數(shù)和電流表A2的示數(shù)的比值不變
C. 電壓表V和電流表A1的示數(shù)都不變,電流表A和A2的示數(shù)變小
D. 電流表A的示數(shù)不變,電流表A2的示數(shù)變小,電流表A1的示數(shù)變大
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【題目】在探究“通電電阻的電流與電壓的關(guān)系”時,同學們進行了下列實驗.
(1)實驗前開關(guān)應(yīng)________,滑動變阻器的滑片P應(yīng)處于________,閉合開關(guān),移動滑片P,電壓表的示數(shù)變________,電流表的示數(shù)變________.
(2)當滑片P移到某一位置時,電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖所示,則電壓表的讀數(shù)為________ V,電流表的讀數(shù)為________ A.
(3)移動滑片P,讀取了多組電壓值和電流值,分析試驗數(shù)據(jù)得出,通過定值電阻的電流與其兩端電壓成正比.實驗中滑動變阻器的作用是(寫出兩條):________、________.
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【題目】電阻觸摸屏在筆記本電腦及手機等設(shè)備上已普遍使用,當手指在觸摸屏表面施以一定的壓力時,觸摸屏通過分別識別觸摸點的水平與豎直位置,從而確定觸摸的位置.
(1)其工作原理利用了在材料、橫截面積一定時,導(dǎo)體的長度越長,導(dǎo)體的電阻就越 _______ 的規(guī)律.
(2)以豎直方向為例,觸摸屏相當于一根電阻絲,觸摸時,觸摸點P將電阻絲分為上下兩部分,設(shè)上部分電阻為R1,下部分電阻為R2,結(jié)構(gòu)可等效為如圖所示電路,電源電壓不變.當觸摸點在豎直方向移動時,若測得R2兩端電壓增大,則可知R2阻值 _______,觸摸點P到屏下端的距離 ______ .(均選填“增大”“減小”或“不變”)
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