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【題目】如圖,原長(zhǎng)為l的輕彈簧一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端套在光滑軸O上,將球拉至彈簧水平且處于原長(zhǎng)狀態(tài)的A位置,由靜止釋放.?dāng)[至豎直位置B時(shí),彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?/span>l,不計(jì)空氣阻力,則

A. 經(jīng)豎直位置時(shí)彈簧的彈力大小為mg

B. 經(jīng)豎直位置時(shí)小球的動(dòng)能為mgl

C. 下擺過程中小球的機(jī)械能守恒

D. 下擺過程中小球減小的重力勢(shì)能大于小球增加的動(dòng)能

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【題目】碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象,在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過程中,碰撞的研究起著重要的作用。

1)一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰,測(cè)出碰撞后氫原子核的速度是,該未知粒子以相同速度跟靜止的氮原子核正碰時(shí),測(cè)出碰撞后氮原子核的速度是,已知?dú)湓雍说馁|(zhì)量是mH,氮原子核的質(zhì)量是14mH,上述碰撞都是彈性碰撞,求:

①該未知粒子的質(zhì)量;

②該未知粒子的初速度大小。

2)光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射。美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)射線的散射時(shí),發(fā)現(xiàn)在散射的射線中,除了與入射波長(zhǎng)相同的成分外,還有波長(zhǎng)大于的成分,這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng),它說明了光具有粒子性的特征,其簡(jiǎn)化原理圖如下:

對(duì)于這種二維非對(duì)心碰撞,我們可以按照矢量的合成與分解的原理去分析和處理,在某次碰撞中,入射光子與靜止的無約束自由電子發(fā)生彈性碰撞,碰撞后光子的方向與原入射方向成α角,與電子碰后的速度方向恰好垂直,已知入射光波長(zhǎng),普朗克恒量為h,光速為c

①結(jié)合愛因斯坦的光子說和質(zhì)能方程,試證明光子動(dòng)量為光波波長(zhǎng);

②求碰撞后電子的動(dòng)能和光子的動(dòng)量大小。

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【題目】黑洞是愛因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言的一種質(zhì)量極大的天體,黑洞自身不發(fā)光,難以直接觀測(cè),我們可以通過恒星運(yùn)動(dòng),黑洞邊緣的吸積盤及噴流,乃至引力波來探測(cè)。美國(guó)在20166激光干涉引力波天文臺(tái)LIGO)就發(fā)現(xiàn)了來自于距離地球13億光年之外一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)合并產(chǎn)生的引力波。

假定黑洞為一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球形天體,天文學(xué)家觀測(cè)到一質(zhì)量很小的恒星獨(dú)自在宇宙中做周期為T,半徑為r0的勻速圓周運(yùn)動(dòng),由此推測(cè),圓周軌道的中心可能有個(gè)黑洞。設(shè)萬有引力常量為G。

1)利用所學(xué)知識(shí)求該黑洞的質(zhì)量M;

2)嚴(yán)格解決黑洞問題需要利用廣義相對(duì)論的知識(shí),但早在相對(duì)論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在,他們認(rèn)為黑洞的引力很大,大到物體以光速運(yùn)動(dòng)都無法從其逃脫。我們知道,在牛頓體系中,當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)也會(huì)具有勢(shì)能,稱之為引力勢(shì)能,其大小為(規(guī)定無窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零),若按照牛頓力學(xué)體系將地球變?yōu)橐粋(gè)黑洞,求地球變?yōu)楹诙春蟮淖畲蟀霃?/span>Rm。(已知萬有引力常量G=6.67×10-11N·m/kg,地球質(zhì)量M=6.02×1024kg)。

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【題目】某同學(xué)擬探究描繪小燈泡的伏安特性曲線,所用小燈泡標(biāo)有“2.5V 0.3A”字樣,并提供有以下器材:

A.電壓表V01V,內(nèi)阻rV3kΩ

B.電流表A050mA,內(nèi)阻rA

C.電阻箱R10999.9Ω

D. 電阻箱R209999.9Ω

E.滑動(dòng)變阻器R3010Ω

F.滑動(dòng)變阻器R402kΩ

G.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)12V,內(nèi)阻不計(jì))

H.開關(guān)S及導(dǎo)線若干

①為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便:

a.對(duì)電壓表、電流表進(jìn)行了改裝,將電壓表的量程擴(kuò)為(0~3V),需串聯(lián)電阻_______Ω;將電流表的量程擴(kuò)為(0~0.5A),需并聯(lián)________Ω

b.請(qǐng)?jiān)趫D虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并將選用器材的符號(hào)準(zhǔn)確標(biāo)注在電路圖中__________________

a.如圖描繪出了小燈泡的伏安特性曲線,下列能正確反映小燈泡的功率隨燈泡電壓變化的圖形是__________

b. 將電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω的電源與定值電阻R0=9.0Ω和該小燈泡串聯(lián),如圖所示,則燈泡的實(shí)際功率P= ______W(結(jié)果保留一位有效數(shù)字),電源的效率=___________

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【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖實(shí)線所示,從此刻起,經(jīng)0.2s波形圖如圖虛線所示,若波傳播的速度為5m/s。求:

①判斷波的傳播方向

t=0時(shí),a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向

③從t=0時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)a2.0s內(nèi),通過的路程為多少

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【題目】如圖所示是某公司設(shè)計(jì)的“2009”玩具軌道,是用透明的薄壁圓管彎成的豎直軌道,其中引入管道AB及“200”管道是粗糙的,AB是與“2009”管道平滑連接的豎直放置的半徑為R0.4 m圓管軌道,已知AB圓管軌道半徑與“0”字型圓形軌道半徑相同.“9”管道是由半徑為2R的光滑圓弧和半徑為R的光滑圓弧以及兩段光滑的水平管道、一段光滑的豎直管道組成,“200”管道和“9”管道兩者間有一小縫隙P.現(xiàn)讓質(zhì)量m0.5 kg的閃光小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從距A點(diǎn)高H2.4 m處自由下落,并由A點(diǎn)進(jìn)入軌道AB,已知小球到達(dá)縫隙P時(shí)的速率為 vP8 m/s,g10 m/s2.求:

(1)小球通過粗糙管道過程中克服摩擦阻力做的功;

(2)小球通過“9”管道的最高點(diǎn)N時(shí)對(duì)軌道的作用力;

(3)小球從C點(diǎn)離開“9”管道之后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移.

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【題目】如圖所示,固定斜面的高度為h,傾角為θ)。物塊與水平地面間動(dòng)摩擦因數(shù)同樣為μ, 水平地面的輕彈簧右端固定,開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),其左端距離斜面底端為s.讓質(zhì)量為m的物塊從斜面的頂端靜止開始下滑,已知物塊對(duì)彈簧的最大壓縮量為x,求:(假設(shè)物塊經(jīng)過斜面與水平面的連接處時(shí)沒有能量損失)

1)物塊經(jīng)過斜面底端時(shí)的速度大小v;

2)彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢(shì)能。

3)若小物塊A能夠被彈回到斜面上,求其沿斜面上升的最大高度H。

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【題目】兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角的光滑絕緣斜面上,頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻,下端開口,軌道間距L=1m.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向上.質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab,由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌,且與導(dǎo)軌接觸良好。從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過程中,金屬棒下降的豎直高度為h=3m,金屬棒ab在導(dǎo)軌之間的電阻,電路中其余電阻不計(jì), ,取.求:

1)金屬棒ab達(dá)到的最大速度;

2)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)速度時(shí)的加速度大;

3)從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;

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【題目】讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物以相同的初動(dòng)能在同一位置垂直射入水平放置的一對(duì)平行板形成的勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)離子的重力和離子間的相互作用,離子束從進(jìn)入到射出該偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中,下列說法正確的是(

A. 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)每個(gè)離子做功相等

B. 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)每個(gè)離子沖量相同

C. 在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中它們形成兩股離子束

D. 在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中它們形成一股離子束

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【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈a、b間輸入一穩(wěn)定的正弦交流電,原線圈接有理想交流電流表A,副線圈接有理想交流電壓表V,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是(  )

A. 電壓表的示數(shù)不變B. 電壓表的示數(shù)增大

C. 電流表的示數(shù)增大D. 電阻R2的功率減小

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