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【題目】質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示。粒子源S發(fā)出各種不同的正粒子束(粒子重力忽略不計(jì)),粒子從S出來時速度很小,可以看做初速度為零,粒子經(jīng)過加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(圖中線框所示),并沿著半圓周運(yùn)動而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn),測得P點(diǎn)到入口的距離為z,則以下說法正確的是
A. 若粒子束不是同位素,則x越大,正粒子的質(zhì)量一定越大
B. 若粒子束是同位素,則x越大,質(zhì)量一定越小
C. 只要x相同,則正粒子的質(zhì)量一定相同
D. 只要x相同,則正粒子的比荷一定相同
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【題目】豎直平面內(nèi)水平彈簧連接一個套在斜桿上的小球,小球無初速度釋放,當(dāng)小球距離0點(diǎn)最近時恰好為彈簧原長,當(dāng)小球運(yùn)動到0點(diǎn)正下方時,速度恰好減小為零,忽咯一切摩擦,彈簧始終在彈性限度之內(nèi),已知豎直虛線與斜桿夾角為30。,下列說法錯誤的是
A. 彈簧的彈性勢能先減小后增大
B. 小球在最高點(diǎn)時的機(jī)械能大于在最低點(diǎn)時的機(jī)械能
C. 小球在彈簧與斜桿垂直時速度最大
D. 重力的功率先增大后減小
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【題目】如圖所示,將帶正電的金屬球A移至中性導(dǎo)體BC附近,很短的時間導(dǎo)體BC就達(dá)到了靜電平衡,則下列說法正確的是
A. 導(dǎo)體B端帶負(fù)電,C端帶正電且B端電勢比C端電勢低
B. 用手摸一下導(dǎo)體B端可使導(dǎo)體帶上正電
C. 導(dǎo)體C端電勢比金屬球A電勢高
D. 導(dǎo)體B端和C端感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場強(qiáng)沿BC方向逐漸 減小
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【題目】2016年9月15日,我國發(fā)射了空間實(shí)驗(yàn)室“天宮二號”。它的初始軌道為橢圓軌道,近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為200km和350km,如圖所示。關(guān)于“天宮二號”在該橢圓軌道上的運(yùn)行,下列說法正確的是
A. 在M點(diǎn)的速度小于在N點(diǎn)的速度
B. 在M點(diǎn)的加速度大于在N點(diǎn)的加速度
C. 在M點(diǎn)的機(jī)械能大于在N點(diǎn)的機(jī)械能
D. 從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中引力始終做正功
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【題目】2016年9月25日,被譽(yù)為“中國天眼”的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡(簡稱FAST)在貴州省平塘縣落成啟用,開始接收來自宇宙深處的電磁波。中國天眼的存在,使得深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星,對探索宇宙的起源和地外文明具有重要意義。如果為天眼配備一部發(fā)射功率為百萬瓦級(106W)的發(fā)射機(jī),其發(fā)射的無線電波波長為126厘米。那么該發(fā)射機(jī)每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)量的數(shù)量級約為(取真空光速c=3108m/s,普朗克常量h=6.61034Js)
A. 1023 B. 1027 C. 1031 D. 1035
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【題目】圖1和圖2是教材中演示電感器對交變電流的阻礙作用的兩個電路圖。把帶鐵芯的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來,先把它們接到直流電源上,如圖1所示,再把它們接到交流電源上,如圖2所示。取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等,觀察比較兩種情況下電路穩(wěn)定時燈泡的亮度。下列敘述正確的是
A. 接交流時燈泡更亮些
B. 接直流和接交流燈泡一樣亮
C. 線圈對直流和交流的阻礙作用相同
D. 線圈對交流的阻礙作用更大
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【題目】2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位美國科學(xué)家,以表彰他們?yōu)榘l(fā)現(xiàn)引力波所作的貢獻(xiàn)。引力波被認(rèn)為是時空彎曲的一種效應(yīng),物體加速運(yùn)動時會給宇宙時空帶來擾動,這種擾動會以光速向外傳播能量。如圖為科學(xué)家們探測引力波的裝置示意圖,發(fā)射器發(fā)出的激光S 經(jīng)半透光分束鏡分為相互垂直的兩束S1和S2,然后經(jīng)過4km長的兩臂,在兩臂端點(diǎn)處經(jīng)反射鏡反射回來,S1和S2相遇形成干涉,被探測器接收。精確調(diào)節(jié)兩臂,使探測器在無引力波作用時,接收到的信號強(qiáng)度為0。當(dāng)有引力波作用時,兩臂長度將因此而發(fā)生改變,則接收到的信號強(qiáng)度不為0。下列說法正確的是
A. 引力波可以超光速傳播
B. 引力波不能傳播能量
C. 探測器接收到的兩束波的頻率相同
D. 無引力波作用時兩束激光到探測器的路程差為0
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【題目】如圖1所示,用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗(yàn)證“動量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時先讓質(zhì)量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下,進(jìn)入水平軌道后,從軌道末端水平拋出,落到位于水平地面的復(fù)寫紙上,在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為m2的B球放在水平軌道末端,讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下,A球和B球碰撞后,分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)操作10次。M、P、N為三個落點(diǎn)的平均位置,未放B球時,A球的落點(diǎn)是P點(diǎn),O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn),如圖2所示。
(1)在這個實(shí)驗(yàn)中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,兩個小球的質(zhì)量應(yīng)滿足 m1____m2(選填“>”或“<”);除了圖中器材外,實(shí)驗(yàn)室還備有下列器材,完成本實(shí)驗(yàn)還必須使用的兩種器材是___________。
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.打點(diǎn)計(jì)時器
(2)下列說法中正確的是_______。
A.如果小球每次從同一位置由靜止釋放,每次的落點(diǎn)一定是重合的
B.重復(fù)操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點(diǎn)并不重合,說明實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)了錯誤
C.用半徑盡量小的圓把10個落點(diǎn)圈起來,這個圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置
D.僅調(diào)節(jié)斜槽上固定位置C,它的位置越低,線段OP的長度越大
(3)在某次實(shí)驗(yàn)中,測量出兩個小球的質(zhì)量m1、m2。記錄的落點(diǎn)平均位置M、N幾乎與OP在同一條直線上,測量出三個落點(diǎn)位置與O點(diǎn)距離OM、OP、ON的長度。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),若滿足關(guān)系式________________,則可以認(rèn)為兩球碰撞前后在OP方向上的總動量守恒;若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足關(guān)系式____________。(用測量的量表示)
(4)在OP、OM、ON這三個長度中,與實(shí)驗(yàn)所用小球B質(zhì)量無關(guān)的是____________,與實(shí)驗(yàn)所用小球質(zhì)量B有關(guān)的是______________。
(5)某同學(xué)在做這個實(shí)驗(yàn)時,記錄下小球三個落點(diǎn)的平均位置M、P、N,如圖3所示。他發(fā)現(xiàn)M和N偏離了OP方向。這位同學(xué)猜想兩小球碰撞前后在OP方向上依然動量守恒,請你幫他寫出驗(yàn)證這個猜想的辦法______________。
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【題目】如圖所示,BCD是半徑R = 0.4m的豎直圓形光滑軌道,D是軌道的最高點(diǎn),水平面AB與圓軌道在B點(diǎn)相切。一質(zhì)量為m= 1kg可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體靜止于水平面上的A點(diǎn),F(xiàn)用F=7N的水平恒力作用在物體上,使它在水平面上做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)時撤去外力F,之后物體沿BCD軌道運(yùn)動,物體到達(dá)D點(diǎn)時的速度大小vD= 4m/s。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ= 0.3,取重力加速度g = 10m/s。求:
(1)在D點(diǎn)軌道對物體的壓力大小FN;
(2)物體運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小vB;
(3)A與B之間的距離x。
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【題目】2015年4月16日,全球首創(chuàng)超級電容儲能式現(xiàn)代電車在中國寧波基地下線,如圖1所示。這種電車沒有傳統(tǒng)無軌電車的“長辮子”和空中供電網(wǎng),沒有尾氣排放,乘客上下車的幾十秒內(nèi)可充滿電并行駛幾公里,剎車和下坡時可把部分動能轉(zhuǎn)化成電能回收儲存再使用。
(1)圖2所示為超級電容器充電過程簡化電路圖,已知充電電源的電動勢為E,電路中的電阻為R。圖3是某次充電時電流隨時間變化的i-t圖像,其中I0、T0均為已知量。
a.類比是一種常用的研究方法,對于直線運(yùn)動,我們學(xué)習(xí)了用v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法,根據(jù)圖3所示的i-t圖像,定性說明如何求電容器充電所獲得的電荷量;并求出該次充電結(jié)束時電容器所獲得的電荷量Q;
b.請你說明在電容器充電的過程中,通過電阻R的電流為什么會逐漸減;并求出電容器的電容C。
(2)研究發(fā)現(xiàn),電容器儲存的能量表達(dá)式為,其中U為電容器兩端所加電壓,C為電容器的電容。設(shè)在某一次緊急停車中,在汽車速度迅速減為0的過程中,超級電容器兩極間電勢差由U1迅速增大到U2。已知電車及乘客總質(zhì)量為m,超級電容器的電容為C0,動能轉(zhuǎn)化為電容器儲存的電能的效率為η。求電車剎車前瞬間的速度v0。
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