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【題目】能量守恒定律、動量守恒定律是自然界普遍遵循的規(guī)律,在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用,F(xiàn)在我們都知道,原子核內(nèi)部是由質(zhì)子和中子組成。這是英國物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生查德威克共同發(fā)現(xiàn)的。

(1)為了測定中子的質(zhì)量mn,查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰。實驗中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是,已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是mN=14mH,將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞。請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質(zhì)量mn與氫核質(zhì)量mH的比值;

(2)現(xiàn)代核電站是以鈾235裂變作為燃料。小明通過雜志了解到鈾235裂變時放出中子,有的中子速度很大,稱為快中子,為了更好地繼續(xù)發(fā)生裂變反應(yīng),需要使快中子減速。在討論如何使中子減速的問題時,有人設(shè)計了一種方案:讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞,有三種粒子可以選擇:鉛核、氫核、電子。小明想知道哪一種粒子使快中子減速效果最好。請以彈性正碰為例,幫助小明分析出哪一種粒子使快中子減速效果最好,說出你的觀點并說明理由。已知,。

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【題目】在描繪一個標(biāo)有“6.3V 0.3V”小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,要求燈泡兩端的電壓由零漸漸增加到6.3V,并便于操作,已選用的器材有:

學(xué)生電源(電動勢為9V,內(nèi)阻約1歐)電流表(量程為0-0.6A,內(nèi)阻約0.2歐;量程為0-3A,內(nèi)阻約0.04歐);電壓表(量程為0-3V,內(nèi)阻約3千歐,0-15V,內(nèi)阻約15千歐);滑動變阻器,開關(guān)一個導(dǎo)線若干。

(1)畫出實驗電路圖____

(2)實驗得到的小燈泡I-U圖線,由此可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓增加時,小燈泡的電阻將_______(選變大或變小)

(3)根據(jù)(2)中的I-U圖像,可判斷出下面中正確的關(guān)系圖是(圖中P為小燈泡功率)__

A. B. C. D.

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【題目】1所示的蹦極運動是一種非常刺激的娛樂項目。為了研究蹦極過程,做以下簡化將游客視為質(zhì)點,他的運動沿豎直方向忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力。如圖2所示,某次蹦極時游客從蹦極平臺由靜止開始下落,P點時彈性繩恰好伸直,游客繼續(xù)向下運動能到達的最低位量為Q,整個過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi),且游客從蹦極平臺第一次下落到Q點的過程中機械能損失可忽略。彈性繩的彈力大小可以用來計算,其中k為常量 為彈性繩的伸長量。

(1)彈性繩的原長為,彈性繩對游客的彈力為F,游客相對蹦極平臺的位移為x,取豎直向下為正方向,請在圖3中畫出Fx變化的示意圖;

(2)借助F-x圖像可以確定彈力做功的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)當(dāng)游客位移為,彈性繩彈性勢能的表達式;

(3)按照安全標(biāo)準(zhǔn)該彈性繩允許的最大拉力,游客下落至最低點與地面的距離。已知, ,蹦極平臺與地面間的距離。取重力加速度,試通過計算說明總質(zhì)量的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施。

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【題目】如圖所示,電路中電源電動勢為E,內(nèi)阻r=2Ω,一個可變電阻R與一個固定電阻R0=2Ω組成一個電路,對于這個電路下列說法中正確的是( )

A. R=4Ω時,電源的輸出功率最大,而R0=0時,R上的功率最大

B. R=4Ω時,電源的輸出功率最大,R上的功率也最大

C. R=0時,電源輸出功率最大,而R=4Ω時,R上的功率最大

D. 當(dāng)R=0時,r上的功率最大,R0上的功率也最大

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【題目】如圖所示,位置O為輕質(zhì)彈簧豎直固定時的原長位置,把一質(zhì)量為m的薄板放在彈簧上端,靜止后彈簧恰能被壓縮到B位置,距離位置Ox。從距離位置O2xA位置由靜止釋放一質(zhì)量為m的物塊,與薄板碰撞后馬上隨薄板一起向下運動,最后彈簧上端隨薄板和物塊剛好能返回到位置O,重力加速度為g,求

(1)物塊與薄板碰撞前的速度。

(2)彈簧被壓縮到位置B時的彈性勢能。

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【題目】在描繪一個標(biāo)有“6.3V,0.3A”小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到6.3V,并便于操作。

已選用的器材有:

學(xué)生電源(電動勢為9V,內(nèi)阻約);

電流表(量程為00.6A,內(nèi)阻約0.2Ω;量程為03A,內(nèi)阻約0.04Ω);

電壓表(量程為03V,內(nèi)阻約3kΩ;015V,內(nèi)阻約15kΩ);

開關(guān)一個、導(dǎo)線若干

(1)實驗中還需要一個滑動變阻器,現(xiàn)有以下兩個滑動變阻器,則應(yīng)選其中的____(選填選項前的字母)

A.滑動變阻器(最大阻值10Ω,最大允許電流1A

B.滑動變阻器(最大阻值1500Ω,最大允許電流0.3A

(2)實驗電路圖應(yīng)選用圖中的實驗電路圖應(yīng)選用圖中的____(選填)。

(3)請根據(jù)(2)中所選的電路圖,補充完成圖中實物電路的連接。_______

(4)接閉合關(guān),改變滑動變阻器滑動端的位置,并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U,圖中電流表選擇00.6A量程,電壓表選擇015V量程,電流表、電壓表示數(shù)如上圖所示,可知該狀態(tài)下小燈泡電阻的測量值Rx==____Ω(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),畫出的小燈泡IU圖線如圖所示。由此可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓增加時,小燈泡的電阻值將__(選填變大變小)。

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【題目】人類對未知事物的好奇和科學(xué)家們的不懈努力,使人類對宇宙的認(rèn)識越來越豐富。

1)開普勒堅信哥白尼的日心說,在研究了導(dǎo)師第谷在20余年中堅持對天體進行系統(tǒng)觀測得到的大量精確資料后,提出了開普勒三定律,為人們解決行星運動問題提供了依據(jù),也為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律提供了基礎(chǔ)。開普勒認(rèn)為:所有行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上。行星軌道半長軸的三次方與其公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個常量。實際上行星的軌道與圓十分接近,在中學(xué)階段的研究中我們按圓軌道處理。請你以地球繞太陽公轉(zhuǎn)為例,根據(jù)萬有引力定律和牛頓運動定律推導(dǎo)出此常量的表達式。

2)已知引力常量為G,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度是g,請估算地球的質(zhì)量M及第一宇宙速度v的大小。

3)天文觀測發(fā)現(xiàn),在銀河系中,由兩顆相距較近、僅在彼此間引力作用下運行的恒星組成的雙星系統(tǒng)很普遍。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一點做勻速圓周運動,周期為T,兩顆恒星之間的距離為d,引力常量為G。求此雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。

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【題目】(15分)如圖所示,在距水平地面高h0.80m的水平桌面一端的邊緣放置一個質(zhì)量m0.80kg的木塊B,桌面的另一端有一塊質(zhì)量M=1.0kg的木塊A以初速度v0=4.0m/s開始向著木塊B滑動,經(jīng)過時間t=0.80sB發(fā)生碰撞,碰后兩木塊都落到地面上。木塊B離開桌面后落到地面上的D點。設(shè)兩木塊均可以看作質(zhì)點,它們的碰撞時間極短,且已知D點距桌面邊緣的水平距離s=0.60m,木塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度取g10m/s2。求:

1)兩木塊碰撞前瞬間,木塊A的速度大;

2)木塊B離開桌面時的速度大。

3)木塊A落到地面上的位置與D點之間的距離。

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【題目】某同學(xué)設(shè)計一個實驗測量“J”型光滑管道底部孤形的曲率半徑r,實驗裝置如圖甲所示,將壓力傳感器安置在“J”型光滑管道底部,使管道的平直部分保持豎直,右邊豎直固定一刻度尺測量小球的下落高度,其零刻度與“J”型光滑管道的底部對齊.

(a)記下管道靜止時傳感器的示數(shù)F0=0.882N,小球靜止在管道底部時傳感器的示數(shù)為F1

(b)從圖甲所示位置靜止釋放小球,記錄小球的下落高度h

(c)小球沿管道運動,記下小球運動到管道底部時傳感器的示數(shù)F

(d)從其他位置靜止釋放小球,重復(fù)步驟(b)(c).多獲得幾組對應(yīng)的h、F

(e)以F為縱軸,h為橫軸,通過對應(yīng)的h、F值描點作圖,得到如圖乙所示的圖象

回答下列問題:

(1)如圖甲所示,高度h=______cm.

(2)F1_______N.

(3)根據(jù)實驗原理可推出F、h的函數(shù)關(guān)系式為_________(用題目中所給的字母表示),再根據(jù)圖乙可求出管道最低處的軌道半徑是______cm。

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【題目】測定金屬絲電阻率的實驗中需要測出其長度L、直徑d和電阻Rx

(1)用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數(shù)如圖所示,則金屬絲的直徑d______mm。

(2)待測電阻Rx的阻值約為200Ω,電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ,電流表A的內(nèi)阻約為10Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,結(jié)果由公式Rx=計算得出,式中UI分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1Rx2,則_____(選填Rx1Rx2)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1_____(選填大于”“等于小于)真實值。

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