(16分)2011年9月29日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“天宫1号”目标飞行器, 11月3日凌晨,“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”飞船第一对接成功,标志着中国航天朝着建立国际空间站迈出了意义非凡的一步。国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是地球大气层上空环绕地球飞行的一个巨大的人造天体,可供宇航员在其上居住和进行科学实验。已知地球质量为,半径为,自转角速度为,万有引力恒量为,如果规定物体在离地球无穷远处势能为零,则质量为的物体离地心距离为时,具有的引力势能。设空间站离地面高度为,如果在该空间站直接发射一颗质量为的小卫星,使其能达到地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,则该卫星正在离开空间站时必须具有多大的动能?
(17分)(1)利用如图甲所示装置演示沙摆做简谐运动的图象。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线如图乙所示,实验测得图中4个点A、B、C、D间的距离分别为AB=0.25cm、BC=0.75cm、CD=1.25m,则木板做______(匀速、匀加速、匀减速)直线运动;已知沙摆的摆长为L=1m,则木板运动的加速度约为______m/s2(计算中可以认为)
(2)待测电阻Rx的阻值在80Ω~100Ω)之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程50mA、内阻r1=10Ω)
B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)
C.电流表A3(量程O.6A、内阻r3约为O.2Ω)
D.定值电阻R0=30Ω
E.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)
F.电源E(电动势为4V)
G.开关S、导线若干
①某同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图甲所示,为保证测量时电流表读数不小于其量程的,M、N两处的电流表应分别选用:M为_______;N为_______。(填器材选项前相应的英文字母); 滑动变阻器R的滑片由a到b滑动,M的示数会 ,N的示数会 。(填增大、减小或不变)
②在下列实物图乙中已画出部分线路的连接,请你以笔画线代替导线,完成剩余的线路连接。
③若M、N电表的读数分别为IM、IN ,则Rx的计算式为Rx=______________。
真空中存在空间范围足够大的,水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为,带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为(取,),现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出,则在此运动过程中( )
A.小球受到的电场力大小为,方向水平向右
B.小球到达最高点时的动能为
C.小球从抛出点到与抛出点同一水平高度处电势变化量为
D.小球的最小动量为,方向与电场方向夹角为370斜向上
均匀导线制成的单位正方形闭合线框,每边长为,总电阻为,总质量为。将其置于磁感强度为的水平匀强磁场上方处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且边始终与水平的磁场边界平行。重力加速度为g.当边刚进入磁场时( )
A.线框电流方向为
B.线框中产生的感应电动势大小
C.cd两点间的电势差
D.若此时线框加速度大小恰好为,则线框下落的高度一定满足
如图所示。小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置
B.小球在滑上曲面的过程中,对小车压力的冲量大小是
C.小球和小车作用前后,小车和小球的速度一定变化
D.车上曲面的竖直高度一定大于
如图甲所示,一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2 = 6:1,副线圈两端接三条支路,每条支路上都接有一只灯泡,电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时,三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变,而将其频率变为原来的2倍,则对于交流电的频率改变之后与改变前相比,下列说法中正确的是 ( )
A.副线圈两端的电压有效值均为6V B.副线圈两端的电压有效值均为216V
C.灯泡Ⅰ变亮,灯泡Ⅱ变亮 D.灯泡Ⅱ变暗,灯泡Ⅲ变亮