两根足够长的金属导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒的速度为v时,金属棒两端的电压U=BLv
C.金属棒的速度为v时,所受合外力的大小为F=
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
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下列叙述中符合物理学史实的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力常量
B.伽利略通过理想斜面实验,得出“力不是维持物体运动的原因”的结论
C.法拉第经过十多年的实验,发现了电流磁效应
D.麦克斯韦发现了电磁感应现象,预言了电磁波的存在
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如图所示,传送带以v为10m/s的速度向左匀速运行,BC段长L为2m,半径R为1.8m的光滑圆弧槽在B点与水平传送带相切.质量m为0.2kg的小滑块与传送带间的动摩擦因数μ为0.5,g取10m/s
2,不计小滑块通过连接处的能量损失.求:
(1)小滑块从M处无初速度滑下,到达底端B时的速度;
(2)小滑块从M处无初速度滑下后,在传送带上向右运动的最大距离以及此过程产生的热量;
(3)将小滑块无初速度放在传送带C端,要使小滑块能通过N点,传送带BC段至少为多长?
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本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A、(选修模块3-3)
(1)有以下说法:其中正确的是______.
A、“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积;
B、气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大;
C、物理性质各向同性的一定是非晶体;
D、液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的.
(2)如图所示,是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,得到的p-T图象.气体状态由A变化至B的过程中,气体的体积将______(填“变大”或“变小”),这是______(填“吸热”或“放热”)过程.
(3)如图所示,p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B时,从外界吸收热量420J,同时膨胀对外做功 300J.当气体从状态B经过程II回到状态A时,外界压缩气体做功200J,求此过程中气体吸收或放出的热量是多少?
B、(选修模块3-5)
(1)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是______.
A、图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
B、图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
C、图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D、图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性
(2)
90234Th是不稳定的,能自发的发生衰变.
①完成
90234Th衰变反应方程
90234Th→
91234Pa+______.
②
90234Th衰变为
86222Rn,经过______次α衰变,______次β衰变.
(3)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧.设α粒子质量为m
1,初速度为v
,氮核质量为m
2,质子质量为m
,氧核的质量为m
3,不考虑相对论效应.
①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
②求此过程中释放的核能.
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