质量为的人造地球卫星与地心的距离为时,重力势能可表示为,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来的半径为的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到及稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为,此过程中因摩擦而产生的热量为( ) A. B. C. D.
如图所示,小车上有一个定滑轮,跨过定滑轮的绳一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上,开始时小车处于静止状态,当小车匀加速向右运动时,与静止状态相比较,下述说法中正确的是( ) A.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变大 B.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变小 C.弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变 D.弹簧秤读数不变,小车对地面的压力变大
图示是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E,平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片,平板S下方有强度为的匀强磁场,下列表述错误的是( ) A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内 C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大
以下说法正确的是( ) A.在国际单位制中,力学的基本单位是千克、牛顿、秒 B.平均速度、总电阻、交流电的有效值,概念的建立都体现了等效代替的思想 C.电场强度是用比值法定义的,因而电场强度与电场力成正比,与试探电荷的电量成反比 D.牛顿通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”,用到的物理思想方法属于“理想实验”法
如图所示,竖直平面内有一长L=0.3m的轻绳,上端系在钉子上,下端悬挂质量M=0.8kg的小球A,细线拉直且小球恰好静止在光滑水平面上.一质量m=0. 2kg的小球B以速度V0=10m/s水平向左运动,与小球A发生对心碰撞,碰撞过程中无机械能损失,碰撞后小球A能在竖直面内做圆周运动.(g取10m/s2)求: ①碰撞后瞬间小球A的速度多大; ②小球从碰撞后到最高点的过程中所受合外力的冲量的大小.
用频率为ν的光照射光电管阴极时,产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示,UC为遏止电压.已知电子电荷量为-e,普朗克常量为h,则光电子的最大初动能为________,该光电管发生光电效应的极限频率为______。
一束光以入射角i从a点入射某光学材料上,经过折射和反射后从b点出射。设该光学材料的折射率为n,厚度为d,两片光学材料之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t。
两列相干波在同一水平面上传播,某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示.图中M是波峰与波峰相遇点,是凸起最高的位置之一。下列说法正确的是_________。 A. 发生干涉的两列波的频率一定是相同的 B. 图中M、P、Q是振动加强的点 N、O是振动减弱的点 C.图中N点的位移始终都是零 D.由图中时刻经T/4,质点M和O点处在平衡位置 E. 两列波的传播速度的大小一定相同
如图所示,直线y=x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B1,直线x=d与y=x间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,另有一半径R=1.0m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B2=0.20T,方向垂直坐标平面向外,该圆与 直线x=d和x轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进人圆形磁场区域,经过一段时间进入磁场区域B1,且第一次进入磁场B1时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速度大小v0=1.0×105m/s,粒子的比荷为q/m= 5.0×105C/kg,粒子重力不计。求: (1)坐标d的值; (2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴,则磁感应强度B1应满足的条件; (3)在(2)问的基础上,从开始进入圆形磁场至第二次能到达直线y=x上的粒子运动的最长时间。(结果保留两位有效数字)
如图所示,倾角θ=30°足够长的斜面顶端固定一光滑定滑轮,轻绳跨过定滑轮,两端分别连接钩码和一带凹槽的木块,木块的凹槽内放置一个钩码,两钩码的质量均为m=0.1kg,木块沿斜面向下匀速运动,速度大小为v0=10m/s。已知木块与斜面间动摩擦因数,重力加速度g=10m/s2。求: (1)木块的质量M; (2)若迅速将凹槽内的钩码挂到左侧钩码上,不计此过程中对系统速度的影响,木块经多长时间速度减为零。
物体的带电量是一个不易测得的物理量,某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。如图(a)所示,他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上,打点计时器固定在长木板末端,物块靠近打点计时器,一纸带穿过打点计时器与物块相连,操作步骤如下,请结合操作步骤完成以下问题: (1)为消除摩擦力的影响,他将长木板一端垫起一定倾角,接通打点计时器,轻轻推一下小物块,使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角θ,直至打出的纸带上点迹__________,测出此时木板与水平面间的倾角,记为θ0。 (2)如图(b)所示,在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连,绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷,保持倾角θ0不变,接通打点计时器,由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A带电量不变,下列关于纸带上点迹的分析正确的是 A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差不变 D.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差逐渐减少,直至间距不变 (3)为了测定物体所带电量q,除θ0、磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有 A.物块A的质量M B.物块B的质量m C.物块A与木板间的动摩擦因数μ D.两物块最终的速度v (4)用重力加速度g,磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为___________。
如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接。 (1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好。(2)闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下。将原线圈A迅速拔出副线圈B,发现电流计的指针向_____偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,发现电流计的指针向_____偏。
如图所示,有一等边三角形金属线框,在拉力F的作用下,以恒定速度通过匀强磁场区域,磁场的宽度大于线框的边长,在线框从开始进入磁场到完全进入磁场区域的过程中,线框平面始终垂直于磁感线,下边始终保持水平,则下图中反映线框中的感应电流I,发热功率P,通过横截面的电量q以及外力F随时间t的变化关系图象正确的是( )
如图所示,a、b、c 、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中a、b、c三 个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周 运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处,且在外力F作用下恰处于静止状态,已知a、b、c三小球的电荷量均为q,d球的电荷量为6q,。重力加速度为g,静电力常量为k。则 A.小球a一定带正电 B.小球b的周期为 C.小球c的加速度大小为 D.外力F竖直向上,大小等于
如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上,三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角,现缓慢改变绳OA的方向至,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是( ) A.绳OA的拉力先减小后增大 B.斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大 C.地面对斜面体有向右的摩擦力 D.地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和
如图所示电路,已知R1=3 kΩ,R2=2 kΩ,R3=1 kΩ,I=10 mA, I1=6 mA,则a、b两点电势高低和通过R2中电流正确的是( ) A.a比b高,7 mA B.a比b高,2 mA C.a比b低,7 mA D.a比b低,2 mA
如图甲所示,在倾斜角为θ的光滑斜面上放一轻质弹簧,其下端固定,静止时上端位置在B点,在A点放上一质量m=2.0kg的小物体,小物体自由释放,从开始的一段时间内的v﹣t图象如图乙所示,小物体在0.4s时运动到B点,在0.9s到达C点,BC的距离为1.2m(g=10m/s2),由图知( ) A.斜面倾斜角θ=60° B.物体从B运动到C的过程中机械能守恒 C.物块从C点回到A点过程中,加速度先增后减,再保持不变 D.在C点时,弹簧的弹性势能为16J
如图所示,小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球,物块和小球在斜面上的 P点相遇。已知物块和小球质量相等(均可视为质点),空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是( ) A.斜面可能是光滑的 B.小球运动到最高点时离斜面最远 C.在P点时,小球的动能大于物块的动能 D.小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等
暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质,我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列说法中正确的是 A.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 B.“悟空”的环绕周期为 C.“悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 D.“悟空”的质量为
在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下为了算出加速度,最合理的方法是
A.根据任意两个计数点的速度,用公式算出加速度 B.根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角,用公式a=tanα算出加速度 C.根据实验数据画出v-t图象,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式算出加速度 D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
在水平地面上沿直线放置两个完全相同的小物体A和B,它们相距s,在距B为2s的右侧有一坑,如图所示。A以初速度v0向B运动,为使A能与B发生碰撞且碰后又不会落入坑中,求A、B与水平地面间的动摩擦因数应满足的条件。已知A、B碰撞时间很短且碰后粘在一起不再分开,重力加速度为g。
下列说法正确的是 A.爱因斯坦从理论上成功解释了光电效应现象 B.卢瑟福发现了物质的放射性,从而确定了原子核的组成 C.用相同频率的光照射同一金属,逸出的所有光电子都具有相同的初动能 D.由玻尔理论知,氢原子辐射出一个光子后,其电势能减小,核外电子的动能增大 E.平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能
如图所示,某种透明材料做成的三棱镜,其横截面是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面。求: ①该材料对此平行光束的折射率; ②这些直接到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两条?
振源S在O点沿竖直方向做简谐运动,频率为10 Hz,t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出)。则以下说法正确的是________ A.该横波的波速大小为20 m/s B.t=0时,x=1 m处的质点振动方向向上 C.t=0.175 s时,x=-1 m处的质点处在波峰位置 D.若振源S向右匀速运动,在振源S右侧静止的接收者接收到的频率小于10 Hz E.传播过程中该横波遇到小于2 m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象
如图所示的玻璃管ABCDE,CD部分水平,其余部分竖直(B端弯曲部分长度可忽略),玻璃管截面半径相比其长度可忽略,CD内有一段水银柱,初始时数据如图,环境温度是300K,大气压是75cmHg.现保持CD水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时,保持玻璃管静止不动.问: (1)玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少?(即水银面到管口A的竖直距离)? (2)当管内气体温度缓慢降低到多少K时,DE中的水银柱刚好回到CD水平管中?
下列说法正确的是 A.气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和; B.气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变; C.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功; D.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体; E.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。
如图甲所示,M、N 为一对竖直放置的平行金属板,中心各有一小孔 P 和 Q,PQ 连线 垂直金属板,现有质量 m=2.0×10-27 kg,电荷量 q=1.6×10-19C 带正电的粒子连续不断地从 小孔 P 飘入 M、N 板之间,带电粒子在小孔 P 处的初速可忽略。在 M、N 间加有如图乙所 示的交变电压,且 t=0 时 M 板电势高于 N 板电势。带电粒子在 M、N 间运动过程中,粒子 所受重力以及粒子之间的相互作用力均可忽略不计。 (1)如果两平行金属板间距离 d=5.0cm,求:①带电粒子从小孔 Q 中射出时的最大速度值; ② 在 t=0.125×10-5 s 时飘入小孔 P 的带电粒子到达小孔 Q 时的动能; (2)如果在[n-(n+0.25)] ×10-5 s 时间内(n=0,1,2,......),由小孔 P 飘入的带 电粒子都能从小孔 Q 中射出,则两板间距离 d 应满足怎样的条件。
如图所示,虚线圆的半径为R, AC为光滑竖直轩,AB 与BC构成直角的L形轨道,小球与AB、BC, 轨道间的动摩擦因数均为μ,ABC三点正好是圆上三点, 而AC正好为该圆的直径,AB与AC的夹角为α,如果套在AC杆上的小球自A点静止释放,分别沿ABC轨道和AC直轨道运动,忽略小球滑过B处时能量损耗. 求: (1)小球在AB轨道上运动的加速度; (2)小球沿ABC轨道运动到达C点时的速率; (3)若AB、BC、AC轨道均光滑,如果沿ABC轨道运动到达C点的时间与沿AC直轨道运动到达C点的时间之比为5:3, 求α角的正切值。
图(a)为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图,其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路. (1)已知毫安表表头的内阻为10,满偏电流为100mA;R1和R2为固定电阻,阻值分别为R1 = 0.5,R2 = 2.0;由此可知,若使用a和b两个接线柱,电表的量程为_______A;若使用a和c两个接线柱,电表的量程为_______A;
(2)电压表有两种规格,V1(量程1.5V,内阻约为2k)和V2(量程3V,内阻约为4k);滑动变阻器有两种规格,最大阻值分别为20和500. 则电压表应选用_____(填“V1”或“V2”),R应选用最大阻值为________的滑动变阻器. (3)实验步骤如下: ①开关S2拨向b,将滑动变阻器R的滑动片移到______端(选填“左”或“右”),闭合开关S1; ②多次调节滑动变阻器的滑动片,记下电压表的示数U和毫安表的示数I;某次测量时毫安表的示数如图(b)所示,其读数为_________mA。 ③以U为纵坐标,I为横坐标,作U I图线(用直线拟合),如图(c)所示; ④根据图线求得电源的电动势E = ________V(结果保留三位有效数字),内阻r = ________(结果保留两位有效数字)。
如下左图所示,楔形木块A固定在水平放置压力传感器上,A的斜面是光滑的。某同学将质量不同的小钢球从斜面顶端静止释放,记录小钢珠在斜面上运动时压力传感器的示数。重力加速度g = 9.8 m/s2.记录实验数据后,根据数据做出F-m图像,如下右图。 (1)由图像知,木块A的质量M= kg(保留小数点后一位) (2)若斜面倾角为θ,由图像知,_____(保留小数点后两位) (3)不同质量的小钢珠在斜面上运动的时间 (填 “相同”或“不相同”)
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