【题目】如图是卢瑟福设计的一个实验:他在铅块上钻了一个小孔,孔内放入一点镭,使射线只能从这个小孔里发出,随后他将射线引入磁场中,发现射线立即分成三股,他把三束射线分别命名为 α射线、β射线、 γ射线。基于对这三种射线的深入分析,卢瑟福获得了1907年的诺贝尔奖。以下对这三束射线描述准确的是( )
A. α射线的穿透能力最弱,容易被物体吸收
B. β射线在真空中的运动速度是光速
C. γ射线本质上是波长极短的电磁波,电离能力极强
D. β射线带负电,是来自镭原子的核外电子
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【题目】在边长为L的等边三角形ABC范围内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。位于等边三角形中心O处的粒子源可向纸面内的各个方向发射速率相等的同种带正电粒子,粒子的比荷为,不计重力及粒子间的相互作用。
(1)若等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,求粒子初速度的大小应满足的条件。
(2)若粒子的初速度大小为v0时,恰好可使等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,求初速度为v0的粒子在磁场中运动时间最长与最短的差值。(已知:若sinθ=k,则θ=arcsin k)
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【题目】某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律,在气垫导轨的滑块上装上一个挡光片和一个方盒,测得滑块、方盒及挡光片的总质量为M,气垫导轨的右端固定一个定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,每个钩码的质量为m,当地重力加速度为g,(桌面足够高)
(1)现用游标卡尺测出挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d=_________mm;
(2)实验前先调节气垫导轨水平,方法是:取下砝码,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑块放在气垫导轨上任意位置都能_____________,则导轨水平
(3)先挂上6个钩码,将滑块由某一固定位置由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为____________(用题中所给字母表示)。
(4)每次将1个钩码移放到滑块上的方盒中,滑块均由同一位置由静止释放,重复实验,记录每次悬挂钩码的个数n及挡光片通过光电门的时间t,在坐标纸上作出图像,如图所示,要验证机械能守恒,还需要测量的物理量是______________,设此物理量的测量值为x,要验证机械能守恒,在误差允许的范围内,作出的图像斜率k=_______________。
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【题目】三颗卫星围绕地球运行的三个轨道如图所示,1、3为圆轨道,2为椭圆轨道。轨道2与轨道1相切于Q点,与轨道3相切于P点。下列说法正确的是
A. 轨道1和轨道2上的卫星经过Q点时的加速度相同
B. 轨道2上卫星的速度一定大于轨道1上卫星的速度
C. 轨道3上卫星的机械能一定大于轨道2上卫星的机械能
D. 轨道3上卫星的引力势能小于轨道1上相同质量卫星的引力势能
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【题目】甲图是传送带紧贴矩形桌面的俯视示意图。传送带和桌面在同一水平面且都足够宽、足够长,传送带沿图示方向运动。abcd是垂直水平面固定的光滑挡板条,ab与cd部分是直的,bc是平滑过渡部分。挡板条ab部分与传送带运动方向的夹角为θ。质量为m1的小滑块A与传送带的动摩擦因数为μ,从a点由静止释放,最后与静止在桌面c点、质量为m2的小滑块B发生弹性正碰。小滑块A、B均可视为质点,桌面c点左侧光滑,右侧与小滑块A、B的动摩擦因数均为μ1,重力加速度为g。
(1)若m1=3m2,小滑块A碰前瞬间的速率为v0′,求小滑块A、B碰后在桌面滑行的距离之比s1:s2。
(2)在满足m1<m2的前提下,小滑块A碰前瞬间的速率v0′一定,m2取不同值,小滑块A、B碰后速率也会不同。乙图中的实线反映了小滑块A碰后从b点滑上传送带的速率vb与再次滑出传送带的速率vb′的关系。图中p点对应着小滑块A、B最后停在桌面上同一位置,求其相应的m1:m2:
(3)若传送带的速度恒定为v0,请求小滑块A经过b点时的速率v0′,并从速度与加速度两个角度,定性描述小滑块A从a点由静止释放到b点的运动情况。
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【题目】“研究平抛运动”实验中,A实验小组选用如图1实验装置,她们让钢球从斜槽固定位置滚下从槽的末端飞出做平抛运动,用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置,得到钢球平抛运动的轨迹,并利用轨迹求出钢球平抛运动的初速度。
①除图中所给的实验器材外,完成本实验还需要的测量工具是_____
②为保证钢球飞出后做平抛运动,斜槽末端必须水平。请简要说明,在实验操作中你是如何检测斜槽末端是否水平的。_____
③如图2所示,在实验中记下钢球的平抛初位置O点,用悬挂的重锤确定竖直线。取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。如果平抛运动的轨迹是一条抛物线,那么轨迹上任意一点的y坐标与x坐标理论上应满足y=ax2,若设初速度为v0,重力加速度为g,关系式中的a应等于_________:
A. B. C. D.
④B实验小组为了更方便研究平抛运动,他们在实验中用频闪光源代替钢球,频闪光源的频率为50Hz,抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹(如图3)。将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标。下图中M1、M2、M3是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹,M1、M2、M3的坐标见表格,通过计算可得频闪光源平抛运动的初速度为_____m/s,当地的重力加速度为_____m/s2
M1 | M2 | M3 | |
x/cm | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
y/cm | 0.40 | 1.19 | 2.37 |
⑤该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动,利用④中的实验装置完成实验并测量相关数据,通过计算机绘出如图4所示的Vy﹣t图象,并拟合出表达式,图中Vy为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度。他们通过分析图象和表达式可以得出的结论是_____。
A.斜槽末端可能不水平
B.频闪光源与斜槽之间存在摩擦
C.频闪光源在水平方向上做匀速直线运动
D.频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动
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【题目】为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t,改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次,得到下列表格中5组数据.
依据表中数据在坐标纸上画出a—F图象,由图象可得滑块质量m=_________kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________(取g=10m/s2)(均保留两位有效数字)
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【题目】如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为30°,已知B、C高度差为h,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知
A. 小球甲作平抛运动的初速度大小为
B. 甲、乙两小球到达C点所用时间之比为
C. A、B两点高度差为
D. 两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等
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【题目】如图所示,10匝矩形线框,在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴OO′以角速度为100 rad/s匀速转动,线框电阻不计,面积为0.5m2,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L1和L2.已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1,开关断开时L1正常发光,且电流表示数为0.01A,则( )
A. 若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为200sin100t V
B. 灯泡L1的额定功率为2W
C. 若开关S闭合,灯泡L1将更亮
D. 若开关S闭合,电流表示数将增大
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