(12分)如图所示,在竖直的光滑套管中有一根劲度系数k = 800N/m、长30cm的轻弹簧。现让质量m=4kg的物块P与弹簧上端轻轻接触并静止释放,则物块P将在套管中做简谐运动。取平衡位置为重力势能零点,弹簧处于原长时弹性势能为零,(g = 10m/s2)。求:
(1)物块P振动加速度的最大值am和振幅A;
(2)弹簧的最大弹力Fm和振动系统的最大势能Epm。
(1)am =10m/s2,A =
(2)2J
解析:(1)放手时,物块P处在最高点,离开平衡位置的位移最大,加速度也最大。
由于物块P在最高处只受重力
所以物块振动的最大加速度 am = =10m/s2. (2分)
物块在平衡位置时,有 F = mg, (2分)
由胡克定律得振幅 A= . (2分)
(2)由简谐运动的对称性可知
物块P在最低点对平衡位置的位移大小与在最高点时的相等 (1分)
弹簧被压缩的最大长度为 xm = 2A, (1分)
所以弹簧的最大弹力 Fm= k xm, (1分)
得 Fm= 2mg = 80N. (1分)
物块P在最高处时速度为零,动能最小,由机械能守恒可知势能最大(弹性势能为零,重力势能最大), (1分)
所以振动系统的最大势能 Epm = mgA = =2J. (1分)
科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解
【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡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)(12分)
(1)在研究性学习的过程中,针对能源问题,大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案,哪些从理论上讲是可行的
(A)发明一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下
(B)汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝
(C)某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路.利用电磁感应激起电流后,由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光
(D)由于太阳的照射,海洋表面的温度可达30℃左右,而海洋深处的温度要低得多,在水600~1000m的地方,水温约为4℃.据此,科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器,利用海水温差发电
(2)秋天附着在树叶上的露水常呈球形,.这是因为____▲____.水银放在某一固体容器中,其液面向下弯,说明水银__▲___这种固体(填“浸润”或“ 不浸润”).
(3)如图所示,在竖直放置绝热圆柱形容器内用质量为m的绝热活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S,开始时密闭气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为P0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,问:
①此时密闭气体的温度是多少?
②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)下列说法中正确的有 ▲ .
(A)2010年4月14日早晨7时49分,青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震,造成重大人员财产损失,地震波是机械波,地震波中既有横波也有纵波
(B)太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的衍射原理
(C)相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
(D)医院里用于检测的“彩超”的原理是:向病人体内发射超声波,经血
液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速.这
一技术应用了多普勒效应
(2)如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象,此时波中质点M的运动方
向沿y轴负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大
位移处,该波的传播方向为__▲___,波速为___▲____m/s.
(3)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜.现有一束光 线沿MN的方向射
到棱镜的AB界面上,入射角的大小.求光在棱镜中传
播的速率及此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线).
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法中正确的有___▲____.
(A)黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
(B)普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说
(C)天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构
(D)卢瑟福首先发现了质子和中子
(2)如图所示是使用光电管的原理图.当频率为v的可见光照射到阴极K上时,
电流表中有电流通过.
①当变阻器的滑动端P向 ▲ 滑动时(填“左”或“右”),通过电流表的电流将会减小.
②当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则光电子的最大初动能为
▲ (已知电子电荷量为e).
③如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将__▲___
(填“增加”、“减小”或“不变”).
(3)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,
其中一块恰好做自由落体运动,质量为.则另一块爆炸后瞬时的速度大小__▲__。
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,在竖直放置的立柱上端有一个电磁铁,通电时,小球被吸在电磁铁上;断电时,小球自由下落,计时装置开始计时,立柱上有可以移动的光电门,当小球经过光电门时,光电计时装置能测出小球从初始位置到这个光电门所用的时间t,再用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离.为了探究自由落体的位移s与下落时间t的关系.
(1)请设计一个记录实验数据的表格.
(2)为了达到实验目的,你猜想位移s可能与 成正比,或可能与 成正比,或可能与 成正比
(3)根据你的猜想,应如何处理实验数据?
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年天津一中高三(上)零月考物理试卷(解析版) 题型:选择题
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科目:高中物理 来源:江苏省镇江市2010届高三考前最后一卷1 题型:实验题
【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡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)(12分)
(1)在研究性学习的过程中,针对能源问题,大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案,哪些从理论上讲是可行的
(A)发明一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下
(B)汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝
(C)某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路.利用电磁感应激起电流后,由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光
(D)由于太阳的照射,海洋表面的温度可达30℃左右,而海洋深处的温度要低得多,在水600~1000m的地方,水温约为4℃.据此,科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器,利用海水温差发电
(2)秋天附着在树叶上的露水常呈球形,.这是因为____▲____.水银放在某一固体容器中,其液面向下弯,说明水银__▲___这种固体(填“浸润”或“ 不浸润”).
(3)如图所示,在竖直放置绝热圆柱形容器内用质量为m的绝热活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S,开始时密闭气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为P0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,问:
①此时密闭气体的温度是多少?
②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)下列说法中正确的有 ▲ .
(A)2010年4月14日早晨7时49分,青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震,造成重大人员财产损失,地震波是机械波,地震波中既有横波也有纵波
(B)太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的衍射原理
(C)相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
(D)医院里用于检测的“彩超”的原理是:向病人体内发射超声波,经血
液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速.这
一技术应用了多普勒效应
(2)如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象,此时波中质点M的运动方
向沿y轴负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大
位移处,该波的传播方向为__▲___,波速为___▲____m/s.
(3)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜.现有一束光 线沿MN的方向射
到棱镜的AB界面上,入射角的大小.求光在棱镜中传
播的速率及此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线).
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法中正确的有___▲____.
(A)黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
(B)普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说
(C)天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构
(D)卢瑟福首先发现了质子和中子
(2)如图所示是使用光电管的原理图.当频率为v的可见光照射到阴极K上时,
电流表中有电流通过.
①当变阻器的滑动端P向 ▲ 滑动时(填“左”或“右”),通过电流表的电流将会减小.
②当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则光电子的最大初动能为
▲ (已知电子电荷量为e).
③如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将__▲___
(填“增加”、“减小”或“不变”).
(3)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,
其中一块恰好做自由落体运动,质量为.则另一块爆炸后瞬时的速度大小__▲__。
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