【题目】2016年9月15日在酒泉卫星发射中心发射成功的“天宫二号”,是继“天宫一号”后我国自主研发的第二个空间实验室,也是我国第一个真正意义的空间实验室。“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动,其运行周期为T1,线速度为v,离地高度为h;地球半径为R,自转周期为T2,万有引力常量为G,则下列说法正确的是
A. “天宫二号”的线速度大于地球的第一宇宙速度
B. “天宫二号”的向心加速度为
C. 地球的质量为
D. 静止于地球赤道上物体的重力加速度为
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【题目】如图所示,一水平放置的气缸由横截面积不同的两圆筒连接而成,活塞A、B用一长为3L的刚性细杆连接,且可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体,设活塞A、B横截面积的关系为,气缸外大气的压强为,温度为。初始时活塞A与大圆筒底部(大、小圆筒连接处)相距2L,气缸内气体温度为。求:
①缸内气体的温度缓慢降低至380K时,活塞移动的位移;
②缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时,缸内封闭气体的压强。
【答案】(1) (2)
【解析】解:① 缸内气体的温度缓慢降低时,其压强不变,活塞A、B一起向右移动,
对理想气体有,
由题可知,,
由盖-吕萨克定律可得:,
解得,
由于,说明活塞A未碰到大圆筒底部,故活塞A、B向右移动的位移为1.2L;
②大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有,
由盖-吕萨克定律可得
解得,
当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有,
气体发生等容变化,由查理定律
解得
【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图为振幅、频率相同的两列横波在t=0时刻相遇时形成的干涉图样,实线与虚线分别表示波峰和波谷,已知两列波的振幅均为5cm,波速和波长均为1m/s和0.4m。下列说法正确的是_________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分0分)。
A.P点始终处于波谷位置
B.R、S两点始终处于静止状态
C.Q点在t=0.1s时刻将处于平衡位置
D.从t=0到t=0.2s的时间内,Q点通过的路程为20cm
E.如果A、B两波源频率不同,也能产生类似的稳定的干涉现象
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【题目】有一种电荷控制式喷墨打印机,它的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。不考虑墨汁的重力,为使打在纸上的字迹缩小(偏转距离减小),下列措施可行的是( )
A. 减小墨汁微粒的质量
B. 减小偏转电场两板间的距离
C. 减小偏转电场的电压
D. 减小墨汁微粒的喷出速度
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【题目】如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴沿水平方向.x>0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1;第三象限同时存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,磁感应强度大小为B2,电场强度大小为E.x>0的区域固定一与x轴成θ=30°角的绝缘细杆.一穿在细杆上的带电小球a沿细杆匀速滑下,从N点恰能沿圆周轨道运动到x轴上的Q点,且速度方向垂直于x轴.已知Q点到坐标原点O的距离为 ,重力加速度为g, , 。空气阻力忽略不计,求:
(1)带电小球a的电性及其比荷;
(2)带电小球a与绝缘细杆的动摩擦因数μ;
(3)当带电小球a刚离开N点时,从y轴正半轴距原点O为的P点(图中未画出)以某一初速度平抛一个不带电的绝缘小球b,b球刚好运动到x轴与向上运动的a球相碰,则b球的初速度为多大?
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【题目】两根材料相同的均匀直导线a和b串联在电路上,a长为,b长为。
(1)若沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示,求:
①a、b两导线内电场强度大小之比;
②a、b两导线横截面积之比。
(2)以下对直导线内部做进一步分析:设导线单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e,自由电子定向移动的平均速率为v。现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度,其大小用j表示。
①请建立微观模型,利用电流的定义推导:;
②从宏观角度看,导体两端有电压,导体中就形成电流;从微观角度看,若导体内没有电场,自由电子就不会定向移动。设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E,试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式。(解题过程中需要用到的物理量要在解题时作必要的说明)
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【题目】如图所示,在竖直平面(纸面)固定一内径很小内壁光滑的圆管形轨道ABC,它由两个半径均为R的四分之一圆管顺接而成,A与C端切线水平。在足够长的光滑水平台面上静置一个光滑圆弧轨道DE,圆弧轨道D端上缘恰好与圆管轨道的C端内径下缘水平对接。一质量为m的小球(可视为质点)以某一水平速度从A点射入圆管轨道,通过C点后进入圆弧轨道运动,过C点时轨道对小球的压力为2mg,小球始终没有离开圆弧轨道。已知圆弧轨道DE的质量为2m,重力加速度为g。求:
(1)小球从A点进入圆管轨道的速度大小;
(2)小球沿圆弧轨道上升的最大高度。
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【题目】一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 ( )
A. 该汽车的质量为3 000 kg
B. v0=6m/s
C. 在前5s内,阻力对汽车所做的功为25kJ
D. 在5~15s内,汽车的位移大小约为67.19m
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【题目】如图所示,质量为M的长木板静止在光滑水平面上,上表面OA段光滑,AB段粗糙且长为l,左端O处固定轻质弹簧,右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上,,轻绳所能承受的最大拉力为F.质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧,弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断,再过一段时间后长木板停止运动,小滑块恰未掉落。则( )
A. 细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为
B. 细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为
C. 弹簧恢复原长时滑块的动能为
D. 滑块与木板AB间的动摩擦因数为
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【题目】如图所示,质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起竖直放置在水平地面上,物体A处于静止状态在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C。现将小球C由静止释放,C与A发生碰撞后立刻粘在一起,弹簧始终在弹性限度内,忽略空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是
A. C与A碰撞后瞬间A的速度大小为
B. C与A碰撞时产生的内能为
C. C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为
D. 要使碰后物体B被拉离地面,h至少为
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