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    如图所示，在一内壁光滑的半圆球壳内有两个可视为质点的小球用一劲度系数为k的轻弹簧连接着，已知球壳固定且内半径为R，两小球质量均为m．两小球与弹簧静止时处在同一水平线上，小球与球壳球心连线与水平方向成θ角，弹簧形变在弹性限度范围内，则弹簧的原长为（　　）
    分析：对小球受力分析后根据平衡条件得到弹簧的弹力，根据胡克定律求解出压缩量；根据几何关系得到弹簧的长度；想加得到弹簧的原长．
    解答：解：以小球为研究对象，小球受三个力：重力、弹力和球壳的支持力如图所示，

    由平衡条件，得到：
    tanθ=
    mg
    k

    解得x=
    mg
    ktanθ

    故弹簧原长x0=
    mg
    ktanθ
    +2Rcos θ，故C正确．
    故选C．
    点评：本题关键是对小球受力分析后根据平衡条件求得弹力，然后根据胡克定律并几何关系列式求解即可．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）理论联系实际是物理学科特点之一．以下给出的几组表述中，实际应用与相应的物理理论相符合的是
    D
    D

    ①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理
    ②伦琴射线管应用了光电效应原理
    ③光纤通信应用了光的折射原理
    ④光谱分析应用了原子光谱理论
    ⑤立体电影应用了光的偏振理论
    A．①②B．②③C．③④D．④⑤
    （2）如图1所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中（液体未漏出），从刻度尺上A、B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播，已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1cm，刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离d=2.5cm，由此可知，瓶内液体的折射率n=
    1.2
    1.2
    （可保留根号）．
    （3）如图2所示，一横波的波源在坐标原点，x轴为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动1s时，形成了如图所示的波形（波刚传到图中P点）．试画出波传到Q点时OQ之间的波形．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（1）下列说法正确的是
     

    A．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
    B．彩色液晶显示屏是应用液晶在不同电场中对不同颜色的光吸收强度不同制成的
    C．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
    D．随着高科技的不断发展，绝对零度是可以达到的
    （2）将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的大小是
     
    m（保留一位有效数字）．
    （3）如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g．
    ①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强
     
    ；
    ②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q
     
    （一定量理想气体的内能仅由温度决定）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2010?盐城三模）本题包括A、B、C三小题，请选定其中的两题，并在相应的答题区域作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
    A．（1）以下说法正确的是的
    BD
    BD

    A、液体中的扩散现象是由于外界对液体作用引起的．
    B、多晶体沿各个方向的物理性质表现为各向同性．
    C、分子间距离为平衡距离时，分子间作用力为零，分子势力能最大．
    D、温度相同的物体分子平均动能一定相同，而分子无规则运动的平均速率不一定相同．
    （2）给旱区人民送水的消防车停在水平地面上，在缓慢放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间作用力，则胎内
    吸收
    吸收
    热量（填“吸收”或“放出”），单位时间内单位面积的车胎内壁受到气体分子平均撞击次数不清
    减少
    减少
    （填“增加”、“减少”或“不变”）．
    （3）标准状态下气体的摩尔体积为V0=22.4L/mol，请估算教室内空气分子的平均间距d．设教室内的温度为0℃，阿伏加德罗常数NA=6X1023mol-1，（要写出必要的推算过程，计算结果保留1位有效数字）．
    B．
    （1）北京时间2011年3月11日13时46分，在日本东北部宫城县以东太平洋海域发生里氏9.0级地震，地震造成了重大的人员伤亡，下列说法正确的是
    BC
    BC

    A、震源停止振动时，地震波的传播立即停止．
    B、地震波能传播能量．
    C、当地震波由海底传播到海水中时地震波的频率不变．
    D、地震波与电磁波一样均可以在真空中传播．
    （2）图甲所示是一列沿X轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形，质点P的振动图象如图乙所示，则这列波的传播速度
    2
    2
    m/s，质点P的振动方程为X=
    8sin0.5πt
    8sin0.5πt
    cm．
    （3）如图丙所示，一个截面为直角三角形的玻璃砖放在水平面上，折射率n=
    		2
    ．入射光线垂直于AB边从F点射入玻璃砖，经E点折射后到达地面上的P点，已知AE=ED=L，∠ABD=60°，试求光线从F到P所用时间？（光在真空中的速度大小为c）．

    C．（1）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，但安全是核电站面临的非常严峻的问题．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方面更强，一旦侵入人体，就会潜伏人体肺部、骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素94239Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为94239Pu→X+24He+γ，下列有关说法正确的是
    AD
    AD


    A、X原子核中含有143个中子．
    B、100个94239Pu经过24100年后一定还剩余50个．
    C、由于衰变时释放巨大能量，根据E=mC2，衰变过程总质量增加．
    D、衰变发出的γ、放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力．
    （2）氢原子弹的光谱在可见光范围内有四条谱线，其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n=4的能级氢原子跃迁到n=2的能级发出的，氢原子的能级如图所示，已知普朗克恒量h=6.63×10-34J?s，则该条谱线光子的能量为
    2.55
    2.55
    eV，该条谱线光子的频率为
    6.15×1014
    6.15×1014
    Hz．（结果保留3位有效数字）
    （3）已知金属铷的极限频率为5.15×1014Hz，现用波长为5.0×10-7m的一束光照射金属铷，能否使金属铷发生光电效应？若能，请算出逸出光电子的最大初动能．（结果保留2位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

     选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．)

    A．(选修模块3-3)(12分)

    ⑴下列说法中正确的是  ▲ 

    A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力

    B．扩散运动就是布朗运动

    C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

    D．对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述

    ⑵将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效数字）．

    ⑶如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g．

    ①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；

    ②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．

    B．(选修3-4试题)

    ⑴（4分）下列说法正确的是  ▲  

    A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

    B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调

    C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。

    D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小

    ⑵如图所示，真空中有一顶角为75o，折射率为n =的三棱镜．欲使光线从棱镜的侧面AB进入，再直接从侧面AC射出，求入射角θ的取值范围为   ▲   。

     

     

    ⑶(4分) 一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x = 96cm。求：

    ①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期；

    ②从图中状态为开始时刻，质点P第一次达到波峰时间。

    C．(选修模块3-5)(12分)

    ⑴．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1 =－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收的是   ▲ 

    A．60.3eV          B． 51.0 eV

    C．43.2eV          D．54.4 eV

    ⑵一个静止的，放出一个速度为2.22×107m/s的粒子，同时产生一个新核，并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子。写出这种核反应方程式   ▲   ；这个核反应中产生的新核的速度为  ▲  ；因γ辐射而引起的质量亏损为  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

    ⑶如图，滑块A、B的质量分别为m1与m2，m1＜m2，置于光滑水平面上，由轻质弹簧相连接，用一轻绳把两滑块拉至最近，弹簧处于最大压缩状态后绑紧，接着使两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动．运动中某时刻轻绳突然断开，当弹簧恢复到其自然长度时，滑块A的速度正好为零。则：

    ①弹簧第一次恢复到自然长度时，滑块B的速度大小为   ▲ ；

    ②从轻绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度的过程中，弹簧释放的弹性势能Ep =   ▲ 。

     

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    科目：高中物理 来源：宿迁市2010年高三年级模拟试卷（三） 题型：填空题

     选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．)

    A．(选修模块3-3)(12分)

    ⑴下列说法中正确的是  ▲ 

    A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力

    B．扩散运动就是布朗运动

    C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

    D．对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述

    ⑵将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效数字）．

    ⑶如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g．

    ①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；

    ②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．

    B．(选修3-4试题)

    ⑴（4分）下列说法正确的是  ▲  

    A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

    B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调

    C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。

    D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小

    ⑵如图所示，真空中有一顶角为75o，折射率为n =的三棱镜．欲使光线从棱镜的侧面AB进入，再直接从侧面AC射出，求入射角θ的取值范围为   ▲   。

     

     

    ⑶(4分) 一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x = 96cm。求：

    ①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期；

    ②从图中状态为开始时刻，质点P第一次达到波峰时间。

    C．(选修模块3-5)(12分)

    ⑴．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1 =－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收的是   ▲ 

    A．60.3 eV          B． 51.0 eV

    C．43.2 eV          D．54.4 eV

    ⑵一个静止的，放出一个速度为2.22×107m/s的粒子，同时产生一个新核，并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子。写出这种核反应方程式    ▲   ；这个核反应中产生的新核的速度为  ▲  ；因γ辐射而引起的质量亏损为  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

    ⑶如图，滑块A、B的质量分别为m1与m2，m1＜m2，置于光滑水平面上，由轻质弹簧相连接，用一轻绳把两滑块拉至最近，弹簧处于最大压缩状态后绑紧，接着使两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动．运动中某时刻轻绳突然断开，当弹簧恢复到其自然长度时，滑块A的速度正好为零。则：

    ①弹簧第一次恢复到自然长度时，滑块B的速度大小为   ▲ ；

    ②从轻绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度的过程中，弹簧释放的弹性势能Ep =   ▲ 。

     

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