【題目】某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,按如下步驟進(jìn)行操作:
(i)取一根符合實驗要求的擺線,下端系一金屬小球,上端固定在O點;
(ii)測量出懸點O到小球球心的距離l記為擺長;
(iii)拉動小球使細(xì)線偏離豎直方向一個較小的角度,然后靜止釋放小球;
(iv)用秒表記錄小球完成n次全振動所用的時間t。
請你結(jié)合以上操作回答:
①用以上所測物理量的符號表示重力加速度的測量值,其表達(dá)式為g=_________。
②圖(甲)中的秒表示數(shù)為一單擺完成40次全振動經(jīng)歷的時間,則該單擺振動周期的測量值為______s。(保留2位有效數(shù)字)
③為使重力加速度的測量結(jié)果更加準(zhǔn)確,下列做法合理的有(______)
A. 測量擺長時,應(yīng)測量水平拉直后的擺線長
B. 擺球運動過程中,必須保證懸點固定不動
C. 擺球運動過程中,擺線與豎直方向的夾角不能太大
D. 測量周期時,應(yīng)該從擺球運動到最高點時開始計時
④在與其他同學(xué)交流實驗數(shù)據(jù)處理方案后,他決定用圖像法處理數(shù)據(jù),并通過改變擺長,測得了多組擺長l和對應(yīng)的周期T,并用這些數(shù)據(jù)作出T2-l圖像如圖(乙)所示。若圖線的斜率為k,則重力加速度的測量值g=_________(用字母表示)。另一位同學(xué)利用圖像法處理數(shù)據(jù),得到的圖像如圖(丙)所示,這位同學(xué)通過分析發(fā)現(xiàn)圖像不過原點的原因是:在計算擺長時未計入小球的半徑,則該同學(xué)根據(jù)圖像丙計算得到的加速度會______(填“偏大”、“不變”、“偏小”)。
【答案】 BC 不變
【解析】(1)根據(jù)單擺的周期公式,得,而,故重力加速度.
(2)秒表的小盤讀數(shù)為12.5s,大盤讀數(shù)為60s,則秒表的讀數(shù)為72.5s,則周期為.
(3) A、擺長應(yīng)為繩長加小球的半徑之和,則讓小球連著繩自然下垂測量懸點到球心的距離,故A錯誤.B、實驗時保證懸點固定,防止擺線松動帶來擺長的變化,故B正確.C、擺線偏離平衡位置的角度不能太大,否則不能構(gòu)成單擺的擺動規(guī)律,故C正確.D、測量周期應(yīng)從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時,故D錯誤.故選BC.
(4)根據(jù)周期公式,可得,則圖象的斜率,故;若計算擺長時未算半徑,則,可知圖象的斜率不變,則求得重力加速度g不變.
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【題目】如圖所示,水平面上固定相距為d的光滑直軌道MN和PQ,在N、Q之間連接不計電阻的電感線圈L和電阻R.勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直導(dǎo)軌平面向上,在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m,電阻不計的金屬桿ab,在直導(dǎo)軌右側(cè)有兩個固定擋塊C、D,CD連線與導(dǎo)軌垂直.現(xiàn)給金屬桿ab沿軌道向右的初速度v0,當(dāng)ab即將撞CD時速度為v,撞后速度立即變?yōu)榱愕慌c擋塊粘連.以下說法正確的是
A. ab向右做勻變速直線運動
B. 當(dāng)ab撞CD后,將會向左運動
C. 從ab開始運動到撞CD時,電阻R上產(chǎn)生的熱量小于
D. ab在整個運動過程中受到的最大安培力為
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【題目】如圖所示,虛線a、b、c是電場中的一簇等勢線(相鄰等勢面之間的電勢差相等),實線為一個α粒子(重力不計)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點,據(jù)此可知( )
A. a、b、c三個等勢面中,a的電勢最高
B. 電子在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能小
C. 電子在P點的加速度比Q點的加速度大
D. 帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運動
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【題目】矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中,在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖1(甲)所示。磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,t=0時刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的圖象如圖1(乙)所示。在0~4s時間內(nèi),導(dǎo)線框abcd內(nèi)的電流以及ad邊所受安培力隨時間變化的圖象可能是下圖中的(規(guī)定導(dǎo)線框中電流順時針方向為正,ad邊所受安培力向左為正方向)( )
A. B. C. D.
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【題目】關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是( )
A. 甲圖中A處能觀察到大量的閃光點,B處能看到較多的閃光點,C處觀察不到閃光點
B. 乙圖中1為α射線,它的電離作用很強(qiáng)可消除靜電
C. 丙圖中處于基態(tài)的氫原子能吸收能量為 的光子而發(fā)生躍遷
D. 丁圖中用弧光燈照射原來就帶電的鋅板時,發(fā)現(xiàn)驗電器的張角變大,說明鋅板原來帶負(fù)電
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【題目】(1)光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動量。由狹義相對論可知,一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對應(yīng):E=mc2,其中c為真空中光速。已知某單色光的頻率為v,波長為,該單色光光子的能量E=hv,其中h為普朗克常量。試借用動量的定義:動量=質(zhì)量×速度,推導(dǎo)該單色光光子的動量p=。
(2)根據(jù)玻爾理論,電子繞氫原子核運動可以看作是僅在庫侖引力作用下的勻速圓周運動。電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運動,對應(yīng)著氫原子的不同能量狀態(tài),電子做圓周運動的軌道半徑滿足rn=n2r1,其中n為量子數(shù),即軌道序號,rn為電子處于第n軌道時的軌道半徑。電子在第n軌道運動時氫原子的能量En為電子動能與“電子-原子核”這個系統(tǒng)電勢能的總和。理論證明,系統(tǒng)的電勢能Ep和電子繞氫原子核做圓周運動的半徑r存在關(guān)系:
Ep=-k(以無窮遠(yuǎn)為電勢能零點)。
已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,靜電力常量為k,電子在第1軌道運動的半徑為r1,氫原子的基態(tài)能量為E1,請根據(jù)以上條件完成下面的問題:
①試證明電子在第n軌道運動時氫原子的能量En和電子在第1軌道運動時氫原子的能量E1滿足關(guān)系式En=;
②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運動的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量,恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離,即其核外在第4軌道做圓周運動的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動能改變,試求氫原子乙電離后電子的動能。
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【題目】如圖所示,在半個空間中分布一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(垂直紙面并指向紙面內(nèi))。磁場邊界為MN(垂直紙面的一個平面)。在磁場區(qū)內(nèi)有一點電子源(輻射發(fā)射源)S,向四面八方均勻地,持續(xù)不斷地發(fā)射電子。這里僅考察電子源所在的平面內(nèi),由電子源發(fā)射的電子,不計電子間的相互作用,并設(shè)電子源離界面MN的垂直距離為L。
(1)點源S發(fā)射的電子,其速度達(dá)多大時,界面MN上將有電子逸出?
(2)若點源S發(fā)射的電子速度大小均為 ,在界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出?
(其中m為電子質(zhì)量,e為電子帶電量。)
(3)若電子速度為 ,逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例?
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【題目】如圖所示,水平放置的絕緣光滑正方形桌面abcd,邊長為L,距地面高度也為L,僅在桌面區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場。兩個帶有相同電荷量的小球1、2,質(zhì)量分別為m1和m2,先后從b點沿水平桌面ba方向射入磁場,在b點動能相同,小球1從bc邊的中點P水平射出,小球2從bc邊的c點水平射出.重力加速度為g
(1)求兩小球帶電性質(zhì)及兩小球質(zhì)量之比m1/m2
(2)若在b點的動能EK=3m1gL/4,求兩小球落地點間的水平距離x12(用L表示)
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【題目】下列說法正確的是___________
A.運送沙子的卡車停于水平地面,在緩慢卸沙過程中,看車胎不漏氣,胎內(nèi)氣體溫度不變,不計分子間勢能,則胎內(nèi)氣體從外界吸熱
B.民間常用“技火罐”來治療某些疾病,方法是將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi),當(dāng)紙片燃燒完時,迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上,火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上。其原因是,當(dāng)火罐內(nèi)的氣體體積不變時,溫度降低,壓強(qiáng)減小
C.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的
D.一定量的理想氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加
E.分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生,并隨著分子間距的變化而變化,分子間引力和斥力都隨分子間距的減小而增大
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