38.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太空中的γ射線都是從很遠(yuǎn)的星球發(fā)射出來的。當(dāng)γ射線爆發(fā)時(shí),在數(shù)秒鐘內(nèi)所產(chǎn)生的能量相當(dāng)于太陽在過去一百億年內(nèi)所發(fā)出的能量的總和的一千倍左右,大致相當(dāng)于太陽質(zhì)量全部虧損得到的能量。科學(xué)家利用超級計(jì)算機(jī)對γ射線的爆發(fā)狀態(tài)進(jìn)行了模擬,發(fā)現(xiàn)γ射線爆發(fā)是起源于一個(gè)垂死的星球“坍塌”過程,只有星球“坍塌”時(shí),才能釋放這么巨大的能量。已知太陽光照射到地球所需時(shí)間為t,地球公轉(zhuǎn)周期為T,真空中的光速為c,萬有引力恒量為G,試推算出一次γ射線爆發(fā)所產(chǎn)生的能量。
37.某物體以一定的初速度v0沿斜面向上運(yùn)動(dòng),由實(shí)驗(yàn)測得物體沿斜面上升的最大位移s與斜面傾角θ的關(guān)系如圖31所示。若g取10m/s2,求:
(1)物體的初速度v0。
(2)物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
(3)s最小時(shí)的θ角和s的最小值。
36.前不久“奮進(jìn)號”航天飛機(jī)進(jìn)行了一次太空飛行,其主要任務(wù)是給國際空間站安裝新的太陽能電池板。該電池板的長度L=73m,寬度D=12m,該太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為η=11%。已知太陽輻射的總功率為P0=3.8×1026W,地球與太陽之間的距離R=1.5×1011m。國際空間站離地面的高度h=3.7×102km,它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在運(yùn)行過程中有大約一半時(shí)間在地球的陰影中,太陽能電池板在其發(fā)電的時(shí)間內(nèi)將一部分電能儲存在蓄電池內(nèi),另一部分供空間站使用,地球半徑R0=6.4×103km。若太陽能電池內(nèi)阻是空間站用電電路總電阻的1/9,由以上數(shù)據(jù)估算,在空間站繞地球運(yùn)行一周過程中,太陽能電池對空間站供電的平均功率能有多大?(設(shè)蓄電池始終對空間站供電,結(jié)果取2位有效數(shù)字)
35.有一種用來提取水銀等導(dǎo)電液體的泵,下部是矩形槽,其下端與水銀接觸;上部是一上端開口的絕緣的圓管,如圖30所示。已知矩形槽高h=0.10m,相對的a、b面是導(dǎo)體,間距l=0.050m。而另一相對的c、d面是絕緣體。當(dāng)a、b間外加恒定電壓U=1.0V的同時(shí),垂直c、d面加上磁感強(qiáng)度B=0.10T的勻強(qiáng)磁場。求:泵內(nèi)水銀面上升高度。已知水銀的電阻率γ=1.0×10-6Ω·m,其密度ρ=1.4×104kg/m3,g=10m/s2。
34.某商場電動(dòng)扶梯的傾角為45°,運(yùn)行速率恒定。一位顧客以1.5m/s的速率沿扶梯下行需時(shí)間1.0min,他以同樣速率沿扶梯上行需時(shí)間2.0min,該電動(dòng)扶梯的運(yùn)行速率多大?如果該電動(dòng)扶梯配套的電機(jī)功率為8kW,額定電壓為380V,電動(dòng)扶梯空載運(yùn)行時(shí)的電流為10A,問該電動(dòng)扶梯最多能載客多少人?(設(shè)人的平均質(zhì)量為50kg)
33.太陽光垂直射到地面上時(shí),地面上每平方米收到太陽能的平均功率為P0,已知太陽光從太陽傳播到地球時(shí)間為t0,太陽的質(zhì)量為M0。太陽向外輻射能量是由于太陽上進(jìn)行熱核反應(yīng),假定太陽光向各個(gè)方向上的輻射是均勻的,當(dāng)太陽的質(zhì)量減少其總質(zhì)量的萬分之三時(shí)太陽就不能繼續(xù)發(fā)光。
(1)寫出太陽還能發(fā)光的時(shí)間t的表達(dá)式。
(2)若地面上每平方米收到太陽光的平均功率P0=1.35kW,太陽光從太陽傳播到地球的時(shí)間t0=500s,現(xiàn)在太陽的質(zhì)量M0=2×1030kg,求太陽還能存在多少年。(保留1位有效數(shù)字)
32.同學(xué)們設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):將彈簧一端固定在墻上,另一端用滑塊將彈簧壓縮一定長度后由靜止釋放(如圖29)。測出每次彈簧的壓縮量x和滑塊在粗糙水平面上滑行的距離s,將數(shù)據(jù)填在了右邊的表里。他們由表中的數(shù)據(jù)歸納出s跟x間的關(guān)系式,并猜測出彈簧的彈性勢能E跟x間的關(guān)系式如下:(以下表達(dá)式中的k1、k2……均為常數(shù))。
A.s=k1x B.s=k2x2 C.s=k3x3 D.E=k4x E.E=k5x2 F.E=k6x3
你認(rèn)為s跟x的關(guān)系式應(yīng)為_____;E跟x的關(guān)系式應(yīng)為______(用關(guān)系式前的字母表示)。
次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
x/cm |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
s/cm |
5.01 |
20.00 |
45.02 |
79.98 |
31.為了測定一根輕彈簧壓縮最短時(shí)能儲存的彈性勢能大小,可以將彈簧固定在一帶有凹槽軌道一端,并將軌道固定在水平桌面邊緣上,如圖28所示。用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短,而后突然釋放,鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面,實(shí)驗(yàn)時(shí)
(1)需要測定的物理量是___________ _。
(2)計(jì)算彈簧最短時(shí)彈性勢能的關(guān)系式是Ep=_____________。
30.在“描繪電場中等勢線”的實(shí)驗(yàn)中,用在導(dǎo)電紙上形成的電流場模擬靜電場,描繪一個(gè)平面上的等勢線,F(xiàn)有一位同學(xué)想模擬帶負(fù)電的點(diǎn)電荷附近電場在一個(gè)平面上的等勢線,他在木板上依次鋪上白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙,并用圖釘固定,然后在導(dǎo)電紙中央平放上一個(gè)小圓柱形電極A,如圖27所示。
(1)還需要怎樣一個(gè)電極?答: 。
(2)通電后,要描繪出過c點(diǎn)的等勢線,還需要什么儀器,怎樣操作?
答: 。
(3)描繪出的等勢線本應(yīng)是正圓形,而實(shí)際實(shí)驗(yàn)中得到的卻出現(xiàn)明顯變形(如圖乙所示,右邊明顯偏離圓形而向外凸起),其原因可能是什么?
答:
。
29.用電流表和電壓表測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r,待測干電池的電動(dòng)勢約1.5V、內(nèi)電阻不大于1.0Ω,干電池放電電流一般不超過0.6A,可供選擇的器材除電鍵、導(dǎo)線外,還有:
A.電壓表(量程0-3V,內(nèi)電阻約3kΩ)
B.電壓表(量程0-15V,內(nèi)電阻約15kΩ)
C.電流表(量程0-0.6A,內(nèi)電阻約0.1kΩ)
D.電流表(量程0-3A,內(nèi)電阻約0.02kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器(最大電阻50Ω,額定電流1.5A)
F.滑動(dòng)變阻器(最大電阻200Ω,額定電流1.5A)
(1)可供選擇的電路如圖25中甲、乙兩種,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇 圖所示電路,按照所選擇的電路圖,將下面實(shí)物圖中的各元件連接在一起(注意:連線不得交叉)
(2)實(shí)驗(yàn)中電壓表、電流表應(yīng)選擇 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(填序號)
(3)下列是三個(gè)同學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的電流表測量值:
甲同學(xué):0.02A、0.06A、0.08A、0.15A、0.20A
乙同學(xué):0.10A、0.20A、0.30A、0.40A、0.50A
丙同學(xué):0.10A、0.40A、0.50A、0.80A、1.00A
其中 同學(xué)在控制實(shí)驗(yàn)條件、適當(dāng)選取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)方面做得最好。
(4)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖26所示的圖線,則待測干電池的電動(dòng)勢E= V,內(nèi)電阻r= Ω.
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