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【题目】质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。粒子源S发出各种不同的正粒子束(粒子重力忽略不计),粒子从S出来时速度很小,可以看做初速度为零,粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示),并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点,测得P点到入口的距离为z,则以下说法正确的是
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A. 若粒子束不是同位素,则x越大,正粒子的质量一定越大
B. 若粒子束是同位素,则x越大,质量一定越小
C. 只要x相同,则正粒子的质量一定相同
D. 只要x相同,则正粒子的比荷一定相同
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【题目】竖直平面内水平弹簧连接一个套在斜杆上的小球,小球无初速度释放,当小球距离0点最近时恰好为弹簧原长,当小球运动到0点正下方时,速度恰好减小为零,忽咯一切摩擦,弹簧始终在弹性限度之内,已知竖直虚线与斜杆夹角为30。,下列说法错误的是
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A. 弹簧的弹性势能先减小后增大
B. 小球在最高点时的机械能大于在最低点时的机械能
C. 小球在弹簧与斜杆垂直时速度最大
D. 重力的功率先增大后减小
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【题目】如图所示,将带正电的金属球A移至中性导体BC附近,很短的时间导体BC就达到了静电平衡,则下列说法正确的是
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A. 导体B端带负电,C端带正电且B端电势比C端电势低
B. 用手摸一下导体B端可使导体带上正电
C. 导体C端电势比金属球A电势高
D. 导体B端和C端感应电荷在导体内部产生的场强沿BC方向逐渐 减小
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【题目】2016年9月15日,我国发射了空间实验室“天宫二号”。它的初始轨道为椭圆轨道,近地点M和远地点N的高度分别为200km和350km,如图所示。关于“天宫二号”在该椭圆轨道上的运行,下列说法正确的是
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A. 在M点的速度小于在N点的速度
B. 在M点的加速度大于在N点的加速度
C. 在M点的机械能大于在N点的机械能
D. 从M点运动到N点的过程中引力始终做正功
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【题目】2016年9月25日,被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县落成启用,开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在,使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(106W)的发射机,其发射的无线电波波长为126厘米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速c=3108m/s,普朗克常量h=6.61034Js)
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A. 1023 B. 1027 C. 1031 D. 1035
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【题目】图1和图2是教材中演示电感器对交变电流的阻碍作用的两个电路图。把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,先把它们接到直流电源上,如图1所示,再把它们接到交流电源上,如图2所示。取直流电源的电压与交流电压的有效值相等,观察比较两种情况下电路稳定时灯泡的亮度。下列叙述正确的是
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A. 接交流时灯泡更亮些
B. 接直流和接交流灯泡一样亮
C. 线圈对直流和交流的阻碍作用相同
D. 线圈对交流的阻碍作用更大
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【题目】2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家,以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应,物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动,这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图,发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2,然后经过4km长的两臂,在两臂端点处经反射镜反射回来,S1和S2相遇形成干涉,被探测器接收。精确调节两臂,使探测器在无引力波作用时,接收到的信号强度为0。当有引力波作用时,两臂长度将因此而发生改变,则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是
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A. 引力波可以超光速传播
B. 引力波不能传播能量
C. 探测器接收到的两束波的频率相同
D. 无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0
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【题目】如图1所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图2所示。
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(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足 m1____m2(选填“>”或“<”);除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是___________。
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.打点计时器
(2)下列说法中正确的是_______。
A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的
B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段OP的长度越大
(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量m1、m2。记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式________________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足关系式____________。(用测量的量表示)
(4)在OP、OM、ON这三个长度中,与实验所用小球B质量无关的是____________,与实验所用小球质量B有关的是______________。
(5)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图3所示。他发现M和N偏离了OP方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,请你帮他写出验证这个猜想的办法______________。
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【题目】如图所示,BCD是半径R = 0.4m的竖直圆形光滑轨道,D是轨道的最高点,水平面AB与圆轨道在B点相切。一质量为m= 1kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7N的水平恒力作用在物体上,使它在水平面上做匀加速直线运动,当物体到达B点时撤去外力F,之后物体沿BCD轨道运动,物体到达D点时的速度大小vD= 4m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ= 0.3,取重力加速度g = 10m/s。求:
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(1)在D点轨道对物体的压力大小FN;
(2)物体运动到B点时的速度大小vB;
(3)A与B之间的距离x。
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【题目】2015年4月16日,全球首创超级电容储能式现代电车在中国宁波基地下线,如图1所示。这种电车没有传统无轨电车的“长辫子”和空中供电网,没有尾气排放,乘客上下车的几十秒内可充满电并行驶几公里,刹车和下坡时可把部分动能转化成电能回收储存再使用。
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(1)图2所示为超级电容器充电过程简化电路图,已知充电电源的电动势为E,电路中的电阻为R。图3是某次充电时电流随时间变化的i-t图像,其中I0、T0均为已知量。
a.类比是一种常用的研究方法,对于直线运动,我们学习了用v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,根据图3所示的i-t图像,定性说明如何求电容器充电所获得的电荷量;并求出该次充电结束时电容器所获得的电荷量Q;
b.请你说明在电容器充电的过程中,通过电阻R的电流为什么会逐渐减小;并求出电容器的电容C。
(2)研究发现,电容器储存的能量表达式为
,其中U为电容器两端所加电压,C为电容器的电容。设在某一次紧急停车中,在汽车速度迅速减为0的过程中,超级电容器两极间电势差由U1迅速增大到U2。已知电车及乘客总质量为m,超级电容器的电容为C0,动能转化为电容器储存的电能的效率为η。求电车刹车前瞬间的速度v0。
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