针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程,有以下叙述:
①伽利略借助数学知识和实验发现,如果速度与位移成正比,将会得到错误的结论;
②伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的;
③伽利略做了大胆的猜想:落体运动应该是一种简单的运动,落体的速度与时间或位移成正比;
④伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定,得出只要倾角一定,铜球的加速度不变,他进一步设想当倾角为90°时,运动变为自由落体,其性质不变,且所有物体下落的加速度都一样,到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动。
根据伽利略研究的真实过程,你认为科学合理的排序的是
A.②③①④ B.①③②④ C.②①③④ D.①②③④
知识点:自由落体运动
A
如图所示,为一质点做直线运动时的加速度—时间(a~t)图像,图中阴影部分的面积S表示
A.初速度 B.末速度
C.速度的变化量 D.位移
知识点:匀变速直线运动
C
如图所示,物体的质量为m,在恒力F的作用下,紧靠在天花板上保持静止,若物体与天花板间的动摩擦因数为μ,则
A.天花板对物体的作用力可能是1个
B.天花板对物体摩擦力的大小一定为Fcos θ
C.天花板对物体摩擦力的大小一定为μFsin θ
D.物体对天花板的压力大小一定为Fsin θ
知识点:摩擦力
B
来自中国航天科技集团公司的消息称,中国自主研发的“北斗”二号卫星系统今年起进入组网高峰期,预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统。此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。现在正在服役的“北斗”一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000 km的地球同步轨道上。目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务,而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成,这些卫星距地面的高度均为20000 km。则下列说法中正确的是
A.“北斗”一号系统中的三颗卫星的动能必须相等
B.所有GPS的卫星比“北斗”一号的卫星线速度大
C.“北斗”二号中的每颗卫星一定比“北斗”一号中的每颗卫星高
D.“北斗”二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度
知识点:万有引力定律
BD
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点进入电场,沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是
A.粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐增大
B.粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大
C.要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
D.若v0=,粒子在运动过程中的最大速度为
知识点:电势能和电势
D
如图所示重现了当初法拉第的一个实验.下列说法中正确的是
A.右边磁铁S极断开时,有感应电流从a至b通过检流计
B.右边磁铁S极断开时,有感应电流从b至a通过检流计
C.左边磁铁N极断开时,有感应电流从a至b通过检流计
D.左边磁铁N极断开时,有感应电流从b至a通过检流计
知识点:楞次定律
AC
如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ。在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其他电阻。导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h。在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等。关于上述情景,下列说法正确的是
A.两次上升的最大高度相比较为H>h
B.有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功[数理化网]
C.有磁场时,电阻R产生的焦耳热为mv
D.有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsin θ
知识点:法拉第电磁感应定律
AD
“5·12”汶川大地震发生后,山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机.该柴油发电机说明书的部分内容如下表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4 Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些家用电器都正常工作时,下列说法中正确的是
型 号
AED6500S
最大输出功率
60 kW
输出电压范围
220 V~300 V
A.输电线路中的电流为20 A
B.输电线路损失的电功率为8 000 W
C.发电机实际输出电压是300 V
D.如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压最大值是300 V
知识点:电能的输送
B
如图所示, 某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解. A、B为两个相同的双向力传感器, 该型号传感器在受到拉力时读数为正, 受到压力时读数为负. A连接质量不计的细绳, 可沿固定的板做圆弧形移动. B固定不动, 通过光滑铰链连接长0.3 m的杆. 将细绳连接在杆右端O点构成支架(O点为支架的圆心). 保持杆在水平方向, 按如下步骤操作
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码, 记录两个传感器的读数
④取下钩码, 移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤, 得到表格.
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
(1)根据表格, A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”). 钩码质量为________kg(保留1位有效数字)
(2)本实验中多次对传感器进行调零, 对此操作说明正确的是( )
A.因为事先忘记调零 B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响 D.可以完全消除实验的误差
知识点:力的合成和分解
(1)F1 0.05 (2)C
为测量一电源的电动势及内阻
(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表
A.量程为1 V、内阻约为1 kΩ的电压表V1
B.量程为2 V、内阻约为2 kΩ的电压表V2
C.量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表V3
选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表.
(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示, 且可视为理想电压表), 在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.
(3)根据以上实验原理电路图进行实验, 读出电压表示数为1.50 V时, 电阻箱的阻值为15.0 Ω; 电压表示数为2.00 V时, 电阻箱的阻值为40.0 Ω, 则电源的电动势E=________V, 内阻r=________Ω.
知识点:用伏安法测电源电动势和内阻
(1)V3或C 6 (2)见解析 (3)7.5 10
)滑板运动是青少年喜爱的一项活动.如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8 m高的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道,然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D.圆弧轨道的半径为1 m,B、C为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧对应圆心角θ=106°,斜面与圆弧相切于C点.已知滑板与斜面间的动摩擦因数为μ=,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为50 kg,可视为质点.试求:
(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v0大小;
(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小.
知识点:机械能守恒定律
解析 (1)运动员离开平台后做平抛运动,从A至B在竖直方向有:v=2gh,在B点有:vy=v0tan ,解得:v0=3 m/s.
(2)运动员在圆弧轨道上做圆周运动,设运动员在最低点的速度为v,在最低点时有N-mg=m,根据机械能守恒定律有
mv+mg[h+R(1-cos 53°)]=mv2 解得N=2 150 N.
由牛顿第三定律知,对轨道的压力大小为2 150 N.
如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20 T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105 V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角∠AOy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度E2=5.0×105 V/m,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量q=8.0×10-19 C、质量m=8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置C.求:
(1)离子在平行板间运动的速度大小;
(2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标;
(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2′应满足什么条件?
知识点:带电粒子在电场中的运动
(1)设离子的速度大小为v,由于沿中线PQ做直线运动,则有qE1=qvB1,代入数据解得v=5.0×105 m/s.
(2)离子进入磁场,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有qvB2=m得,r=0.2 m,作出离子的运动轨迹,交OA边界于N,如图甲所示,OQ=2r,若磁场无边界,一定通过O点,则圆弧QN的圆周角为45°,则轨迹圆弧的圆心角为θ=90°,过N点做圆弧切线,方向竖直向下,离子垂直电场线进入电场,做类平抛运动,y=OO′=vt,x=at2,而a=,则x=0.4 m
离子打到荧光屏上的位置C的水平坐标为xC=(0.2+0.4)m=0.6 m.
(3)只要粒子能跨过AO边界进入水平电场中,粒子就具有竖直向下的速度而一定打在x轴上.如图乙所示,由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径r′= m,设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0,则qvB0=m,代入数据解得B0= T=0.3 T, 则B2′≥0.3 T.
下列有关物体的内能、温度、热量的说法中,正确的是( )
A.只要两物体的质量、温度和体积相等,两物体内能一定相等
B.热量是热传递过程中物体内能变化的量度
C.只要温度升高,每个分子的动能就都增加
D.做功和热传递都能改变物体的内能,两过程的本质不同,但改变物体内能的效果相同
知识点:内能
BD
如图所示, 上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置, 截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形不规则的固体A封闭在汽缸内. 在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置, 使活塞只能向上滑动. 开始时活塞搁在a、b上, 缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105 Pa为大气压强), 温度为300 K. 现缓慢加热汽缸内气体, 当温度为330 K时, 活塞恰好离开a、b; 当温度为360 K时, 活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求: (1)活塞的质量; (2)物体A的体积.
知识点:理想气体的状态方程
解析: (1)设物体A的体积为ΔV.
T1=300 K, p1=1.0×105 Pa, V1=60×40-ΔV.
T2=330 K, p2=Pa, V2=V1.
T3=360 K, p3=p2, V3=64×40-ΔV.
由状态1到状态2为等容过程=,
代入数据得m=4 kg.
(2)由状态2到状态3为等压过程=, 代入数据得ΔV=640 cm3.
如图所示,在一条直线上两个振源A、B相距6 m,振动频率相等.t0=0时刻A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图象A为图(甲),B为图(乙).若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3 s时相遇,则
A.两列波在A、B间的传播速度大小均为10 m/s
B.两列波的波长都是4 m
C.在两列波相遇过程中,中点C为振动加强点
D.t2=0.7 s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下
知识点:波的传播
ACD
如图所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成.一束频率为5.3×1014 Hz的单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知光在真空中的速度c=3×108 m/s,玻璃的折射率n=1.5,求:
(1)这束入射光线的入射角多大?
(2)光在棱镜中的波长是多大?
(3)该束光线第一次从CD面射出时的折射角。(结果可用反三角函数表示)
知识点:光的折射
(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r,r=30°,根据n=,得sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75,i=arcsin0.75.
(2)根据n=,得v== m/s=2×108 m/s
根据v=λf,得λ== m=3.77×10-7 m.
(3)光路如图所示ab光线在AB面的入射角为45°
设玻璃的临界角为C,则sinC===0.67
sin45°>0.67,因此光线ab在AB面会发生全反射
光线在CD面的入射角r′=r=30°
根据n=,光线在CD面的出射光线与法线的夹角i′=i=arcsin 0.75.
某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为
H+C→N+Q1,H+N→C+X+Q2
方程中Q1、Q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:
原子核
H
He
He
C
N
N
质量/u
1.0078
3.0160
4.0026
12.0000
13.0057
15.0001
以下推断正确的是
A.X是He,Q2>Q1 B.X是He,Q2>Q1 C.X是He,Q2<Q1 D.X是He,Q2<Q1
知识点:核裂变与核聚变
B