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某同學(xué)用如圖的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，先將球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次，再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處?kù)o止，讓球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，且與b球相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復(fù)10次．
（1）本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是______．（填序號(hào)字母）
A．小球a、b的質(zhì)量m_a、m_b
B．小球a、b的半徑r
C．斜槽軌道末端到水平地面的高度H
D．球a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差h
E．小球a、b離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間
F．記錄紙上O點(diǎn)到兩小球的平均落點(diǎn)位置A、B、C的距離

.

OA

、

.

OB

、

.

OC

（2）放上被碰小球，兩球（m_a＞m_b）相碰后，小球a、b的平均落點(diǎn)位置依次是圖中______點(diǎn)和______點(diǎn)．
（3）利用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量，也可以判斷兩球碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否守恒．判斷的依據(jù)是看ma

.

OB

2與______在誤差允許范圍內(nèi)是否相等．

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某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，先將球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次，再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處?kù)o止，讓球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，且與b球相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復(fù)10次．
①本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是

AF

AF

．（填序號(hào)字母）
A．小球a、b的質(zhì)量m_a、m_b
B．小球a、b的半徑r
C．斜槽軌道末端到水平地面的高度H
D．球a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差h
E．小球a、b離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間
F．記錄紙上O點(diǎn)到兩小球的平均落點(diǎn)位置A、B、
C的距離

.

OA

、

.

OB

、

.

OC

②放上被碰小球，兩球（m_a＞m_b）相碰后，小球a、b的平均落點(diǎn)位置依次是圖中

A

A

點(diǎn)和

C

C

點(diǎn)．
③利用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量，可以驗(yàn)證兩球（在誤差允許范圍內(nèi)）碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒，則需驗(yàn)證的表達(dá)式為：

ma?

.

OB

=ma?

.

OA

+mb?

.

OC

ma?

.

OB

=ma?

.

OA

+mb?

.

OC

．
④利用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量，也可以判斷兩球碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否守恒．判斷的依據(jù)是看ma

.

OB

2與

ma

.

OA2

+mb

.

OC2

ma

.

OA2

+mb

.

OC2

在誤差允許范圍內(nèi)是否相等．

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1．C由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知A、B錯(cuò)，由于鎳63放出電子，故帶正電，電勢(shì)比銅片電勢(shì)高，C正確，電流方向從銅片到鎳，D錯(cuò)

2．C

3．A由可知，A正確

4．B將分子粗略地看成一個(gè)小立體，則個(gè)

5．D照射到a、b、c上三種光的頻率關(guān)系，為，由光電效應(yīng)的規(guī)律可知板b有電子射出，板c一定有光電子放出，正確答案為D

6．A航天飛機(jī)的運(yùn)行周期

    設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t航天飛機(jī)又通過(guò)建筑物上方，則

    ，所以

7．A沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，，B錯(cuò)；E、F兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，且，A正確

    由等量異種電荷的等勢(shì)面特點(diǎn)可知．，C錯(cuò)，D錯(cuò)

8．C①F＝kA②

    由①②可知，C正確．

9．C先根據(jù)題意畫出電子所走的弧，因?yàn)榛∩先我庖稽c(diǎn)的速度方向必然與該點(diǎn)所在的半徑垂直，故可以過(guò)A點(diǎn)做與方向（即AB方向）垂直的直線，此即為帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑方向．同理過(guò)C點(diǎn)作垂直于BC的直線，也為該點(diǎn)的半徑方向，兩半徑相交點(diǎn)即為帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心．如答圖1所示．由圖示情況可以看出

答圖1

    當(dāng)時(shí)電子剛好不能從BC邊射出．

    要使電子可以從BC邊射出，必滿足r＞，而r＝，

    ∴B＜時(shí)，電子可以從BC邊射出

10．D11．（1）大于（2）軌道末端出口水平（3）P、、為落地的平均位置，F一步中的應(yīng)為-2r，

12．（1）1.000

 （2）①略

    ②A．將滑動(dòng)變阻器調(diào)至輸出電壓為零的位置，再合上．

    B．將扳向2，調(diào)滑動(dòng)變阻器使電流表指針在某一電流刻度，并記下該位置．

    C．使阻值最大后，將扳向1，調(diào)電阻箱，使電流表指針回到所記的位置，記下電阻箱阻值．

    D．被測(cè)電阻＝．

13．偵察衛(wèi)星環(huán)繞地球一周，通過(guò)有日照的赤道一次，在衛(wèi)星一個(gè)周期時(shí)間（設(shè)為）地球自轉(zhuǎn)的角度為q ，只要q 角所對(duì)應(yīng)的赤道弧長(zhǎng)能被拍攝下來(lái)，則一天時(shí)間內(nèi)，地面上赤道處全部在有日照條件下就能被拍攝下來(lái)．設(shè)偵察衛(wèi)量的周期為，地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力為衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，衛(wèi)星的軌道半徑r＝R＋h，根據(jù)牛頓第二定律，則

    在地球表面的物體重力近似等于地球的萬(wàn)有引力，即mg＝

    解得偵察衛(wèi)星的周期為

    已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，則衛(wèi)星繞行一周，地球自轉(zhuǎn)的角度為q ＝2p?

    攝像機(jī)應(yīng)拍攝赤道圓周的弧長(zhǎng)為q 角所對(duì)應(yīng)的圓周弧長(zhǎng)應(yīng)為

14．當(dāng)開關(guān)S在位置1時(shí)，粒子在電容器中做類平拋運(yùn)動(dòng)，即水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有

    l＝vt，

    得

    則帶電粒子的初速度

    （m/s）

    當(dāng)S接到2位置時(shí)，電容器內(nèi)形成按余弦規(guī)律變化的振蕩電場(chǎng)，周期為

    ．

    接到位置2時(shí)，電容器內(nèi)電場(chǎng)仍豎直向上，設(shè)粒子在第一個(gè)內(nèi)加速向下運(yùn)動(dòng)，在第二個(gè)內(nèi)減速向下運(yùn)動(dòng)，在半個(gè)周期結(jié)束時(shí)，粒子的速度為零，平均加速度＜a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間＜t，故粒子半個(gè)周期內(nèi)豎直方向位移，粒子不會(huì)打到下極板上．

    在第三個(gè)內(nèi)，粒子加速向上運(yùn)動(dòng)，在第四個(gè)內(nèi)減速向上運(yùn)動(dòng)，在后半個(gè)周期結(jié)束時(shí)，粒子的速度為零．從對(duì)稱性角度考慮，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，粒子又回到兩板中央，豎直方向速度為零．

    不論電容器內(nèi)電場(chǎng)如何作用周期性的變化，粒子在水平方向不受電場(chǎng)力的作用，水平速度不變，所以粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間仍為2×s，在這一時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)做周期性變化的次數(shù)

    ．

    所以當(dāng)粒子離開電容器時(shí)，豎直速度為零，水平速度不變，仍為v＝1.0×m/s，從兩板中央飛出．

    所以粒子能飛出電容器，從兩板中央水平飛出，v＝1.00×m/s．

15．（1）滑塊速度向右，根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)條件

    ①

    可知E的方向必水平向右．

    由返回速度向左且作勻速運(yùn)動(dòng)可知

    ＝mg ②

    而題中有： ③

    ②③聯(lián)立得知，即＝2mg，代入①式

    所以E＝m （mg＋2mg）/q＝3m mg/q

    （2）設(shè)往返總時(shí)間為T有：

    即：，代入②式可得

    （3）返回時(shí)不受摩擦力，所以全過(guò)程摩擦力做功

    W＝-fL＝-m （mg＋）L＝-3m mgL

16．用答圖2示平面內(nèi)的光線進(jìn)行分析，并只討論從右側(cè)觀察的情形，如圖所示，由亮點(diǎn)發(fā)出的任一光線CP線經(jīng)過(guò)兩次折射而從液面射出．由折射定律，按圖上標(biāo)記的各相關(guān)角度．有sina ＝nsinb  ①

    sing ＝（1/n）sind ②

    其中d ≤p /2g ＝（p /2）-（b ＋j ） ③

答圖2

    注意到，若液體內(nèi)光線入射到液面上時(shí)發(fā)生全反射，就沒(méi)有從液面射出的折射光線．全反射臨界角滿足條件sin＝1/n

    可知光線CP經(jīng)折射后能從液面射出從而可被觀察到的條件為g ＜④

    或sing ＜1/n⑤

    現(xiàn)在計(jì)算sing ．利用③式可得

    sing ＝cos（b ＋j ）＝cosb cosj -sinb sinj

    由①式可得cosb ＝

    因此，nsing ＝cosj -nsinb sinj 又由①式nsing＝cosj  -sina sinj  ⑥

    由圖及①、②式，或由⑥式均可看出a 越大則g 越小，因此，如果與a 值最大的光線相應(yīng)的g 設(shè)為，若＞，則任何光線都不能射出液面．反之，只要＜，這部分光線就能射出液面，從液面上方可以觀察到亮點(diǎn)．由此極端情況即可求出本題要求的條件．

    自C點(diǎn)發(fā)出的a 值最大的光線是極靠近CD的光線，它被DB面折射后進(jìn)入液體，由⑥式可知與之相應(yīng)的

    a ＝（p /2）-j

    nsin＝cosj  -cosj sinj

    能觀察到亮點(diǎn)的條件為nsin＜1

    即cosj -cosj sinj ＜1

    上式可寫成cosj ＜1＋cosj sinj

    取平方

    化簡(jiǎn)

    故

    開方并化簡(jiǎn)可得

    這就是在液面上方從側(cè)面適當(dāng)?shù)姆较蚰芸吹搅咙c(diǎn)時(shí)n與j 之間應(yīng)滿足的條件．

17．（1）激光器的功率為＝NE①

    已知激光對(duì)物體表面的壓力為F＝2N?p②

    由光壓的定義 ③

    聯(lián)立以上各式得④

    （2）太陽(yáng)光對(duì)薄膜產(chǎn)生的光壓

     ⑤

    探測(cè)器受到的總光壓力

    F＝I?S⑥

    以探測(cè)器為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律F＝m?a ⑦

    ^∴⑧

18．（1）由豎直上拋運(yùn)動(dòng)得炮彈被射出時(shí)的初速度①

    （2）由動(dòng)量守恒定律得： ②

    帶電物體在洛侖茲力作用下的直線運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，根據(jù)受力有：③

    ④

    聯(lián)立②③④得：

    兩物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度

    ∴40m/s ⑤

    50m/s ⑥

    所加電場(chǎng)為

    _⑦

    因?yàn)?i>E為正，所以場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上

    （3）由動(dòng)能定理得：爆炸對(duì)兩物體做的功

    _⑧

    _⑨

    （4）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得落地時(shí)間：

    ⑩

    兩物體的水平位移

    ＝＝40×4m＝160m

    ＝＝50×4m＝200m

    兩物體落地點(diǎn)間的距離

    Ds＝＋＋L＝360＋20＝380m