一个质量m＝0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑

更新 2022-09-03
科目物理
题型综合题
难度较易
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一个质量m＝0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A处，环的半径R＝0.5 m，弹簧的原长l₀＝0.50 m，劲度系数为4.8 N/m，如图所示.若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能E_p_弹="0.60" J,求：

（1）小球到C点时的速度v_C的大小；
（2）小球在C点时对环的作用力.(g取10 m/s²)

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下列说法正确的是（）
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B.原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
C.放射性元素的半衰期是由核内自身因素决定的，跟原子所处的化学状态没有关系
D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
（2）如图所示，A、B为两个大小可视为质点的小球，A的质量为M=0.6Kg，B的质量=0.4Kg，B球用长L=1.0m的轻质细绳吊起，当B球处于静止状态时，B球恰好与光滑弧形轨道PQ的末端点P（P端切线水平）接触但无作用力。现使A球从距轨道P端h=0.20m的Q点由静止释放，当A球运动到轨道P端时与B球碰撞，碰后两球粘在一起运动,若g取10m/s²，求：两球粘在一起后，悬绳的最大拉力。

题型：未知
难度：未知

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（1）下列说法中正确的是（）

A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理

B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息

C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显

D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L

（2）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么

①该波沿（选填“+x”或“-x”）方向传播；
②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程="" cm；
③P点的横坐标为x=m.

题型：未知
难度：未知

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用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 $K$ 和两个部件 $S$ 、 $T$ 。
请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件，使指针对准电流的" $0$ "刻线。
②将 $K$ 旋转到电阻挡" $\times 100$ "的位置。
③将插入" $+$ "、" $-$ "插孔的表笔短接，旋动部件,使指针对准电阻的（填" $0$ 刻线"或" $\infty$ 刻线"。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量。
A.将 $K$ 旋转到电阻挡" $\times 1 K$ "的位置
B.将 $K$ 旋转到电阻挡" $\times 10$ "的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图2，用"碰撞试验器"可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量（填选项前的序号），间接地解决这个问题
A小球开始释放高度 $h$
B小球抛出点距地面的高度 $H$

C小球做平抛运动的射程
②图2中 $O$ 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 $m_{1}$ 多次从斜轨上 $S$ 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 $P$ ,测量平抛射程 $O P$ ，然后，把被碰小球 $m_{2}$ 静止于轨道的水平部分，再将入射小球 $m_{1}$ 从斜轨上 $S$ 位置静止释放，与小球 $m_{2}$ 相撞，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是(填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$

B.测量小球 $m_{1}$ 开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度h
D．分别找到相碰后平均落地点的位置 $M$ 、 $N$

E．测量平抛射程 $O M$ ， $O N$

③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用②中测量的量表示）；
若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为（用②中测量的量表示）。
④经测定， $m_{1} = 45.0 g$ , $m_{2} = 7.5 g$ ,小球落地点的平均位置距 $O$ 点的距离如图 $3$ 所示。

碰撞前，后 $m_{1}$ 动量分别为 $p_{1}$ 与 $p_{1} ‘$ ，则 $p_{1}$ : $p_{1} ‘$ =:11,若碰撞结束时 $m_{2}$ 的动量为 $p_{2} ‘$ ，则 $p_{1} ‘$ : $p_{2} ‘$ =11:．
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值 $\frac{p_{1}}{p_{1} ‘ + p_{2} ‘}$ 为
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计算出被撞小球 $m_{2}$ 平抛运动射程 $O N$ 的最大值为 $c m$

题型：未知
难度：未知

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A． (1)如题12A-1图所示，一演示用的"永动机"转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面"划水"，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（）

A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
(2)如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为 $P_{0}$ 。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量 $Q$ 后，体积由 $V_{1}$ 增大为 $V_{2}$ 。则在此过程中，气体分子平均动能(选填"增大"、"不变"或"减小")，气体内能变化了。
(3)某同学在进行"用油膜法估测分子的大小"的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量 $M = 0.283 k g \cdot m o l^{- 1}$ ，密度 $ρ = 0.895 \times 10^{3} k g \cdot m^{- 3}$ .若 $100$ 滴油酸的体积为 $1 m l$ ，则 $1$ 滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取 $N_{A} = 6.02 \times 10^{23} m o l^{- 1}$ .球的体积V与直径D的关系为 $V = \frac{1}{6} π D^{3}$ ，结果保留一位有效数字)
B． (1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 $A$ 、 $B$ 和 $C$ 。假想有一列车沿 $A C$ 方向以接近光速行驶，当铁塔 $B$ 发出一个闪光，列车上的观测者测得 $A$ 、 $C$ 两铁塔被照亮的顺序是（）

(A)同时被照亮
(B) $A$ 先被照亮
(C) $C$ 先被照亮
(D)无法判断
(2)一束光从空气射向折射率为 $\sqrt{3}$ 的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为。真空中的光速为 $c$ ，则光在该介质中的传播速度为 .
(3)将一劲度系数为 $K$ 的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为 $m$ 的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期 $T$ 。
C． (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）

A.B.C.D.

(2)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量(选填"越大"或"越小")。已知氢原子的基态能量为 $E 1 (E 1 < 0)$ ，电子质量为 $m$ ，基态氢原子中的电子吸收一频率为 $γ$ 的光子被电离后，电子速度大小为(普朗克常量为 $h$ ).
(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在 $X + {}_{7}^{14}N \to {}_{8}^{17}O + {}_{1}^{1}H$ 中，核反应吸收的能量 $Q = [(m_{0} + m_{H}) - (m_{X} - m_{N})] c^{2}$ ，在该核反应中， $X$ 表示什么粒子？ $X$ 粒子以动能 $E_{K}$ 轰击静止的 ${}_{7}^{14}N$ ，若 $E_{K} = Q$ ，则该核反应能否发生？请简要说明理由。

题型：未知
难度：未知

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（1）碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天。

碘131核的衰变方程： ${}_{53}^{131}I \to$ （衰变后的元素用X表示）；

经过天有75%的碘131核发生了衰变。
（2）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为 $2 v_{0}$ 、 $v_{0}$ 。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力）

题型：未知
难度：未知

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