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(9分) 如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在BC之间的弹簧第一次压缩到最短时追上B,并且在碰撞后和B粘到一起。求:弹簧弹性势能的最大值。
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(6分)下列说法中正确的是( ) A.一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出二种频率的光子 B.一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量 C.在β衰变放出一个电子的过程中原子核内的一个中子变为一个质子 D.氢弹爆炸的核反应是: E.按照电离能力来看,放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是:γ射线,β射线,α射线
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(9分) 如图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P,现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的P′点,与原来相比向左平移了3.46 cm,已知透明体对光的折射率为
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(6分) 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某同学用毫米刻度尺测得摆线长l=945.8mm;用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示,则摆球直径d = mm;用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如图乙所示,则秒表的示数t = s;若用给定物理量符号表示当地的重力加速度g,则g = 。
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(9分)如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间可以无摩擦滑动,活塞的面积为S。现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中,开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0。在气体从外界吸收热量Q的过程中,活塞缓慢上升d后再次平衡,则在此过程中密闭气体的内能增加了多少?
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(6分) 下列说法正确的是(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化 B.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的 C.对于一定量的气体,当其温度降低时速率大的分子数目减少,速率小的分子数目增加 D.熵值越大,表明系统内分子运动越无序 E.热量是热传递过程中,内能大的物体向内能小的物体转移内能多少的量度
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(19分)如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在匀强磁场,其边界线是半径为R的半圆,半圆外磁场方向相垂直于纸面向里,半圆内磁场方向相垂直于纸面向外,磁感应强度大小均为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出,不计微粒的重力。P、O、Q三点均在直线MN上。求:
(1)若带电微粒在磁场中运动的半径 (2)若带电微粒在磁场中运动的半径
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(13分)如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一质量为m=3kg的物体被一个劲度系数为k=240 N/m的压缩(在弹性限度内)轻质弹簧突然弹开,物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1 m才停下来。已知在弹性限度内弹簧弹性势能为EP=
(1)物体开始运动时弹簧的弹性势能 (2)物体最大动能最大时,弹簧的形变量
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(7分)有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆。此金属材料质量约为0.1~0.2kg,长约30cm,电阻约为10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ,密度为ρ0。因管线内径太小,无法直接测量,请根据以下器材,设计一个实验方案测量其内径 A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器 C.电流表(300mA,RA=10Ω) D.电压表(6V,约为6kΩ) E.滑动变阻器(10Ω,2A) F.直流稳压电源(6V,内阻约为0.05Ω) G.开关一个,带夹子的导线若干 (1)毫米刻度尺用来测量 ;螺旋测微器用来测量 ;(要求写出测量的物理量和对应物理量的符号) (2)根据你设计的实验方案,在所给虚线框内画出测量电路图。 (3)金属管线内径的表达式为 用已知的物理常量和所测得的物理量表示。
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(8分)在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材: A.电磁打点计时器;B.干电池;C.秒表;D.低压交流电源;E.纸带;F.细线、砝码、小车、砝码盘;G.长直木板。 (1)其中多余的器材是__________,缺少的器材是______________。(填器材名称) (2)如图所示,是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带。对纸带的测量数据已用字母表示在图中,已知打点计时器的打点频率为f。若要利用这些数据验证动能定理,还需要测量哪些物理量?
(3)根据上述数据,写出验证动能定理的表达式,并对本实验的可靠性做出评价
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