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22.(17分) (1)①驗證動量守恒定律;②驗證機(jī)械能守恒定律;③用單擺測定重力加速度 A.要用打點(diǎn)計時器的實(shí)驗是 ; B.要用天平的實(shí)驗是
; C.要用刻度尺的實(shí)驗是
。(填字母代號)
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(2)(11分)發(fā)光二極管是目前很多用電器的指示燈的電子元件,在電路中的符號是。只有電流從標(biāo)有“+” 號的端流入,從標(biāo)有“一”號的一端流出時,它才能發(fā)光,這時可將它視為一個純電阻。現(xiàn)有某廠家提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖所示。
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① 己知該型號的發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0V。若用電動勢為9V ,內(nèi)阻可以忽略不計的直流電源供電,為使該二極管正常工作,需要在電源和二極管之間串聯(lián)一只阻值為 Ω的定值電阻。 ② 己知該型號的發(fā)光二極管允許通過的最大電流為56mA ,請用實(shí)驗證明這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致?蛇x用的器材有: 待測發(fā)光二極管
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直流電源 E(電動勢4.5V ,內(nèi)阻可以忽略不計) 滑動變阻器 R(最大阻值為 20Ω ) 電壓表 V1 (量程 l0V,內(nèi)阻約 50kΩ) 電壓表 V2 (量程 5V,內(nèi)阻約 20kΩ ) 電流表 Al (量程 100mA ,內(nèi)阻約 50Ω) 電流表 A2 (量程 60mA ,內(nèi)阻約 100Ω) 電鍵 S 、導(dǎo)線若干 為準(zhǔn)確、方便地進(jìn)行檢測,電壓表應(yīng)選用 ,電流表應(yīng)選用
。(填字母符號) ③ 畫出利用 ② 中器材設(shè)計的實(shí)驗電路圖。
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(1)的大小。 (2)從兩物開始運(yùn)動到相碰所用的時間t。
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24.(19分) 為了研究月球的起源,歐洲宇航局發(fā)射了“SMART―1”號月球探測器對月球表面的土壤成份進(jìn)行了探測。 (1)探測器的最后一項任務(wù),就是自己去撞擊月球,從而獲取月球表面土壤的信息。2006年9月3日“SMART―1”號月球探測器撞擊了月球。在撞擊之前,探測器進(jìn)入了一個橢圓軌道,假設(shè)近月點(diǎn)離月球表面的高度為h1,遠(yuǎn)月點(diǎn)離月球表面的高度為h2,月球半徑為R月,月球表面的重力加速度為g月。計算探測器從近月點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)月點(diǎn)過程中所用的時間。(提示:該探測器運(yùn)行軌道的近月點(diǎn)h1與遠(yuǎn)月點(diǎn)h2 的差值很小,其橢圓軌道的周期可用等效圓的周期處理,該等效圓的半徑等于橢圓的半長軸)
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(2)“SMART―1”號是世界上第一個采用“太陽能離子發(fā)動機(jī)”作為主要推進(jìn)系統(tǒng)的探測器,這個探測器是利用電場加速帶電離子(它是由電子撞擊中性原子氙產(chǎn)生的),形成高速離子流,從而對探測器產(chǎn)生的反沖力。若離子的比荷k=7.5×104C/kg,離子被高速噴出的速度為v=3×105m/s,形成的等效電流I=0.65A,則“太陽能離子發(fā)動機(jī)”的功率有多大?
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如圖所示,兩根質(zhì)量均為m=2kg的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上,左右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2,導(dǎo)軌間有大小相等但左右兩部分方向相反的勻強(qiáng)磁場,CD棒電阻為AB棒電阻的兩倍,不計導(dǎo)軌電阻,今用250N的水平力F向右拉CD棒,在CD棒運(yùn)動0.5m的過程中,兩棒上產(chǎn)生的焦耳熱共為45J,此時CD棒速率為8m/s,立即撤去拉力F,設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運(yùn)動,求: (1)撤去拉力F瞬間AB棒速度vA; (2)兩棒最終勻速運(yùn)動的速度vA′和vC′。
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