如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路。A、B两端接在充电机的输出端上,蓄电池组的内阻r=2Ω,指示灯L的规格为“6V,3W”。当可变电阻R调到20Ω时,指示灯恰能正常发光,电压表示数为52V(设电压表内阻极大),试求:
(1)充电机的输出功率;
(2)对蓄电池组的输入功率;
(3)蓄电池组的总电动势;
(4)充电机的充电效率。
一个静止的铀核(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核
(原子质量为228.0287u)。(已知:原子质量单位1u=1.67×10—27kg,1u相当于931MeV)。
(1)写出核衰变反应方程并算出该核衰变反应中释放出的核能;
(2)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,则钍核获得的动能有多大?
如图所示是安全门上的观察孔,其直径ab为 4 cm,门的厚度ac为2cm。为了扩大向外观察范围,将孔中完全嵌入折射率为
的玻璃,那么嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角是多少?若要求将视野扩大到1800,嵌入玻璃的折射率应为多少?
(选修模块3-3)(12分)
某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图。
(1)(4分)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是.
A.该密闭气体分子间的作用力增大 |
B.该密闭气体组成的系统熵增加 |
C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的 |
D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和 |
(2)(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V,密度为ρ,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该密闭气体的分子个数为;
(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度(填“升高”或“降低”)。
(18分)如图所示,劲度系数k=100N/m的一根轻质弹簧,右端固定在竖直墙壁上,左端连接一质量m=1.0kg的小物块,开始时弹簧处于原长,小物块静止于O点,现将小物块缓慢向左拉动至A点后释放,让小物块沿水平面向右运动起来,已知OA长度L=0.25m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力可看成等于滑动摩擦力的大小,g取10m/s2。
⑴试在坐标纸中作出小物块在由O移动到A的过程中,弹簧弹力F随伸长量x变化的F-x图象,类比于由v-t图象求位移的方法,求此过程中克服弹簧弹力做的功W;
⑵求小物块从A点向右运动过程中的最大速度v;
⑶求小物块从A点开始运动后,第一次到达最右端时,弹簧的形变量;
⑷求小物块从A点开始运动直至静止的总路程。
(16分)如图所示,让一可视为质点的小球从光滑曲面轨道上的A点无初速滑下,运动到轨道最低点B后,进入半径为R的光滑竖直圆轨道,并恰好通过轨道最高点C,离开圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到D点后抛出,最终撞击到搁在轨道末端点和水平地面之间的木板上,已知轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,木板与水平面间的夹角为θ=37°,小球质量为m=0.1kg,A点距离轨道末端竖直高度为h=0.2m,不计空气阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
⑴求圆轨道半径R的大小;
⑵求小球从轨道末端点冲出后,第一次撞击木板时的位置距离木板上端的竖直高度有多大;
⑶若改变木板的长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ变化的关系式,并在图中作出Ek-(tanθ)2图象。