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如圖所示，質量為M的人在遠離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態。這個人手中拿著一個質量為m的小物體，他以相對飛船為v的速度把小物體拋出，在拋出物體后他相對飛船的速度大小為

A． B． C． D．

應用物理知識分析生活中的常見現象，可以使物理學習更加有趣和深入。如圖所示，某同學坐在列車的車廂內，列車正在前進中，桌面上有一個小球相對桌面靜止。如果他發現小球突然運動，可以根據小球的運動，分析判斷列車的運動。下列判斷正確的是

A. 小球相對桌面向后運動，可知列車在勻速前進

B. 小球相對桌面向后運動，可知列車在減速前進

C. 小球相對桌面向前運動，可知列車在加速前進

D. 小球相對桌面向前運動，可知列車在減速前進

某同學利用電流傳感器研究電容器的放電過程，他按如圖1所示連接電路。先使開關S接1，電容器很快充電完畢。然后將開關擲向2，電容器通過R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線如圖2所示。他進一步研究滑動變阻器的阻值變化對曲線的影響，斷開S，先將滑片P向右移動一段距離，再重復以上操作，又得到一條I-t曲線。關于這條曲線，下列判斷正確的是

A．曲線與坐標軸所圍面積將增大

B．曲線與坐標軸所圍面積將減小

C．曲線與縱軸交點的位置將向上移動

D．曲線與縱軸交點的位置將向下移動

光導纖維按沿徑向折射率的變化可分為階躍型和連續型兩種。階躍型的光導纖維分為內芯和外套兩層，內芯的折射率比外套的大。連續型光導纖維的折射率中心最高，沿徑向逐漸減小，外表面附近的折射率最低。關于光在連續型光導纖維中的傳播，下列四個圖中能正確表示傳播路徑的是

用游標為10分度（測量值可準確到0．1mm）的卡尺測量小球的直徑，測量的示數如圖所示，讀出小球直徑d的值為 mm。

如圖1所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。

①已準備的器材有：打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材是 （只有一個選項符合要求。填選項前的符號）。

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、刻度尺

②安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖3所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。

選取在紙帶上連續打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0．02s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE =______ m/s（結果保留三位有效數字）。

③若已知當地重力加速度為g，代入圖2中所測的數據進行計算，并將與 進行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內驗證，從O點到E 點的過程中機械能是否守恒。

④某同學進行數據處理時不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點O了，如圖3所示。于是他利用剩余的紙帶進行如下的測量：以A點為起點，測量各點到A點的距離h，計算出物體下落到各點的速度v，并作出v2-h圖像。圖4中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應該是直線_________；由圖像得出，A點到起始點O的距離為_________cm（結果保留三位有效數字）。

⑤某同學在家里做“驗證機械能守恒定律”的實驗，他設計的實驗裝置如圖5所示，用細線的一端系住一個較重的小鐵鎖（可看成質點），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上，用較重的書壓住。將鐵鎖拉至與桌面等高處（細線拉直），然后自由釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經過時，細線立即被割斷，鐵鎖繼續向前運動，落在水平地面上。測得水平桌面高度為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地的水平距離為s。若滿足s2=___________（用l、h表示），即可驗證鐵鎖從釋放至運動到筆的正下方的過程中機械能守恒。

質譜儀是一種精密儀器，是測量帶電粒子的質量和分析同位素的重要工具。圖中所示的質譜儀是由加速電場和偏轉磁場組成。帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上。不計粒子重力。

（1）若由容器A進入電場的是質量為m、電荷量為q的粒子，求：

a．粒子進入磁場時的速度大小v；

b．粒子在磁場中運動的軌道半徑R。

（2）若由容器A進入電場的是互為同位素的兩種原子核P1、P2，由底片上獲知P1、P2在磁場中運動軌跡的直徑之比是: 1。求P1、P2的質量之比m1 :m2。

2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發現了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質量為M0，萬有引力常量為G。

（1）兩個黑洞的質量分別為太陽質量的26倍和39倍，合并后為太陽質量的62倍。利用所學知識，求此次合并所釋放的能量。

（2）黑洞密度極大，質量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質量分布均勻的球形天體。

a．因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學家觀測到，有一質量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動。由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學知識求此黑洞的質量M；

b．嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學體系預言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當兩個質量分別為m1、m2的質點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規定無窮遠處勢能為零）。請你利用所學知識，推測質量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？

（1）如圖1所示，固定于水平面的U形導線框處于豎直向下、磁感應強度為B0的勻強磁場中，導線框兩平行導軌間距為l，左端接一電動勢為E0、內阻不計的電源。一質量為m、電阻為r的導體棒MN垂直導線框放置并接觸良好。閉合開關S，導體棒從靜止開始運動。忽略摩擦阻力和導線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導體棒MN的運動情況，在圖2中畫出速度v隨時間t變化的示意圖；并推導證明導體棒達到的最大速度為；

（2）直流電動機是一種使用直流電流的動力裝置，是根據通電線圈在磁場中受到安培力的原理制成的。如圖3所示是一臺最簡單的直流電動機模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對磁極，旋轉部分（轉子）裝設圓柱形鐵芯，將abcd矩形導線框固定在轉子鐵芯上，能與轉子一起繞軸OO（ 轉動。線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接。定子與轉子之間的空隙很小，可認為磁場沿徑向分布，線框無論轉到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖4所示（側面圖）。已知ab、cd桿的質量均為M、長度均為L，其它部分質量不計，線框總電阻為R。電源電動勢為E，內阻不計。當閉合開關S，線框由靜止開始在磁場中轉動，線框所處位置的磁感應強度大小均為B。忽略一切阻力與摩擦。

a．求：閉合開關后，線框由靜止開始到轉動速度達到穩定的過程中，電動機產生的內能Q內；

b．當電動機接上負載后，相當于線框受到恒定的阻力，阻力不同電動機的轉動速度也不相同。求：ab、cd兩根桿的轉動速度v多大時，電動機的輸出功率P最大，并求出最大功率Pm。

分子間作用力與分子間距離的關系圖線如圖所示，下列說法正確的是：

A．分子之間的斥力和引力不是同時存在

B．分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增加而減小

C．分子之間的距離減小時，分子力一直在減小

D．分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥力減小