题目内容

实验中发现一种未知特性的由x粒子组成的射线，测试后得到如下结果：

(1)x粒子在磁场中的偏转方向与α粒子相同；(2)x粒子的核质比是α粒子核质比的.下列符号对x粒子最合适的是

[　　]

答案：D
练习册系列答案
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Ⅰ．在《验证机械能守恒定律》实验中，实验装置如图1所示．

（1）根据打出的纸带（图2），选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为xo，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，交流电的周期为T，当地重力加速度为g，则根据这些条件计算打C点时的速度表达式为：vc=
x
 
1
+x
 
2
4T
x
 
1
+x
 
2
4T
（用x1、x2和T表示）
（2）根据实验原理，只要验证表达式
g（
x
 
0
+x
 
1
）=
(x
 
1
+x
 
2
)
2
 
3
2T
2
 
g（
x
 
0
+x
 
1
）=
(x
 
1
+x
 
2
)
2
 
3
2T
2
 
（用g、x0、x1、x2和T表示）成立，就验证了机械能守恒定律．
（3）完成实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小则还需要测量的物理量是
重物质量m
重物质量m
（写出名称）
Ⅱ．某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．图1为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：


器材（代号） 规格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V1）
电压表（V2）
滑动变阻器（R1）
滑动变阻器（R2）
直流电源（E）
开关（S）
导线若干		 量程0～50mA，内阻约为50Ω
量程0～200mA，内阻约为10Ω
量程0～3V，内阻约为10kΩ
量程0～15V，内阻约为25kΩ
阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A
阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA
输出电压6V，内阻不计
①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用
A
 
2
A
 
2
；
电压表应选用
V
 
1
V
 
1
；滑动变阻器应选用
R
 
1
R
 
1
．（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内（图2）画出正确的实验电路原理图3．
③实物连线（部分已连接好，完成余下部分）
用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种．质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（g取9.8m/s2）
下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
（1）其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，请将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．答：
B：打点计时器应该使用交流电，C：应该先通电再释放纸带
B：打点计时器应该使用交流电，C：应该先通电再释放纸带

（2）实验中得到如图乙所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于
0.271
0.271
J，动能增加量等于
0.264
0.264
J．（结果保留三位有效数字）

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是
实验过程中存在摩擦阻力
实验过程中存在摩擦阻力
．
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．
答：
BCD
BCD
．
（2）实验中得到一条纸带，如图所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32
，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为
mg（s0+s1）
mg（s0+s1）
．利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是
大于
大于
（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=
mg-m
(s2-s1)f2
4
mg-m
(s2-s1)f2
4
．
美国费米国家加速器实验室于2008年8月宣布，在对撞实验中发现一种新型粒子--欧米伽b重子，这是迄今为止物理学界发现的质量最大的重子．这一发现也证实夸克模型是成功的．
1961年，理论物理学家提出夸克模型，指出重子是由3个夸克组成的亚原子粒子．现代物理学认为，夸克共分6种3类：上夸克、下夸克；粲夸克、奇异夸克；顶夸克、底夸克（如下表）．质子由两个上夸克加一个下夸克组成，而中子的构成是两个下夸克加一个上夸克，因此人类目前所接触的物质都是由第一类夸克组成的．此次对撞实验发现的新型粒子是由2个奇异夸克和1个底夸克组成．这是物理学界首次发现由后两类夸克混合组成的重子．注：1G=109
符号 中文名称 英文名称 带电量 （e） 质量（GeV/c2）
u 上夸克 up +2/3 0.004
d 下夸克 down -1/3 0.008
c 粲夸克 charm +2/3 1.5
s 奇异夸克 strange -1/3 0.15
t 顶夸克 top +2/3 176
b 底夸克 bottom -1/3 4.7
根据以上信息可以判定（　　）
A、欧米伽b重子的带电量为-e
B、欧米伽b重子的质量是质子质量的250倍
C、欧米伽b重子的质量是中子质量的250倍
D、质量单位GeV/c2可由质能方程E=mc2得知1 GeV/c2=1.78×10-27 kg

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