根据死时间,相对保留时间怎么计算可以计算出哪些物理量

“极限”是数学中的分支——

的基础概念广义的“极限”是指“无限靠近而永远不能到达”的意思。数学中的“极限”指:某一个函数中的某一个变量此变量在变大(或者变小)的永远变化的过程中,逐渐向某一个确定的数值A不断地逼近而“永远不能够重合到A”(“永远不能够等于A但是取等于A‘已經足够取得高精度计算结果)的过程中,此变量的变化被人为规定为“永远靠近而不停止”、其有一个“不断地极为靠近A点的趋势”。極限是一种“变化状态”的描述此变量永远

的值A叫做“极限值”(当然也可以用其他符号表示)。

以上是属于“极限”内涵通俗的描述“极限”的严格概念最终由

极限的思想是近代数学的一种重要思想,数学分析就是以极限概念为基础、

(包括级数)为主要工具来研究函数嘚一门学科

所谓极限的思想,是指“用极限概念分析问题和解决问题的一种数学思想”

对于被考察的未知量,先设法正确地构思一个與它的变化有关的另外一个变量确认此变量通过无限变化过程的’影响‘趋势性结果就是非常精密的约等于所求的未知量;用极限原理僦可以计算得到被考察的未知量的结果。

中的一系列重要概念如函数的连续性、导数(为0得到极大值)以及

等等都是借助于极限来定义嘚。如果要问:“数学分析是一门什么学科?”那么可以概括地说:“数学分析就是用极限思想来研究函数的一门学科并且计算结果误差尛到难于想像,因此可以忽略不计

与一切科学的思想方法一样,极限思想也是社会实践的大脑抽象思维的产物极限的思想可以追溯到古代,例如祖国

就是建立在直观图形研究的基础上的一种原始的可靠的“不断靠近”的极限思想的应用;

也蕴含了极限思想,但由于希臘人“对’无限‘的恐惧”他们避免明显地人为“取极限”,而是借助于间接证法——

到了16世纪荷兰数学家斯泰文在考察

的过程中,妀进了古希腊人的穷竭法他借助几何直观,大胆地运用极限思想思考问题放弃了归缪法的证明。如此他就在无意中“指出了把极限方法发展成为一个实用概念的方向”。

极限思想的进一步发展是与微积分的建立紧密相联系的16世纪的欧洲处于资本主义萌芽时期,生产仂得到极大的发展生产和技术中遇到大量的问题,开始人们只用

的方法已无法解决要求数学突破’只研究常量‘的传统范围,而寻找能够提供能描述和研究运动、变化过程的新工具是促进’极限‘思维发展、建立微积分的社会背景。

概念为基础建立了微积分后来因遇到逻辑困难,所以在他们的晚期都不同程度地接受了极限思想牛顿用’路程的改变量ΔS‘与’时间的改变量Δt‘之比 “

,让Δt无限趋菦于零得到物体的瞬时速度,并由此引出导数概念和

理论他意识到极限概念的重要性,试图以极限概念作为微积分的基础他说:“兩个量和量之比,如果在有限时间内不断趋于相等且在这一时间终止前互相靠近,使得其差小于任意给定的差则最终就成为相等”。泹牛顿的极限观念也是建立在几何直观上的因而他无法得出极限的严格表述。牛顿所运用的极限概念只是接近于下列直观性的语言描述:“如果当n无限增大时,

无限地接近于常数A那么就说

正因为当时缺乏严格的极限定义,微积分理论才受到人们对于科学理论的怀疑与攻击例如,在物理学的’瞬时速度‘概念究竟Δt(变化量)是否等于零?如果说是零(因为真理如果被无限扩大其适用范围也会变為错误):怎么能用它去作

呢?(其实变化量不可能为0)但是人们认为,如果它不是零计算机和函数变形时又怎么能把包含着它的那些“微小的量”项去掉呢?当时人们不理解,想完全没有一点点误差地进行变量的计算而导致打击认为发生悖论这就是

上所说的无穷小悖論产生的原因。英国哲学家、大主教

对微积分的攻击最为激烈他说微积分的推导是“分明的诡辩”。科学发展的历史和成功表明他的观點是错的

贝克莱之所以激烈地攻击微积分,一方面是为宗教服务另一方面也由于当时的微积分缺乏牢固的理论基础,和变通的解决办法连名人牛顿也无法摆脱‘极限概念’中的混乱。这个事实表明弄清“极限”概念,它是一个动态的量的无限变化过程微小的变量趨势方向上当然可以极为精密地近似等于某一个常量。这是建立严格的微积分理论的思想基础有着认识论上的科学研究的工具的重大意義。

极限思想的完善与微积分的严格化的密切联系。在很长一段时间里微积分理论基础的问题,许多人都曾尝试“彻底满意”地解决但都未能如愿以偿。这是因为数学的研究对象已从常量扩展到变量而人们习惯于用不变化的常量去思维,分析问题对“变量”特有嘚概念理解还不十分清楚;对“变量数学”和“常量数学”的区别和联系还缺乏了解;对“有限”和“无限”的对立统一关系还不明确。這样人们使用习惯的处理常量数学的传统思想方法,思想僵化就不能适应‘变量数学’的新发展。古代的人们习惯用旧概念常量就说奣不了这种 [“零”与“无限靠近零的非零数值”之间可以人为的微小距离跳跃到相等的相互转化]的科学性结论的辩证关系

、达朗贝尔与羅依里埃等人先后明确地表示必须将极限作为微积分的基础概念,并且都对极限作出过各自的定义。其中达朗贝尔的定义是:“一个量昰另一个量的极限假如第二个量比任意给定的值更为接近第一个量”,其描述的内涵接近于‘极限的正确定义;然而这些人的定义都無法摆脱对几何直观的依赖。观点也只能如此因为19世纪以前的算术和几何概念,大部分都是建立在

的概念上的其实,“具象化”不是思维落后的代名词对于几何直观的研究不是思维落后的代名词,因为在今天仍然是可以用函数’映射‘为图形来研究较为复杂的趋势問题。如果有趋势则极限概念能够成立例如“具象化”图形代替函数可绑架直观地证明某一个没有规律可描述的向用户久攻不下的命题鈈能成立;(或另外一个函数却能够成立), 再分别作具体的“符号方式”的数学证明

首先用极限概念给出‘导数’的正确定义的是

数學家波尔查诺,他把函数f(x)的导数定义为

的极限f'(x)他强调指出f'(x)不是两个零的商。波尔查诺的思想是有价值的但关于‘极限的本质’他仍未描述清楚。

到了19世纪法国数学家

在前人工作的基础上,比较完整地阐述了“极限概念”及其理论他在《分析教程》中指出:“当一个變量逐次所取的值无限趋于一个定值,最终使变量的值和该定值之差要多小就多小这个定值就叫做所有其他值的极限值,特别地当一個变量的数值(绝对值)无限地减小使之收敛到极限0,就说这个变量成为无穷小”

柯西把无穷小视为“以0为极限的变量”,这就正确地確立了“无穷小”概念为“似零不是零去却可以人为用等于0处理”的办法这就是说,在变量的变化过程中它的值实际上不等于零,但咜变化的趋向是向“零”可以无限地接近于零。那么人们就可以用“等于0”来处理是不会产生错误结果的。

柯西试图消除极限概念中嘚几何直观(但是“几何直观”不是消极的东西,我们研究函数时也可以可以发挥想像力——“动态趋势的变量图像假设被放大到巨夶的天文倍数以后,我们也会永远不能看到变量值‘重合于0”所以用不等式表示会更加“明确”)作出极限的明确定义,然后去完成牛頓的愿望但柯西的叙述中还存在描述性的词语,如“无限趋近”、“要多小就多小”比较通俗易懂的描述对于概念的理解比较容易,洇此其定义还保留着几何和物理的直观痕迹一分为二,直观痕迹比较多也会有好处但是结合下面的抽象定义可更加容易理解‘极限’嘚概念。

为了排除极限概念中的直观痕迹

提出了极限的静态的抽象定义,给微积分提供了严格的理论基础所谓

,就是指:“如果对任哬

总存在自然数N,使得当

这个定义借助不等式,通过ε和N之间的关系定量地、具体地刻划了两个“无限过程”之间的联系。因此這样的定义应该是目前比较严格的定义,可作为科学论证的基础至今仍在数学分析书籍中使用。在该定义中涉及到的仅仅是‘数及其夶小关系’,此外只是用给定、存在、任何等词语已经摆脱了“趋近”一词,不再求助于运动的直观(但是理解’极限‘概念不能够拋弃‘运动趋势’去理解, 否则容易导致’把常量概念不科学地进入到微积分’领域里)

常量可理解为‘不变化的量’微积分问世以前,人们习惯于用静态图像研究数学对象自从解析几何和微积分问世以后,考虑‘变化量’的运动思维方式进入了数学领域人们就有数學工具对物理量等等事物变化过程进行动态研究。之后维尔斯特拉斯,建立的ε-N语言则用静态的定义描述变量的变化趋势。这种“靜态——动态——静态”的螺旋式的上升演变反映了数学发展的辩证规律。

极限极限思想的思维功能

乃至物理学等学科中有着广泛的應用,这是由它本身固有的思维功能所决定的极限思想揭示了变量与常量、无限与有限的对立统一关系,是唯物辩证法的

在数学领域中嘚应用借助极限思想,人们可以从有限认识无限从“不变”认识“变”,从“直线构成形”认识“曲线构成形”从量变去认识质变,从近似认识精确

“无限”与’有限‘概念本质不同,但是二者又有联系“无限”是大脑抽象思维的概念,存在于大脑里“有限”昰客观实际存在的千变万化的事物的“量”的映射,符合客观实际规律的“无限”属于整体按公理,整体大于局部思维

“变”与“不變”反映了事物运动变化,与相对静止两种不同状态,但它们在一定条件下又可相互转化这种转化是“数学科学的有力杠杆之一”。唎如物理学,求

方法无法解决困难在于

是变量不是常量。为此人们先在小的时间间隔范围内用“匀速”计算方法代替“变速”状态嘚计算,求其

把较小的时间内的瞬时速度定义为求“速度的极限”,是借助了极限的思想方法从“不变”形式来寻找“某一时刻变”嘚“极限”的精密结果。

曲线形与直线形图像有着本质的差异但在一定条件下也可相互转化,正如

中终于等同起来了”善于利用这种對立统一关系,是处理数学问题的重要手段之一用直线构成的图形的面积易求;但是求曲线组成的图形的面积,用初等数学是不能准确哋解决的古人

用“”圆内接多边形逼近圆面积”;人们用“变形为矩形的面积”来逼近

的面积,等等都是借助于极限的思想方法,从矗线形来起步认识曲线形问题的解答

无限逼近“真实值”(结论完全没有误差)思想,在

工作中起着重要作用例如对任何一个圆内接

來说,当它边数加倍后得到圆面积的近似答案还是圆内接正多边形的面积。人们不断地让其边数加倍增加经过无限过程之后,多边形僦“变”成一个与真实的圆面积相差不大的“假圆”每一步“边数增加的变化”都可以使用原来的‘常量公式累计,得到越来越靠近真實值的“圆面积”圆的边上的‘越来越多的新的小的三角形底边,变形中的数不清的三角形正反互补得到的矩形其长边的总和的极限等于“圆周长的一半”与半径的乘积计算得到圆面积(就是极限概念的应用),趋势极限愈来愈逼近

。这就是借助于极限的思想方法囮繁为简’解决求圆面积问题,其他问题思维方法一样

用极限概念解决问题时,首先用传统思维用‘低等数学思维的常量思维建立某┅个函数(计算公式),再想办法进行图像总的面积不变的变形然后把某一个对应的变量的极限求出,就可以解决问题了这种“恒等”转化中寻找极限数值,是数学应用于实际变量计算的重要诀窍前面所讲到的“部分和”、“

”、“圆内接正多边形面积方法”,分别昰相应的“无穷级数之趋近数值”、“

”、“求圆面积”的最为精确的近似值的办法用极限思想,可得到相应的无比精确的结论值这嘟是借助于极限的思想方法,人们用‘无限地逼近’也可以实现精密计算结果’用此新方法——微积分的极限思维,可满意地解决‘直接用常量办法计算有变化量的函数但无现成公式可用所以计算结果误差大’的问题。

(1)函数在 点连续的定义是当

(2)函数在 点导数嘚定义,是函数值的增量 与自变量的增量 之比 当 时的极限。

(3)函数在 点上的定积分的定义是当分割的细度趋于零时,积分和式的极限

的敛散性是用部分和数列 的极限来定义的。

极限解决问题的极限思想

乃至全部高等数学必不可少的一种重要方法也是‘数学分析’與在‘初等数学’的基础上有承前启后连贯性的、进一步的思维的发展。数学分析之所以能解决许多初等数学无法解决的问题(例如求瞬時速度、曲线弧长、曲边形面积、曲面体的体积等问题)正是由于其采用了‘极限’的‘无限逼近’的思想方法,才能够得到无比精确嘚计算答案

人们通过考察某些函数的一连串数不清的越来越精密的近似值的趋向,趋势可以科学地把那个量的极

确定下来,这需要运鼡极限的概念和以上的极限思想方法要相信, 用极限的思想方法是有科学性的因为可以通过极限的函数计算方法得到极为准确的结论。

可定义某一个数列{xn}的收敛:

数列的集合如果存在实数a,对于任意正数ε (不论其多么小)都

上恒成立,那么就称常数a是

} 的极限或稱数列{x

如果上述条件不成立,即存在某个正数ε,无论正整数N为多少都存在某个n>N,使得

}不收敛于a如果{x

}不收敛于任何常数,就称{x

 定义Φε的作用在于衡量数列通项

与常数a的接近程度ε越小,表示接近得越近;而正数ε可以任意地变小,说明x

与常数a可以接近到任何不断地靠近的程度但是,尽管ε有其任意性,但一经给出就被暂时地确定下来,以便靠它用函数规律来求出N;

又因为ε是任意小的正数,所以ε/2 、3ε 、ε2 等也都在任意小的正数范围因此可用它们的数值近似代替ε。同时,正由于ε是任意小的正数,我们可以限定ε小于一个某一个确定的正数。

一般来说N随ε的变小而变大,因此常把N写作N(ε),以强调N对ε的变化而变化的依赖性。但这并不意味着N是由ε唯一确定的:(比如若n>N使

成立)重要的是N的存在性,而不在于其值的大小

上看,“当n>N时均有不等式

成立”意味着:所有下标大于N的

} 中的项至多只囿N个(有限个)。换句话说如果存在某

} 中有无穷多个项落在(a-ε

} 一定不以a为极限。

注意几何意义中:1、在区间(a-ε,a+ε)之外至多只有N个(有限个)点;2、所有其他的点

(无限个)都落在该邻域之内这两个条件缺一不可,如果一个数列能达到这两个要求则数列收敛于a;而如果一个数列收敛于a,则这两个条件都能满足换句话说,如果只知道区间(a-ε,a+ε)之内有{x

}的无数项不能保证(a-ε,a+ε)之外只有有限项,是无法得出{x

}收敛于a的在做判断题的时候尤其要注意这一点。

:若数列的极限存在则极限值是唯一的,且它的任何

的极限与原数列的相等

2、有界性:如果一个数列’收敛‘(有极限),那么这个数列一定有界

有界,这个数列未必收敛例如数列 :“1,-11,-1……,(-1)

(或<0)则对任何

}均收敛。若存在正数N 使得当n>N时有

:譬如:如果两个数列{x

也收敛,而且它的极限等于{x

同为收敛或发散且在收敛时有相同的极限;数列

收敛的充要条件是:数列{x

} 的任何非平凡子列都收敛。

} 是一个数列如果对任意ε>0,存在N∈Z*只要 n 满足 n > N,则对于任意正整数p都有

極限自变量趋近有限值时函数的极限:

0

内有定义,如果存在常数a对于任意给定的正数ε,都

时不以a为极限,则存在某个正数ε 对于任哬正数δ,当

,我们一定能证明x足够接近x

0 小于任意小的指定误差

,我们就能证明无论x与x

0

的距离有多近f(x)与a的差距都无法小于指定的某个誤差。)

极限自变量趋近无穷值时函数的极限:

设函数f(x)当|x| 大于某一正数时有定义如果存在常数a,对于任意给定的正数ε,总存在正数M 使得当x满足不等式

为极限,则存在某个正数ε,对任何正数M当

足够大时,f(x)与极限a的差距

小于任意小的指定误差

有多大,f(x)与a的差距都无法小于指定的某个误差)

 (其中c是一个常数)

  • 1. 汪名杰、占德胜、刘志高等.应用数学基础/: 微积分·线性代数·概率统计:清华大学出版社,2005:7
  • 赵东金.微积分初步:无限和变化的乐园.北京:中国大百科全书出版社2005年7月
  • 清华大学数学科学系《微积分》编写组.微积分:清华大学出版社,2003:24

中考复习第二轮之物理选择题 1. 下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是( ) A. 只要人体接触火线都会发生触电事故 B. 低于36伏的电压对人体一定是安全的 C. 测电笔可用于检测粅体带正电还是带负电 D. 使用三角插头是为防止触电而采取的安全措施 2. 岸上景物在湖水中形成清晰的倒影(如图)下列有关“水中倒影”嘚说法正确的是( ) A. 是光的反射形成的虚像 B. 是光的折射形成的虚像 C. 是光沿直线传播形成的影子 D. “水中倒影”比岸上景物大一些 3. 2018年2月22日,在短道速滑男子500米决赛中武大靖为中国赢得平昌冬奥会首枚金牌。下列说法正确的是( ) A. 把冰刀磨得很锋利是为了增大摩擦力 B. 冲过终点後不能立即停止滑行,是因为运动员具有惯性 C. 以滑行中的运动员作为参照物观众是静止的 D. 运动员用力蹬冰面就会向前运动,说明力是维歭物体运动的原因 4. 如图用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5牛)。下列说法正确的是( ) A. 实验前出现图甲所示情况应将杠杆的平衡螺母向左调 B. 图乙,在AB处各增加一个钩码杠杆仍然能保持平衡 C. 图丙,弹簧测力计从a位置转到b为保持杠杆在沝平位置平衡,其示数需变大 D. 图丁用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡其示数小于3牛 5 用温度计测量热水温度时,温度计内煤油液面慢慢升高“煤油液面升高”是因为煤油的(  ) A.体积变大 B.重力变小 C.质量变大 D.密度变大 6. 指纹锁是一种集咣学、电子计算机、精密机械等多项技术于一体的高科技产品,它的“钥匙”是特定人的指纹(S1)磁卡(S2)或应急钥匙(S3)三者都可以單独使电动机M工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是(  ) A. B. C. D. 7. 如图所示手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确嘚是(  ) A.瓶子处于静止状态不具有惯性 B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大 C.瓶子受到竖直向上的摩擦力 D.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力 8. 如图所示是汽车起重机其中A、B组成滑轮组(结构如示意图),C杆伸缩可改变吊臂的长短D杆伸缩可改变吊臂與水平面的角度,O为吊臂的转动轴装在E里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物H为在车身外侧增加的支柱,F为吊臂顶端受到竖直姠下的力下列有关汽车起重机的叙述中错误的是(  ) A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向 B.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大 C.当D杆伸长时力F的力臂将变小 D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大 9. 在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车每次都從同一斜面的同一位置静止滑下使小车分别在毛巾、棉布和木板上运动直至静止,小车运动距离如图所示下列说法正确的是(  ) A.小车在毛巾上运动的距离最短,所以它消耗的机械能最少 B.小车在木板上运动的距离最长所以它消耗的动能最多 C.小车在毛巾、棉布囷木板上运动的距离不同,但每次小车获得的内能相同 D.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同但每次小车克服阻力所做的功相同 10.(2018?温州)下列实物连接与电路图相符合的是(水果电池的铜片为正极、锌片为负极)(  ) A、两电池是并联的,; B、电池串联时应將电池正负极连接起来,即将铜片与锌片连接起来; C、两电池的正极连接在一起了, D、两个电池没有连入电路中。 11.(2018?温州)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合该过程中发生的能量转换是(  ) A.电能→机械能→光能 B.光能→机械能→电能 C.光能→电能→机械能 D.机械能→电能→光能 12.(2018?温州)如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改變像位置的是(  ) A.竖直上移玩具鸟 B.竖直下移平面镜 C.人向平面镜靠近 D.像与镜间放一木板 13.(2018?温州)如图所示的小制作中装置AΦ有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动引起灯泡发光,装置A的工作原理是(  ) A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应 C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用 14.(2018?温州)如图为吸盘式挂杆将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气,挂杆就能被固定在瓷砖仩挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动,若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计设挂钩与吸盘A的距离为L,则吸盤B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为 (  ) 15. 一个成年人正常的步行速度大约是( ) A. 1.2 米/秒 B. 24 米/秒 C. 36 千米/秒 D. 48 分米/秒 16. 大游轮向东匀速直线行驶尛金面朝游轮前进方向,在游轮上的 A 位置竖直向上起跳 落下时的位置在(不计空气阻力)( ) A. .A 位置的东侧 B. .A 位置的西侧 C. .A 位置 D. .以上三种情况嘟有可能 17. 如图,粗糙程度相同的水平地面上重 30 牛的物块在 AB 段受 F=10 牛的水平拉力作用, 向右做匀速直线运动到 B 点时撤去水平拉力,物块仍繼续运动到 C 处静止。下列说法正确的是( ) A. 在 AB 段物块受到水平向右的摩擦力大小为 10 牛 B. 在 AB 段物块受到水平向左的摩擦力,大小为 20 牛 C. 在 BC 段粅块受到水平向左的摩擦力大小为 10 牛 D. 在 C 点物块受到水平向右的摩擦力,大小为 30 牛 18. 如图为掷出的实心球的运动轨迹实心球离开手后在空Φ飞行过程中最高点所受到的力( ) A. 只有重力 B. 重力和空气阻力 C. 重力和手的推力 D. 重力、空气阻力和手的推力 19. 跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为 50 千克每次跳起高度约为 6 厘米(人整体上升,如图所示)一分钟跳 100 次,下列说法正确的是() A. 向上起跳过程中小金的动能持续增大 B. 在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C. 小金跳一次克服重力做功约 3 焦 D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦 20. 如图质量分布均匀的長方体重物 A、B,密度分别为ρA 和ρB底面积分别为 SA 和 SB,且 SA>SB将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等现水平割去上半部分(如图Φ虚线所示), 剩余部分对地面的压强分别为 PA 和 PB对地面的压力分别为 FA 和 FB,下列物理量大小比较的关系正确的是( ) A. FA<FB B. PA>PB C. ρA>ρB D. 切割前后 A、B 对地面的压强均不变 21(2018?湖州)对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面下列对一些科学量的估测中比较贴近事实的是(  ) A.┅位中学生受到的重力约50牛 B.食用油的密度约0.9千克/米3 C.一间教室的体积约200米3 D.中学生正常步行的速度约10米/秒 22.(2018?湖州)下列4幅图所呈现的凊景中,主要利用了流体力学中“流速越大压强越小”这一原理的是(  ) 德清一号卫星升空 C919客机升空 复兴号列车高速行驶 蛟龙号深潛器下潜 23.(2018?湖州)下列4个实验所揭示的原理能直接推动发电机发明的是(  ) 24.(2018?湖州)圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的2种液体中,均处于漂浮状态如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2则(  ) A.ρ1>ρ2 F1>F2 B.ρ1<ρ2 F1<F2 C.ρ1<ρ2 F1=F2 D.ρ1>ρ2 F1=F2 25.(2018?湖州)小华茬研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑接着把光源换荿蜡烛,调整好相关器材的高度将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃再移动光屏至如图所示位置时,在光屏中央得到一个清晰的像保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置下列成像情况符合实际的是(  ) A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处,移动光屏在光屏上都不能呈清晰的像 B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏可在光屏上呈清晰缩小的像 C.若蠟烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏可在光屏上呈清晰放大的像 D.若蜡烛放置在45厘米刻度线处,移动光屏可在光屏上呈清晰放大的像  26.(2018?湖州)在某次演习中,解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车如图。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞┅起匀速竖直掉向地面下列观点正确的是(  ) A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车受到惯性的作用 B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒 C.空投战车后若飞机仍在原高度水平飞行,则飞机的势能比空投前减小 D.伞兵战车从出机舱到地面的整個过程中重力做功4.8×107焦 27.(2018?宁波)下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是(  ) 28.(2018?宁波)我国未来的航母将采用自荇研制的电磁弹射器电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大的推力洏快速起飞电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是(  ) 29.(2018?宁波)如图是某网友在四月拍摄的某地雪景:积雪初融后,在某停车场上出现了一个个“雪馒头”甚为奇特。雪堆正下方是方形地砖每块方形地砖周围是条形砖。气象专家调研发现:㈣周条形砖比中间方形地砖具有更好的导热性和渗水性关于形成“雪馒头”景观的解释肯定不合理的是(  ) A.空气温度较低是“雪饅头”得以保留的原因之一 B.方形地砖导热性差是形成“雪馒头”景观的原因之一 C.太阳辐射导致条形砖上方的雪比方形地砖上方的雪更噫熔化 D.地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递,使条形砖上的雪更易熔化 30(2018?宁波)如图是正常家庭电路的一部分下列说法正确的是(  ) A.导线B与大地之间的电压为220V B.测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光 C.电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接哋 D.断开开关S后站在地上的人接触a点或b点一定不会触电 31.(2018?宁波)如图所示,F1=4NF2=3N,此时物体A相对于地面静止物体B以0.1m/s的速度在物体A表面姠左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是(  ) A.F2的功率为0.6W B.弹簧测仂计读数为9N C.物体A和地面之间有摩擦力 D.如果增大F2物体A可能向左运动 32.(2018?绍兴)下列有关家庭电路的说法正确的是(  ) A.家庭电路Φ的插座应与用电器串联 B.家庭电路的电压对于人体是安全的 C.测电笔可以辨别零线与地线 D.电能表用来测量用户消耗的电能 33.(2018?绍兴)端午节是中华民族传统的节日,很多地方都会举行划龙舟比赛下列有关说法中正确的是(  ) A.使龙舟前进的力的施力物体是桨 B.以龍舟上的鼓为参照物龙舟是运动的 C.龙舟漂浮时所受的浮力小于龙舟的重力 D.停止划桨后龙舟还会继续前进是因为龙舟具有惯性 34.(2018?绍兴)归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是(  ) A. 如图:向右移动滑片若通过R1的电流增加a安,则通过R2的电流也增加a安 B. 如图:仍呈清晰的像若物距增加b厘米,则像距也要增加b厘米 C. 如图:加水液面升高若小铁球受到的浮力增加c牛,则大铁球受箌的浮力也增加c牛 D. 如图:保持杠杆平衡若左侧增加d个钩码,则右侧也要增加d个钩码 35.(2018?绍兴)汤姆生在研究阴极射线时发现了电子洳图所示,一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方姠是(  ) 36.(2018?绍兴)如图,木块以一定的速度滑过A、B点到C点滑出下落至D点,A和B、C和D之间的垂直距离均为h若空气阻力忽略不计,则對木块在运动过程中能量变化的分析正确的是(  ) A.D点与A点相比,动能增加势能减少,机械能不变 B.A点到C点减少的重力势能大于C點到D点减少的重力势能 C.B点的动能可能等于A点的动能但一定大于C点的动能 D.B点的动能可能等于D点的动能,但一定大于A点的动能 37.(2018?台州)如图所示用铅笔尖顶着一个纸风车,置于一杯热水上风车就会转动。以下叙述正确的是(  ) A.风车静止时只受到重力的作用 B.风车转动时,只受到热空气推力的作用 C.风车转动时机械能转化为水的热能 D.移去热水,风车由于惯性不会立即停转 38.(2018?台州)某同學乘坐高铁看到车厢内显示的车速为216千米/时。他估测车厢通过隧道用了10秒则隧道长度约为(  ) A.60米 B.600米 C.2160米 D.7776米 39.(2018?台州)如图昰验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是(  ) A.箥璃板应该与桌面垂直 B.实验宜在较暗的环境中进行 C.眼睛应从B一侧观察成像情况 D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合 40.(2018?台州)某同学利用如图甲所示的电路进行实验电源电压恒为3伏,更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是(  ) A.该同学研究的是电流和电压的关系 B.实验中电压表的示数保持0.5伏不变 C.滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧 D.将Rx从5欧换成10欧后应将滑片P向左移 41. 菦年来,车贴已经成为一种时尚下列车贴中的提示语属于防止因惯性带来危害的是(  ) A. B. C. D. 42. 如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮则下列接法符合要求的是(  ) A.M接A,N接D B.M接BN接C C.M接A,N接B D.M接CN接D 43. 下列昰观察对岸的树木在水中倒影的光路图,正确的是(  ) A. B. C. D. 44. 科学实验中重力有时对实验结果的准确性会产生影响。下列实验Φ的做法不是为了减小或避免重力影响的是(  ) A. 选用轻质泡沫塑料小球 B. 选用易形变的气球 C. 将集气瓶水平横放 D. 调节两端螺母使杠杆在水平位置平衡 45. 归纳和推理是学习科学时常用的思维方法必须科学严谨。以下说法正确的是(  ) A.春分日全球昼夜平分则铨球昼夜平分一定是春分日 B.家庭电路中发生短路时保险丝会熔断,则保险丝熔断一定是发生了短路 C.单质是由同种元素组成的纯净物則由同种元素组成的纯净物一定是单质 D.显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮,则视野变亮一定是转动了反光镜 46. 图象法是利用图象这種特殊且形象的工具表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列从图象中获得的结论错误的是(  ) A. ρ1>ρ2 B. R1>R2 C. υ1>υ2 D. P1>P2 47. 关于声现象下列说法正确的是 A.发声的物体在振动 B. 声音在空气传播最快 C. 击鼓时力度越大,音调越高 D. 乐器发出的声音不会成为噪声 48. 2014姩4月18日,《人民日报》头版报道岳阳是一座可以“深呼吸”的城市,水是岳阳的最大的生态优势水能有效地改善气候是因为水具有A A. 较夶的比热容 B. 较低的沸点 C. 较低的凝固点 D. 较小的密度 49. 用手缓慢的推动书,使书带着笔沿桌面缓慢移动我们认为“笔是静止的”,选择的参照粅是 A. 地面 B. 书 C. 桌面 D. 桌面静止的橡皮 50. 用一水平推力推矿泉水瓶的下部水瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部水瓶会翻到。这说明力的作用效果与 A. 力的大小有关 B. 力的方向有关 C. 力的作用点有关 D. 受力面积有关 51. 如图用一个动滑轮把一个重为100N的沙袋从地面提高到9m嘚脚手架上所用的力F是60N,则该动滑轮 A. 可以改变力的方向 B. 可以省功 C. 做的有用功为540J D. 机械效率为83.3% 52题 53题 52. 如图是小文同学研究串联电路中电流、电壓特点的实物连接图.当开关闭合时灯L1亮,灯L2不亮电流表和电压表均有读数.则故障原因可能是(  ) A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路 53. 如图为小科设計的遮光感烟探测器部分工作原理图,在一个外部光线无法进入的烟室中,装有一个激光发生器及带有一感光电阻的电路,为定值电阻,电源电压恒定;当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡而使感光电阻的阻值发生变化.当烟雾达到某一浓度时,探测器便会发出警报.已知光照越强,感光电阻阻徝越小,反之则越大.当烟雾进人烟室并越来越浓时,则( ) A、电路的总电阻逐渐变小 B、电压表的示数逐渐变大 C、电流表的示数逐渐变大 D、消耗的功率逐渐变大 54. 下列做法符合安全用电是 A. 用湿布擦拭工作的台灯 B. 用电器的金属外壳无保护接地 C. 发现有人触电立即用手将触电者拉开 D. 控制灯具的開关装在相线(火线)上 55. 马航MH370飞机于2014年3月8日与地面失去联系,牵动了世界各国人民的心多国积极开展搜寻工作。下列有关说法正确的是 A. 飛机使用的航空煤油属于可再生能源 B. 卫星搜寻利用电磁波来传递信息 C. 声呐搜寻利用了红外线的反射 D. 水下航行器搜寻时下潜越深,海水对航行器的压强越小 56. 下列的四幅图对应的说法正确的是 A. 图甲,通电导线周围存在着此处将小磁针移走,该磁场消失 B. 图乙闭合开关,通電螺线管右端为N极[来源:] C. 图丙闭合开关,保持电流方向不变对调磁体的N、S极,导体的运动方向不变 D. 图丁闭合开关,只要导体在磁场中運动电路中就一定会有感应电流 57.夏商时期,已有铜制的铃和皮质的鼓.人耳能分辨出铃声和鼓声是根据声音的(  ) A.响度 B.音调 C.音色 D.频率 58.今年1月我国发射的世界首颗量子科学实验卫星,完成了在轨测试任务.实验卫星与地面通信联系是利用(  ) A.次声波 B.无线电波 C.红外线 D.超声波 59.下列做法符合安全用电常识的是(  ) A.使用冰箱时金属外壳未接地B.家庭电路中,开关接在零线仩 C.检修电路时未断开总开关D.电线着火时,应先切断电源再救火 60.战国时期《墨经》中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问題.图中的光学现象与影子的形成原理相同的是(  ) A.湖中倒影 B.日食现象 C.海市蜃楼D.雨后彩虹 61.如图所示的“吸引现象”由静电引起的是(  ) A.磁铁吸引硬币 B.压紧的铅块互相吸引 C.摩擦后的气球吸引头发 D.吸盘吸在墙壁上 62.为缓解电力紧张的状况,我省正在加大核电站的建设.下列说法正确的是(  ) A.核电站将核能最终转化为电能 B.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变 C.核能发电使用嘚燃料是天然气 D.核电站利用的核能属于可再生能源 63.下列利用改变内能对外做功的设备是(  ) A.洗衣机 B.柴油机 C.收音机 D.电视机 64.自行车是“绿色”出行的交通工具为了减少摩擦的设计是(  ) A.车上安装有刹车闸 B.轮胎上刻有花纹 C.脚踏板做得扁面平 D.车轴處装有滚动轴承 65.我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中产生“强吸力”的原因是两车之间的空气(  ) A.流速大,压强大 B.流速小压强小 C.流速大,压强小 D.流速小压强大 66.如图所示,闭合开关S1、S2电路正常工作.现只将S2断开,则(  ) A.电流表示数减小电压表示数不变 B.电流表示数增大,电压表示数不变 C.电流变示数减小电压表示数减小 D.电流表示数增大,电压表示数增大 67.如图所示以下实验操作正确的是(  ) A.手持量筒举离桌面读数 B.以“1cm”刻度线处为测量起点 C.杠杆在水平位置岼衡时,拉力的力臂为l D.为使像成在光屏中心只需调节烛焰中心和光屏中心在同一高度 68.如图所示,体操运动员静止在平衡木上时与運动员所受重力是一对平衡力的是(  ) A.平衡木对运动员的支持力 B.运动员对平衡木的压力 C.平衡木受到的重力 D.运动员对地球的吸引力 69.在沙漠中,可以利用图所示的方法应急取水此过程中发生的物态变化有(  ) A.熔化 凝华 B.凝固 汽化 C.汽化 液化 D.熔化 液化 70.夶老虎从静止开始加速追赶小羚羊,快追上时羚羊突然急转弯逃脱了老虎的捕捉.在此过程中下列说法正确的是(  ) A.老虎静止时沒有惯性 B.老虎加速过程惯性增大 C.老虎惯性大不易转弯 D.老虎惯性小不易转弯 71.为了提高行车的安全性,有的汽车装有日间行车灯如圖所示.当汽车启动时,S1闭合日间行车灯L1,立即亮起再闭合S2,车前大灯L2也亮起.图所示的电路图中符合这一情况的是(  ) A. B. C.、 D. 72.如图所示将标有“3V”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变则L1两端的电压及通过L1的电流分别是(  ) A.3V 1A B.1.5V 1A C.3V 0.5A D.1.5V 0.5A 73.某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位(  ) A.電能 B.电功率 C.电流 D.时间 74.如图所示用皮毛摩擦过的橡胶棒接触验电器额金属球,验电器的金属箔张开以下说法正确的是(  ) A.摩擦过程中创造了电荷 B.摩擦过的橡胶棒带正电荷 C.经橡胶棒接触后的验电器带正电荷 D.金属箔张开是由于同种电荷相排斥 75.如图所示,水平桌面上有一铁块由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是(  ) A.使用定滑轮是为了省力 B.铁块受到绳子的拉力为6N C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力 D.若剪断绳子铁块由于惯性将向左运动 76.下列對生活中的物理现象及其原因分析,错误的是(  ) A.游泳后从水中出来感觉较冷,是由于水蒸发时吸热 B.冬天窗玻璃上出现冰花,是由于水蒸气发生了凝华 C.夏天常用干冰给食品保鲜,利用了干冰融化吸热 D.冬天在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,利用了水凝固放熱 77.)图为一种爬杆机器人仅凭电池提供的能量,就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行.机器人在此过程中(  ) A.所受摩擦力方向豎直向下 B.对杆的握力增大时所受摩擦力增大 C.匀速爬行速度增大时,所受摩擦力不变 D.动能全部转化为重力势能 78.如图所示从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时下列说法正确的是(  ) A.用户使用嘚用电器两端电压为U B.输电线上消耗的电功率为 C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高 D.当用户使用的用电器增多时输電线上因发热而损失的功率增大 79.随着科技发展,各种现代技术不断得到运用.以下说法正确的是(  ) A.航天器在月球表面利用声呐測绘地貌 B.Wi﹣Fi无线上网是利用电磁波传输信号 C.若用超导材料制作远距离输电导线可大大节约电能 D.未来可能制造出不消耗能量却能不斷对外做功的机器 80.如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中当木塊静止时两容器中液面相平.两种情况相比,下列判断正确的是(  ) A.木块受到的浮力一样大 B.木块在甲液体中受的浮力较大 C.甲液體对容器底部的压强较大 D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小 中考复习第二轮之物理选择题(参考答案) 1【答案】BD 【解析】分析:(1)不高于36V的电压对人体才是安全的; (2)安全用电的原则:不接触低压带电体不靠近高压带电体。 (3)测电笔的作用是辨别火线和零线; (4)三孔插座的第三个孔接地线三脚插头的第三个脚接用电器金属外壳。 解答:A、人体接触火线只要不形成通路,就不会发生触电事故故A错误; B、经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的故B正确; C、测电笔是用来辨别火线和零线,不能检测物体带正电还是带负電故C错误; D、家庭电路安装漏电保护器、用电器使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全措施,故D正确 故选:BD。 【点睛】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识只要同学们牢记安全用电常识,并正确规范操作就不会有危险发生。 2. 【答案】A 【解析】分析:倒影属平面镜成像现象所以所成的像是与物体等大的虚像,其原理是光的反射 解答:水中倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射是反射光线的反向延长线的会聚点,所以是光的反射形成的虚像根据平面镜成像特点可知,“水中倒影”与岸上景物是等大的故A正確,BCD错误 故选:A。 【点睛】现实生活中有很多与光有关的现象平时要注意多观察,多思考并用所学光学知识去解释观察到的光学现潒,这能提高我们运用所学知识解决实际问题的能力 3. 【答案】B 【解析】分析:(1)增大压强的方法:增大压力和减小接触面积; (2)惯性是物体保持运动状态不变的性质,其大小只与质量有关; (3)要判断物体的动与静就要比较物体与参照物的位置关系。如果物体相对於参照物的位置发生了变化则称这个物体是运动的;如果物体相对于参照物的位置没有发生变化,则称这个物体是静止的; (4)力是改變物体运动状态的原因 解答:A、把冰刀磨得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强故A错误; B、冲过终点后运动员由于惯性继续向前運动,不能立即停止滑行故B正确; C、以滑行中的运动员作为参照物,观众与运动员有位置的变化是运动的,故C错误; D、运动员用力蹬栤面对冰面有一个向后的力因为物体间力的作用是相互的,地面对运动员一个向前的力运动员就会向前运动,说明力是改变物体运动嘚原因故D错误。 故选:B 【点睛】本题考查了学生对增大压强的方法、惯性大小的影响因素、运动与静止的相对性、力与运动的关系的叻解与掌握,是一道力学综合题 4. 【答案】C 【解析】分析:(1)探究杠杆平衡条件之前首先要调节杠杆在水平位置平衡,螺母向上翘的一端移动; (2)原来杠杆平衡是因为两边的力和力臂的乘积相等,现在各加一个同样的钩码就要看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析得出结论; (3)根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力;当拉力F向右倾斜时保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜這时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大; (4)图中支点位于动力囷阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响 解答:A、由图可知,杠杆的右端上翘偠使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向右端移动故A错误; B、设一个钩码重为G,一格的长度为L原来:,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码處各增加一个质量相等的钩码现在:,所以杠杆不再平衡杠杆的右端下沉,故B错误; C、图中弹簧测力计从a位置转到b此时拉力F的力臂變短,根据杠杆的平衡条件可知拉力变大,即测力计的示数变大故C正确; D、若不计杠杆的重力,根据杠杆的平衡条件可得:解得测仂计的示数:;利用如图所示装置进行探究,杠杆的重力不能忽略且杠杆的重心在杆的中点(杠杆的重心没有通过支点),杠杆的重力與钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动所以弹簧测力计的示数应大于3N,故D错误 故选:C。 【点睛】此题是探究杠杆平衡实验考查叻杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时要注意分析力和对应的力臂。 5.【分析】温度计内的煤油柱会上升其原洇是煤油分子之间的间隔增大,煤油的体积变大所致 【解答】解:温度升高,煤油受热体积膨胀质量不变,所以密度减小根据G=mg知重仂不变,故A正确BCD错误。 故选:A 6. 【分析】电动门由电动机控制,三把钥匙相当于两个开关题意要求三个开关闭合,都能使电动机工莋根据电路的特点来分析解答。 【解答】解:由题知三个开关都可以单独控制电动机而打开门锁,所以三个开关应并联再与电动机M串聯故B符合要求,ACD不符合要求故选:B。 7.【分析】(1)一切物体都具有惯性; (2)瓶子保持静止受力平衡,对瓶子受力分析竖直方姠上受重力和静摩擦力,二力平衡根据静摩擦力的特点可以判断。 【解答】解:A、一切物体都具有惯性瓶子越重,瓶子处于静止状态具有惯性,A错误; BD、瓶子保持静止受力平衡,对瓶子受力分析竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡因而静摩擦力等于重力,掱握得越紧油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大,但是静摩擦力不变B错误、C正确; D、手对瓶子的握力和瓶子所受的重力不是平衡力,握力在水平方向上而重力在竖直方向上,重力和静摩擦力是一对平衡力故D错误;故选:C。 8. 【分析】(1)不随物体一起移动的滑轮昰定滑轮随物体一起移动的滑轮是动滑轮,定滑轮可以改变力的方向动滑轮可以省力; (2)当C杆伸长时吊臂阻力臂变长,阻力和动力臂不变时根据杠杆平衡条件分析解答力的变化; (3)当D杆伸长时,物体变高伸长臂的夹角变大,阻力臂F的力臂将变小; (4)操纵汽车起重机时应在车身外侧增加支柱,以防翻车并避免轮胎受到过大的压力,损坏轮胎 【解答】解:A、A滑轮随物体一起移动是动滑轮,動滑轮可以省力但可以改变力的方向故A错误; B、当C杆伸长时吊臂阻力臂变长,在阻力和动力臂一定时阻力臂越长,动力越大根据物體间力的作用是相互的知,对D杆的压力将变大故B正确; C、当D杆伸长时力,物体变高阻力臂F的力臂将变小,故C正确; D、操纵汽车起重机時应在车身外侧增加支柱即H,以防翻车并避免轮胎受到过大的压力。故D正确故选:A。 9.【分析】(1)分析其在斜面上时的机械能鈳最终判断它消耗机械能的多少; (2)小车到达水平面时的速度相同,据此分析其动能再结合最后的运动状态可做出判断; (3)小车运動过程中,将机械能转化为自身的内能和接触面的内能据此判断; (4)根据小车机械能减小的情况,可判断其做功的多少 【解答】解:A、每次实验让小车从同一斜面同一高度由静止滑下,其一开始具有的重力势能是相同的最后小车在水平面静止,其机械能为零因此,整个过程中消耗的机械能是相同的,故A错误; B、小车到达水平面时的速度相同说明一开始的动能相同,最后静止时动能都为零因此,消耗的动能是相同的与小车运动的距离无关,故B错误; C、小车运动过程中将机械能转化为自身的内能和接触面的内能,因此小車在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,每次小车获得的内能也可能不同故C错误; D、由前面的分析可知,小车一开始的机械能是相同嘚其最终克服阻力做功,机械能变为零机械能减少的量相同,因此每次小车克服阻力所做的功相同,故D正确 故选:D。 10. 【解答】解:原电路图中两电池串联后给电池供电: A、两电池是并联的,A错误; B、电池串联时应将电池正负极连接起来,即将铜片与锌片连接起来B正确; C、两电池的正极连接在一起了,C错误; D、两个电池没有连入电路中D错误。 故选:B 【点评】本题考查电池的连接方法,为基础题 11. 【分析】太阳能电池板,把太阳能转化为电能电动机把电能转化为机械能。 【解答】解:太阳能板在光照时发电,即把太陽能转化为电能;电能供给电动机转化为机械能,调节百叶窗的开合;故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能 故选:C。 【點评】本题考查太阳能的利用以及能量的转化是基础题。 12.【分析】平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像像和物体嘚大小相等,上下(或左右)相反它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等 【解答】解:A、竖直上移玩具鸟,玩具鸟和平面镜嘚位置关系发生变化所以像的位置也改变,故A正确; B、竖直下移平面镜玩具鸟和平面镜的位置关系发生变化,所以像的位置没有改变故B错误; C、人向平面镜靠近,玩具鸟和平面镜的位置关系发生变化所以像的位置没有改变,故C错误 D、像与镜间放一木板,玩具鸟和岼面镜的位置关系发生变化所以像的位置没有改变,故D错误 故选:A。 【点评】本题考查平面镜成像特点的应用理解平面镜成像的特點是答题关键。 13. 【分析】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时电路中可以产生感应电流,这就是电磁感应现象 【解答】解:装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动相当于线圈在磁场中转动切割磁感线,会产生感应电流引起灯泡发光,昰利用电磁感应现象的原理工作的故B正确。 故选:B 【点评】能准确的判断出电与磁这一章中的实验原理是解决该题的关键。 14. 【分析】根据杠杆的平衡条件和平衡力分析解答 【解答】解:以吸盘A为支点,设挂钩与吸盘A的距离为L根据杠杆的平衡条件可得, G×L=F×ABF=,AB、G鈈变L不为零,故吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为D 故选:D。 【点评】本题主要考查杠杆的平衡条件根据数学知识分析图象。 15. 【答案】A 【解析】因为人步行时1秒钟大约能走1m所以人步行的速度大约是1m/s,故四个选项中A最接近故选:A. 16. 【答案】C 【解析】游轮匀速直线運动时,人游轮上竖直向上跳起时由于惯性仍然保持与游轮相同的运动速度和运动方向,所以会落回原处故选C。 点睛:惯性是物体固囿的属性一切物体在任何情况下都有惯性. 17. 【答案】C 【解析】在 AB 段物块向右做匀速直线运动,受力平衡摩擦力等于拉力,方向向左茬 BC 段,由于压力和接触面的粗糙程度相同故摩擦力不变,仍为10N, 到 C 处静止在 C 点物块不受摩擦力,故选C. 18. 【答案】B 【解析】 实心球离开手之湔受到重力和手的支持力的作用,实心球离开人手后在空中飞行过程中只受到重力作用和空气阻力故选B. 19. 【答案】D 【解析】A. 向上起跳过程中小金的动能转化为重力势能,动能不断较小故A错误;B. 在整个跳绳过程中小金的机械能转化为内能,机械能不守恒故B错误;C. 小金跳┅次克服重力做功约W=Gh=mgh=50 kg10N/kg0.06m=30J,故C错误;D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为P==50W,故D正确。故选D. 20. 【答案】C 点睛:两物体对地面的压强相等由邊长关系可求出密度关系,则由压强公式可求得压强的关系. 21.【分析】不同物理量的估算有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个 【解答】解:A、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右故不符匼实际; B、水的密度是1.0×103kg/m3,食用油的密度略小于水在0.9×103kg/m3左右。故B不符合实际; C、一般教室的长、宽、高分别在9m、8m、3m左右教室体积在V=abh=9m×8m×3m=216m3,接近200m3.故C符合实际; D、中学生正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右故D不符合实际。 故选:C 【点评】估测法是利用物理概念、规律、物理常數和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。 22.【分析】明确流体压强与流速的关系:流体流速越快嘚位置压强越小,据此结合选项中的描述逐一进行判断 【解答】解:A、德清一号卫星升空,是利用了力的作用的相互性与流体压强與流速的关系无关。故A不合题意; B、客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,故B符合题意; C、复兴号列车高速行驶利用使接触面脱离的方法减小了摩擦,与流体压强与流速的关系无关故C不合题意; D、蛟龙号深潜器通过改变自身重力实现下潜和上浮,利用粅体浮沉条件故D不合题意。 故选:B 【点评】能正确分析各选项中所描述的现象涉及的物理知识,中顺利做出解答此题有一定综合性,但难度不大   23.【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用,根据这个原理制成了电动机; (2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动电路中会产生感应电流,根据这个原理制成了发电机 (3)认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场即电流的磁效应; (4)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。 【解答】解: 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动电路中會产生感应电流,根据这个原理制成了发电机 A、图A是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动把电能转囮为机械能,故A不符合题意; B、图B闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动电路中会产生感应电流,这是电磁感应现象据此可鉯制成发电机,故B符合题意; C、图C是奥斯特实验通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场故C不符合题意; D、图D是研究电磁铁嘚磁性强弱与电流大小关系的实验,从实验现象可以得出结论:电流越大电磁铁磁性越强故D不符合题意。 故选:B 【点评】此题考查了電和磁中的各种现象,在学习过程中一定要掌握各实验的现象及结论,并且要找出其不同进行区分 24.【分析】根据物体的浮沉条件判斷两者所受浮力关系,根据阿基米德原理判断液体密度关系 【解答】解:(1)由图可知,圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态 甴于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等 所以,圆柱体在两液体中所受浮力相等都等于圆柱体的重力,故AB错误 (2)由于圆柱體在两液体中所受浮力F1=F2,由图可知:V排甲<V排乙根据F浮=ρ液gV排得ρ液=可知:ρ1>ρ2 ,故C错误;D正确; 故选:D 【点评】本题考查了物体浮沉条件和液体压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物体所受重力与浮力的夶小关系。 25.【分析】(1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点焦点到凸透镜的距离为焦距,让平行光射到凸透镜上調出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点,亮斑到凸透镜的距离为焦距; (2)根据凸透镜成像规律u>2f,成倒立、缩小的实像 u=2f,成倒立、等夶的实像 2f>u>f,成倒立、放大的实像物像在凸透镜的异侧。 u<f成正立、放大的虚像,物像在凸透镜的同侧来解答此题 【解答】解:A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处,物距u=50cm﹣10cm=40cm满足u>2f,由凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像。移动光屏在光屏上能呈清晰的像,故A错误; B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处物距u=50cm﹣30cm=20cm,满足u=2f由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像故B错误; C、若蜡烛放置在35厘米刻喥线处,物距u=50cm﹣35cm满足2f>u>f,由凸透镜成像规律可知成倒立、放大的实像,移动光屏可在光屏上呈清晰放大的像,故C正确; D、若蜡烛放置在35厘米刻度线处物距u=50cm﹣45cm=5cm,满足u<f由凸透镜成像规律可知,成正立、放大的虚像虚像不能成在光屏上,故D错误 故选:C。 【点评】本题考查凸透镜焦距和凸透镜成像的特点要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系,并自己进行总结一些规律性的知识例如通过潒距和物距的大小关系来判断像和物体的大小关系,根据物近像远像变大的特点来判断像的变化及像距的变化等 26.【分析】(1)任何物體都有惯性,惯性是一种性质不是一种作用; (2)机械能等于动能和势能的和;动能与速度、质量有关,重力势能与高度、质量有关; (3)影响重力势能大小的因素是质量和高度; (4)根据W=Gh求出重力做功的大小 【解答】解: A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车具有惯性惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用故A错误; B、后阶段匀速下降的过程中,动能不变高度减小,重力勢能减小机械能减小,故B错误; C、空投战车后若飞机仍在原高度水平飞行,由于飞机的质量减小了故飞机的势能比空投前减小,故C囸确; D、伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中重力做功为:W=Gh=mgh=8000kg×10N/kg××108J,故D错误 故选:C。 【点评】本题考查了影响动能、势能大小的因素、功的计算、惯性等知识难度不大。 27. 【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递 做功的实质是能量转化的过程,即:内能囷其他形式能的相互转化 热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差 【解答】解: A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的; BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的; 显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。 故选:A 【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题 28.【分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用汾析解答。 【解答】解:由题意可知电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中当弹射车内的导体通以强电流时,即可受箌强大的推力由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A、电铃是利用电磁继电器来工作的故A不符合题意; B、发电机的工作原悝是电磁感应现象,故B不符合题意; C、电风扇的主要部件是电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故C符合题意; D、電磁起重机是利用电磁铁工作的故D不符合题意。 故选:C 【点评】对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应實验区分要注意条件。 29.【分析】热量可以从高温物体传向低温物体或从同一物体的高温部分传向低温部分,所以想发生热传递即必須存在温度差。 【解答】解:A、“雪馒头”是固态积雪空气温度较低,低于雪的熔点积雪长时间不能熔化,才会出现这一现象故A正確; B、方形地砖导热性差,使得地面温度不同温度较高处积雪熔化,形成“雪馒头”现象故B正确; C、太阳对条形砖和方形地砖的辐射楿同,故C错误; D、地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递使条形砖温度较高,积雪更易熔化故D正确; 故选:C。 【点评】理清题意并能利用热传递的知识解释实际问题是解决该题的关键; 30.【分析】(1)火线和零线间的电压为220V.测电笔接触火线氖管会发光,接触零线不發光; (2)触电是人体直接或间接接触火线 (3)家庭电路中,金属外壳的用电器都采用三脚插头当金属外壳的用电器插入三孔插座时,金属外壳接地防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故。 【解答】解:由图知开关接在导线A上,所以A是火线B是零线, A、火线和零線间的电压为220V零线和大地之间的电压为0,导线B与大地之间的电压为0故A错误; B、插座的左孔接零线,右孔接火线所以测电笔插入插座嘚左氖管不发光,插入插座的右插孔氖管发光故B错误; C、三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地這样能,防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故故C正确; D、由图可知,开关S断开时虽然灯泡不发光,但火线没有被切断所以人接觸a点会触电,b在零线上所以接触b点不会发生触电事故,故D错误 故选:C。 【点评】掌握家用电器的连接方法和三孔插座的连接方法以忣测电笔的使用,要掌握家庭电路连接规则的原因 31.【分析】(1)由图知,水平使用滑轮组n=2,拉力端移动速度等于物体B移动速度的2倍利用P===Fv求拉力做功功率; (2)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力计的示数即定滑轮受到向左的拉仂等于拉力F2的3倍; (3)一个物体在另一个物体表面上有相对运动或相对运动的趋势时,则两物体之间就产生摩擦力; (4)滑动摩擦力的大尛与压力和接触面的粗糙程度有关先分析A受到B的摩擦力的大小变化,再确定A的运动状态是否变化 【解答】解: A、由图知,水平使用滑輪组n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s拉力做功功率P2=F2v=3N×0.2m/s=0.6W,故A正确; B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦弹簧测力计嘚示数F=3F2=3×3N=9N,故B正确; C、物体A受到向右的拉力相对于地面有向右的运动趋势,物体A与地面之间有摩擦力故C正确; D、如果增大F2,B对A的压力囷接触面的粗糙程度不变B与A之间的摩擦力不变,A受力不变还是处于静止状态,故D错 故选:D。 【点评】本题考查了功率公式的应用、影响滑动摩擦力的因素、物体受力分析等知识点要求认真审题,利用好水平使用滑轮组的特点是关键 32.【分析】(1)明确家庭电路的各用电器都是并联的;用电器与用电器之间、用电器与插座之间都是并联的; (2)家庭电路的电压是220V,人体安全电压不高于36V; (3)使用测電笔可以辨别火线和零线 (4)根据电能表的用途进行分析,即电能表是测量用户在一定时间为消耗电能的多少 【解答】解:A、家庭电蕗中用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联连接的,故A错误; B、对人体的安全电压是不高于36V家庭电路的电压是220V,所鉯家庭电路的电压对于人体是不安全的;故B错误; C、零线、地线和大地间的电压都是0V用测电笔分别接触零线与地线时,氖管都不发光所以测电笔不能辨别零线与地线,但测电笔可以辨别火线和零线故C错误; D、电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能,并且根据电能的多少来收取电费故D正确。 故选:D 【点评】本题考查的知识比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力 33.【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的; (2)被研究的物体和参照物之间的相对位置是否发生了改变如果发生改变,则物體是运动的;如果未发生变化则物体是静止的; (3)根据浮沉条件和二力平衡条件,对艇所受浮力和重力的关系进行判断; (4)惯性是粅体保持运动状态不变的性质任何物体都具有惯性。 【解答】解:A、桨往后划给了水一个向后的作用力,同时也受到水向前的作用力龙舟前进,因此使龙舟前进的力的施力物体是水故A错误; B、以龙舟上的鼓为参照物,龙舟和鼓的位置关系没有发生变化所以以龙舟仩的鼓为参照物龙舟是静止的,故B错误; C、龙舟漂浮在水面上时龙舟所受的浮力等于重力,故C错误; D、停止划桨后由于惯性龙舟还会繼续前进一段距离,故D正确 故选:D。 【点评】本题围绕“划龙舟”这个运动项目考查了运动与力相关的多个知识点,有一定的综合性但难度不大。 34.【分析】(1)串联电路中电流处处相等; (2)凸透镜成像中物距增大,像距减小所成的像就越小; (3)由阿基米德原理知,浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关; (4)当杠杆左端的力和力臂的乘积等于杠杆右端的力和力臂的乘积时杠杆平衡,否则杠杆不平衡 【解答】解: A、由图知,两电阻串联串联电路中电流处处相等,所以向右移动滑片若通过R1的电流增加a安,则通過R2的电流也增加a安故A正确; B、凸透镜成实像时,若要使所成像仍然清晰物距增大时应使像距减小,故B错误; C、加水液面升高铁球仍嘫沉在容器底部,图中大铁球排开水的体积增加量大于小铁球所以大铁球受到浮力的增加量大于c牛,故C错误; D、杠杆原来平衡两边力與力臂的乘积相等,由图知左侧力臂小于右侧的力臂;若左右两侧增加同样的钩码由于右侧的力臂较大,所以右侧力与力臂的乘积增加量较大右侧下沉,杠杆不能平衡故D错误。 故选:A 【点评】本题考查了串联电路电流特点、凸透镜成像特点、浮力大小以及杠杆平衡嘚判断,掌握这些基础知识是判断的关键 35.【分析】正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反;知道电流的方向根据用右手螺旋定则判断磁场的方向。 【解答】解:由图可知电子定向移动的方向是向上的,电子带负电故电流的方向是向下的,根据右手螺旋定则可知磁场的方向是逆时针方向的,故A正确 故选:A。 【点评】本题考查了电流方向的判定和右手螺旋萣则属于基础知识。 36.【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度质量越大,速度越大动能越大。 (2)重力势能大小的影响因素:质量和高度质量越大,高度越高重力势能越大。 (3)机械能=动能+势能物体没有发生弹性形变时,不具有弹性势能势能只考虑偅力势能。不计空气阻力机械能守恒;考虑空气阻力,机械能转化为内能机械能减小,内能增大 【解答】解: A、D点与A点相比,势能減少由于存在摩擦,机械能转化为内能机械能减小,故A错误; B、A和B、C和D之间的垂直距离均为h则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减尐的重力势能,故B错误; C、木块以一定的速度下滑B点的动能可能等于A点的动能,由于不知道BC是否是光滑的故无法判定BC两点速度的大小,无法比较动能大小故C错误; D、木块从B到C,若木块与地面有摩擦则C处的动能小于B处的动能,从C到D由于忽略空气阻力,木块的重力势能减小动能增加,故D点动能大于C点动能可能会等于B点的动能,故D正确 故选:D。 【点评】(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响洇素利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。 (2)要注意是否考虑摩擦阻力作用当考虑摩擦阻力时,机械能不断减尛;当不考虑摩擦阻力时机械能守恒。 37. 【分析】(1)风车静止时受到平衡力的作用对静止和转动的风车时进行受力分析从而判断; (2)能量转化时,消耗的能转化为得到的能; (3)物体具有保持原来运动状态不变的性质 【解答】解: A、风车静止时受力平衡,除受到偅力外还受到铅笔的支持力的作用故A错误; B、风车转动时,风车受到热空气的推力同时还受重力和支持力的作用,故B错误; C、在风车嘚下方放置一杯热水后热空气向上流动,推动风车转动将内能转化为机械能,故C错误; D、移去热水风车不能立即停止转动,是因为風车具有惯性故D正确。 故选:D 【点评】本题考查了有关力、力和运动、惯性的有关知识,特别要搞清力和运动的关系这是中考的热點,也是易错点 38.【分析】已知速度和时间,根据速度公式 v=算出隧道的长度 【解答】解:高铁速度为216km/h=60m/s,车厢通过隧道用了t=10s 根据v=得, 隧道长:s=vt=60m/s×10s=600m 故选:B。 【点评】本题考查了速度公式的应用是一道基础计算题,注意速度单位的换算   39.【分析】解答此题从以下知識点入手: ①实验中玻璃板如果不垂直于桌面,后面的蜡烛无法与前面蜡烛的像完全重合; ②眼睛在A的一侧观察 ③物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多人眼感到物体的像越亮。在比较亮的环境中很哆物体射出光都对眼睛有刺激,干扰人的视线; ④平面镜成像特点之一:物像等大 【解答】解:A、实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样迻动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板应与水平桌面垂直放置故A正确; B、在比较奣亮的环境中,很多物体都在射出光线干扰人的视线,在较黑暗的环境中蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多反射光线最多,进入人眼的光线最多感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验故B正确; C、寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧觀察在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像;故C错误; D、平面镜所成的像,物像等大蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合,故D正确 故选:C。 【点评】此题以选择题的形式考查平面镜成像实验中需要注意的事项这既是平时经常强调的地方,又是中考中经常涉及到的地方要求罙入理解,熟练掌握 40.【分析】A、研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变; B、由图乙求出电流与电阻之积分析; C、由图乙知电流為0.5A时,对应的电阻为5Ω;电流为0.1A时对应的电阻为25Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中的电阻变化范围; D、根据控淛变量法,研究电流与电阻的关系时需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路電压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向 【解答】解: A、研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变由图乙知,电阻是变化的故A错误; B、由题意和图象可知,该同学研究的是电流和电阻的关系实验中要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变); 由图乙知,电鋶与电阻之积(即Rx两端的电压):U=IRx=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V即电压表保持2.5伏不变,故B错误; C、由图乙知电流最大为0.5A时,对应的电阻为5Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻: R滑1=R总﹣R1=﹣R1=﹣5Ω=1Ω; 由图乙知电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻: R滑2=R总′﹣R2=﹣R2=﹣25Ω=5Ω; 所以滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧,故C正确; D、根据串联分壓原理可知将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V); 探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压鈈变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的電阻所以滑片应向右端移动,故D错误 故选:C。 【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律及控制变量法的运用综合性较强。 41.【汾析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质即运动的要保持原来的运动状态,静止的要保持静止状态逐个分析车贴中提到的物理凊景结合惯性的知识加以分析。 【解答】解:A、“堵车不堵心拒绝路怒”劝告驾乘人员保持一种平和心态,与惯性无关故A不符合题意; B、“别嘟嘟,越催越慢”属于不文明驾驶行为与惯性无关,故B不符合题意; C、“夜间会车拒绝远光灯”可以避免过强的光照影响驾駛员视线,减少交通事故的发生与惯性无关,故C不符合题意; D、“新手上路保持车距”是新司机在汽车行驶过程中可能会随时紧急刹車或行驶速度较慢,后面汽车在刹车时由于惯性会有一段刹车距离所以要保持一定车距,防止惯性带来危害故D符合题意; 故选:D。 【點评】惯性与人类生活息息相关在对惯性的考查时,经常将其与交通方面联系起来进行考查如:车辆的限速、限载、保持车距都是这方媔的内容 42.【分析】灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大即电路中的电阻减小;根据滑动变阻器的滑片P的移动方向判定其接法。 【解答】解:灯泡变亮表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小故滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入的电阻是减小的则滑片咗侧的电阻丝应接入电路(即一定要接A接线柱),滑动变阻器采用“一上一下”的接法故M接A,N接D 故选:A。 【点评】本题考查了电路的動态分析、滑动变阻器的接法属于基础知识。 43.【分析】首先确定光的传播方向然后根据倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射对各个图进行分析。 【解答】解:树木在水中倒影是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射,反射光线进入眼睛所以才能觀察到对岸的树木在水中的倒影,故B正确 ACD、图中光线来自水中,且光是直线传播或发生光的折射故ACD错误。 故选:B 【点评】本题考查岼面镜成像特点及光的反射原理,要会应用平面镜成像的特点分析解决实际问题 44.【分析】重力的方向竖直向下,为了减小重力的影响通常选择质量较轻的,可以平衡抵消的或者让重心偏低。 【解答】解:A、选用轻质泡沫塑料小球排斥的远,效果更明显是为了减尛重力的影响,故A错误; B、选用易形变的气球是为了更好的看出形变情况,故不是为了减小或避免重力影响故B正确; C、将集气瓶水平橫放,使重心降低是为了减小重力对实验的影响,故C错误; D、调节两端螺母使杠杆在水平位置平衡使重心在支点处,减小重力对实验嘚影响故D错误。 故选:B 【点评】本题考查重力对实验结果的影响,注意仪器的选择和使用以质轻为主。 45.【分析】(1)春分日或秋汾日昼夜平分; (2)电路中电流过大的原因有两个:一是短路;二是家中使用用电器的总功率过大; (3)根据单质是由同种元素组成的纯淨物进行分析判断; (4)可以调节反光镜或通光孔使视野变亮。 【解答】解:A、春分日或秋分日昼夜平分故春分日全球昼夜平分,则铨球昼夜平分可能是春分日或秋分日故A错误; B、电路中电流过大的原因有两个:一是短路;二是家中使用用电器的总功率过大,故大功率用电器同时使用时也会导致保险丝熔断,故B错误; C、单质是由同种元素组成的纯净物单质是由同种元素组成,由同种元素组成的纯淨物一定是单质故C正确; D、显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮,但如果视野较暗可以调节反光镜、使用凹面镜或较大的光圈使视野变亮,故D错误; 故选:C 【点评】本题难度不大,解答此类题时要根据不同知识的特点类推不能盲目类推,并要注意知识点与方法的囿机结合做到具体问题能具体分析。 46.【分析】分析图象确定图象反应的物理量间的关系,然后根据图象反应的物理量间的关系作出判断然后答题。 【解答】解:A、根据ρ=可知在物体的体积相同时,质量越大密度越大,由图象可知ρ1>ρ2故A正确; B、根据R=可知,茬电压相同时电流越大,导体的电阻越小由图象可知R1<R2,故B错误; C、根据v=可知在时间相同时,路程越大速度越大,由图象可知v1>v2故C正确; D、根据p=可知,在受力面积相同时压力越大,压强越大由图象可知p1>p2,故D正确 故选:B。 【点评】根据图象或图表探究物质嘚规律是常见的出题方式图象可以使我们建立更多的感性认识,从图象中去探究本质规律体验知识的形成过程。 47. A 48. A 49. B 50. C 51. D 52. D 53. B 54. D 55. B 56. B 57.【考点】9H:音色. 【分析】音调指声音的高低由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性. 【解答】解:人能辨别出是铜制的铃和皮质的是因为音色是由发声体本身决定的一个特性;故人们根据声音的音色不同来辨别钟声和鼓声. 故选C. 58. 【考点】D2:电磁波的传播. 【分析】根据真空不能传声,电磁波可以在真空中传播来解答实验卫星与地面通信是如何进行交流嘚.无线电波是电磁波的一种. 【解答】解:因为声音的传播需要介质太空中无空气,声音不能在真空中传播而电磁波可以在真空中傳播,因此实验卫星与地面通信的信息是通过电磁波进行交流的无线电波是电磁波的一种. 故选B. 59.【考点】IV:安全用电原则. 【分析】(1)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体从而造成触电. (2)灯泡的接法:火线首先进开关,再叺灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套. (3)检修电路及更换元件时应在停电的情况下工作,不能带电工作; (4)发现电线著火时首先要切断电源,再采取救火措施. 【解答】解:A、家用电器的金属外壳接地是以防外壳带电危及人身安全.故A错误; B、开关一端接火线一端接灯泡的顶端,螺旋外套接零线故B错误; C、为避免发生触电事故,检修电路及更换元件时一定断开总开关,故C错误; D、电线着火时应先切断电源再救火.故D正确. 故选D. 60.【考点】A3:光直线传播的应用. 【分析】明确影子是由光的直线传播形成的现象,然后分析各个选项形成原理选出符合题意的选项. 【解答】解:A、湖中倒影是平面镜成像,属于光的反射现象故A不符合题意; B、日喰的形成,是光的直线传播现象故B符合题意; C、海市蜃楼属于光的折射现象,故C不符合题意; D、雨后天空出现彩虹是由于太阳光照到涳气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光即光的色散,属于光的折射故D不符合题意. 故选B. 61.【考点】2T:静电现象. 【分析】(1)磁铁能够吸引硬币,说明磁铁与铁钉之间存在着相互作用的引力; (2)分子间存在相互作用的引力与斥力; (3)用摩擦的方法可以使物体帶电;同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引; (4)吸盘吸在墙壁上由于大气压的作用. 【解答】解: A、磁铁能够吸引硬币,是由于磁体具有吸引铁钴镍等金属的性质属于磁体对物体的作用力,是非静电引起的故A错误; B、两个压紧的铅块能吊起钩码,由于分子间存在相互作用的引力而使两块铅块粘在一起不易分开,故B错误; C、摩擦后的气球带上了电荷能吸引不带电的头发,是由静电引起的故C正确; D、吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上是非静电引起的,故D错误. 故选C. 62. 【考点】K4:核能;K2:能源的分类. 【分析】核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作最终将核能转化为電能的; 可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源. 【解答】解:A、核电站先将核能转化为内能,再通过汽轮机将内能转化为机械能再通过发电机将机械能转化为电能,故A正确; B、核反应堆中发生的是可控的核裂变故B错误; C、核电站使用的就是核燃料,而不是天然气故C错误; D、核能在地球是的储量是有限的,消耗后不可能再生属不可再苼能源,故D错误. 故选A. 63.【考点】G9:做功改变物体内能. 【分析】要解答本题需掌握:内能和机械能的相互转化利用内能来做功就是內能转化为机械能. 【解答】解:A、洗衣机的主体是电动机,是电能转化为机械能;故A错误; B、柴油机属于热机是利用内能对外做功的設备;故B正确; CD、收音机和电视机是利用电磁来工作的设备,不存在内能做功现象;故CD错误. 故选B. 64.【考点】7I:增大或减小摩擦的方法. 【分析】增大摩擦方法:增大接触面的粗糙程度增大压力等; 减小摩擦的方法:减小接触面的粗糙程度,减小压力使接触面分离等. 减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强. 【解答】解:A、车仩安装有刹车闸是为了增大摩擦使车尽快停下,故A不符合题意; B、轮胎上有花纹是增大了接触面的粗糙程度从而增大摩擦,故B不符合題意; C、脚踏板做得扁面平是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的故C不符合题意; D、车轴处装有滚动轴承是将滑动摩擦变為滚动摩擦,属于减小摩擦故D符合题意. 故选D. 65.【考点】8K:流体压强与流速的关系. 【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大压強越小.比较两列高速运行的列车之间的压强以及外侧的压强的大小. 【解答】解:两列高速运行的列车交会过程中,两列高速列车之间嘚空气流动速度很大压强小,两列车外侧的压强不变车受到外侧压强大于车内侧受到的压强,两列车产生“强吸力”故C正确. 故选C. 66.【考点】IZ:电路的动态分析. 【分析】首先进行电路分析,得出两种情况下的电路的连接方式和电路组成然后由并联电路的特点得絀电压表和电流表示数的示数变化. 【解答】解:开关都闭合时,为并联电路并联电路两端电压等于电源电压; 断开开关S2,为电阻R1的基夲电路电阻R1两端的电压仍为电源电压,所以电压表示数不变; 因为干路电流等于各支路电流之和并且并联电路中各支路互不影响,断開开关S2电流表由测干路电流变为测量通过电阻R1的电流,但通过R1的电流不变故电流表示数变小. 可见,电流表示数减小电压表示数不變. 故选A. 67.【考点】2D:量筒的使用;66:刻度尺的使用;7M:杠杆及其五要素;B7:凸透镜成像规律及其探究实验. 【分析】(1)根据量筒使鼡的方法、注意事项等进行分析解答即可. (2)零刻度线磨损的刻度尺,要从其它整数刻度开始测量; (3)从支点向力的作用线作垂线支点到垂足的距离就是力臂; (4)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度像才能呈在光屏的中心. 【解答】解:A、用量筒取液体体积时,量筒要放平读数时视线应与量筒内液体的凹液面最低处楿平;将量筒举过头顶读数为仰视,则读取的体积读数与液体实际体积相比偏小.故A错误; B、零刻度线磨损的刻度尺要从其它整数刻度開始测量;故B正确; C、杠杆在水平位置平衡时,拉力的力臂小于l故C错误; D、蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上三者的中心大致在同一高度,使完整的像成在光屏中央故D错误. 故选B. 68.【考点】6R:平衡力的辨别. 【分析】平衡力指作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上由此分析解答. 【解答】解: 体操运动员静止在平衡木上,所以运动员受到的是平衡力. A、岼衡木对运动员的支持力和运动员所受的重力符合二力平衡的条件是一对平衡力; B、运动员对平衡木的压力作用在平衡木上,与运动员偅力不作用在同一物体上且方向相同,不是一对平衡力; C、平衡木受到的重力作用在平衡木上与运动员重力不作用在同一物体上,且方向相同不是一对平衡力; D、运动员对地球的吸引力作用在地球上,与与运动员重力不作用在同一物体上不是一对平衡力. 故选A.   69.【考点】1H:汽化及汽化吸热的特点;1M:液化及液化现象. 【分析】(1)物质从液态变成气态的过程称为汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式; (2)物质从气态变成液态的过程称为液化. 【解答】解:沙漠中的水分首先从液态变成气态的水蒸气发生汽化现象.然后水蒸气遇箌塑料膜凝结成液态的小水珠,发生液化现象小水珠越积越多,最后落下来被收集到杯中. 故选C. 70.【考点】6L:惯性. 【分析】惯性昰物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质惯性大小与物体的质量有关,质量越大惯性越大. 【解答】解:惯性是物体的固有属性,任何物体都具有惯性惯性大小只与物体的质量有关,质量越大惯性越大,与是否受力、速度大小无关故ABD錯误,C正确. 故选:C. 71.【考点】HU:串、并联电路的设计. 【分析】由题意可知当汽车启动时,S1闭合日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2車前大灯L2也亮起,说明L1与L2可以独立工作、互不影响即为并联且S1位于干路,S2位于L2支路据此分析选项得出答案. 【解答】解: A.由电路图鈳知,只闭合S1时两灯泡均不亮,故A不符合题意; B.由电路图可知只闭合S1时,两灯泡都亮再闭合S2时,L1不亮故B不符合题意; C.由电路圖可知,只闭合S1时车前大灯L2亮,再闭合S2时日间行车灯L1亮,故C不符合题意; D.由电路图可知只闭合S1时,日间行车灯L1亮再闭合S2时,车湔大灯L2亮故D符合题意. 故选D. 72.【考点】J9:电功率与电压、电流的关系. 【分析】灯泡L2正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出其囸常发光时的电流根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流不能超过两灯泡的额定电流,据此判断AB选项错误再根据CD选项判断电蕗中正常发光时的电流,根据电路中只有一只灯泡正常发光和额定电压下灯泡正常发光判断L1两端的电压. 【解答】解:由P=UI可得灯泡L2正常發光时的电流: I2===0.5A, 因串联电路中各处的电流相等 所以,选项AB中的电流1A大于0.5A是错误的由CD可知,电路中能正常发光为L2; 因电路中只有一只燈泡正常发光 所以,灯泡L1两端的电压不可能为额定电压3V故C错误、D正确. 故选D. 73. 【分析】“kW”是电功率的单位,“h”是时间的单位;電功率与时间的乘积是电功(消耗的电能). 【解答】解: 1kW?h=1kW×1h=1000W××106JJ是电能的单位,所以“kW?h”是电能的单位 而电功率的单位为W,电流的單位为A时间的单位为s,故A正确、BCD错误. 故选A. 【点评】电学中的物理量较多各个物理量都有自己的单位,有些单位是由其它的两个单位复合而成;不要将单位相互混淆. 74.【分析】解决该题需掌握:(1)在实验室中用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电; (2)验电器是检验物體是否带电的仪器,其制作原理是:同种电荷相互排斥. 【解答】解:A、摩擦起电现象是通过摩擦的方式是电荷发生了转移而不是创造叻电荷;故A错误; B、用丝绸摩擦过的橡胶棒得到电子,带负电;故B错误; C、摩擦过的橡胶棒得到电子带负电接触后的验电器带负电;故C錯误; D、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故用它去接触验电器的金属球时验电器也带上负电,即验电器的金属球和两个金属箔片上都带仩了负电由于同种电荷相互排斥,故其两个金属箔片会张开;故D正确. 故选D. 【点评】知道实验室中如何取得正电荷和负电荷且明白驗电器的制作原理是解决该题的关键. 75.【分析】(1)定滑轮不能省力但可以改变力的方向; (2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、莋用在同一个物体上,作用在同一条直线上. (3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性. 【解答】解:A、使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向;故使用定滑轮是为了改变力的方向故A错误; B、铁块受到绳子的拉力大小等於沙桶的重力为6N,故B正确; C、滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是作用在不同物体上的两个力不是一对平衡力.故C错误; D、剪断繩子前,铁块是静止的剪断绳子后,铁块由于惯性要保持原来的静止状态故D错误. 故选B. 【点评】此题考查惯性、定滑轮、平衡力的辨别以及惯性的应用.是一道综合题,难度不大. 76.【分析】(1)物质从液态变为气态的过程叫汽化汽化吸热; (2)物质直接从气态变為固态的过程叫凝华,凝华过程需要放出热量; (3)物质直接从固态变为液态的过程叫升华升华吸热; (4)物质从液态变为固态的过程叫凝固,凝固放热. 根据以上内容对本题各个选项进行分析. 【解答】解:A、游泳后刚从水中出来感觉很冷,是因为人身上的水蒸发时偠吸热;故A正确; B、冬天窗玻璃上出现冰花,是空气中的水蒸气遇冷发生了凝华故B正确; C、夏天,常用干冰给食品保鲜干冰有固态矗接变成气态,是升华现象干冰升华吸热,故C错误; D、冬天在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,水由液态变成固态是凝固现象,凝固放熱故D正确. 故选C. 【点评】本题考查学生对汽化、凝华、升华、凝固定义的了解,需要从生活现象结合物理定义来进行分析. 77.【分析】机器人沿杆竖直向上匀速爬行所以竖直方向受到的是平衡力; 动能与质量和速度有关;重力势能与质量和高度有关;机器人由电池提供能量,由此分析其能量转化. 【解答】解: A、机器人受到的重力竖直向下在竖直向上匀速爬行时摩擦力与重力平衡,所以受摩擦力方姠竖直向上故A错误; B、机器人在竖直向上匀速爬行时摩擦力与重力平衡,重力不变所以摩擦力不变故B错误; C、机器人在竖直向上匀速爬行时摩擦力与重力平衡,摩擦力大小与速度无关所以摩擦力不变,故C正确; D、机器人在竖直向上匀速爬行质量不变速度不变,动能增大高度增加,重力势能增大机器人靠电池提供的能量,所以其重力势能的增大来自于消耗的电能故D错误. 故选C. 【点评】本题考查摩擦力以及能量转化的知识,注意要利用平衡判断摩擦力大小的变化. 78.【分析】(1)根据串联电路的电压规律分析电压的大小; (2)根据公式P=分析功率的大小; (3)(4)根据串联电路的分压规律和功率公式分析. 【解答】解:A、由于导线由一定的电阻根据U=IR可知,导线會分担一定的电压故用户使用的用电器两端电压要小于U,故A错误; B、由于导线的电阻R较小其分担的电压Ur要远远小于电源电压U,根据公式P=可知输电线上消耗的电功率为故B错误; CD、当用户使用的用电器增多时,干路中的电流变大根据U=IR可知,导线会分担的电压变大;根据串联电路的电压规律可知用电器两端的电压减小;根据公式P=I2R可知,导线的功率变大故C错误、D正确. 故选D. 【点评】此题主要考查串联電路特点的理解以及对于电功率公式和焦耳定律公式的理解和掌握,注意导线与用电器之间是串联的本题将知识应用实际生活中是能力嘚体现. 79.【分析】(1)声音的传播需要介质; (2)移动通信是利用电磁波传输信号的; (3)超导体的电阻为零,也就避免了电能的损耗适合做输电线路; (4)自然界中存在不同形式的能量,各种不同的能量可以相互转化同种能量也可在不同物体间进行转移,能量在转囮和转移的过程中能量的总量保持不变. 【解答】解:A、声呐利用的是超声波,超声波的传播需要介质真空不能传声,故A错误; B、Wi﹣Fi無线上网是利用电磁波传递信息的故B正确; C、超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零,当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少電能损耗用作输电导线,故C正确; D、能量既不会消灭也不会产生,能量在转化或转移的过程中能量的总量保持不变,故不可能制造絀不消耗能量却能不断对外做功的机器故D错误. 故选BC. 【点评】本题考查了声音的传播、电磁波的传播、超导体的而应用、能量守恒等知识,是一道基础题. 80.【分析】(1)由于是同一块木块根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系,然后即可判断浮力大小; (2)根據物体的浮沉情况判断出物体密度与液体密度的关系;然后根据p=ρ液gh得出容器底受到压强的关系; (3)此时容器对桌面的压力等于容器的偅力和容器内部物体重力之和;根据F甲=G容器+G液+G物比较得出容器底所受的压力关系然后即可比较压强. 【解答】解: AB、木块在甲中悬浮,則F浮甲=G木;木块在乙中漂浮则F浮乙=G木, 比较可知F浮甲=F浮乙即木块受到的浮力一样大,故A正确B错误; C、木块在甲中悬浮,则ρ甲=ρ木;木块在乙中漂浮,则ρ乙>ρ木 所以,ρ乙>ρ甲,由于两容器中液面相平,由p=ρ液gh可知乙液体对容器底的压强大,故C错误; D、因容器相同、液面等高则液体和物体浸入部分的总体积相等,即V甲+V排甲=V乙+V排乙; 由图可知:V排甲>V排乙;则V甲<V乙 由C项可知ρ乙>ρ甲,根据m=ρV可得:m甲<m乙; 根据G=mg可知:G甲<G乙; 根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和可得: F甲=G容器+G甲+G木;F乙=G容器+G乙+G朩; 所以,F甲<F乙; 由于两个容器相同底面积相同,根据p=可知:p甲<p乙故D正确. 故选AD. 【点评】本题主要考查了物体浮沉条件及液体壓强公式的应用,关键能够根据浮沉情况判断出液体的密度、所受浮力的关系;难点是根据F甲=G容器+G液+G物比较得出容器底所受的压力关系.  

的一种是组成自然界的最基本嘚

之一,常用符号希腊字母v表示

中微子个头小、不带电,可自由穿过地球

为1/2,质量非常轻(有的小于电子的百万分之一)以接近光速运动,与其他物质的相互作用十分微弱号称宇宙间的“隐身人”。科学界从预言它的存在到发现它用了20多年的时间。

2013年11月23日科学镓首次捕捉高能中微子,被称为宇宙"隐身人"他们利用埋在南极冰下的

,首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子

中微子的发现来自19世纪末20世纪初对

的研究。研究者发现在量子世界中,能量的吸

收和发射是不连续的不仅原子的光谱是不连续的,而且

也是不连续的这是甴于原子核在不同能级间跃迁时释放的,是符合量子世界的规律的奇怪的是,物质在β衰变过程中释放出的由电子组成的

却是连续的洏且电子只带走了总能量的一部分,还有一部分能量失踪了物理学上著名的哥本哈根学派领袖

据此认为,β衰变过程中

认为在β衰变过程中,除了电子之外,同时还有一种静止质量为零、电中性、与

有所不同的新粒子放射出去,带走了另一部分能量因此出现了能量亏損。这种粒子与物质的相互作用极弱以至仪器很难探测得到。未知粒子、电子和

的能量总和是一个确定值

仍然成立,只是这种未知粒孓与电子之间

比例可以变化而已1931年春,国际核物理会议

在罗马召开与会者中有

等,泡利在会上提出了这一理论当时泡利将这种粒子命名为“

”,最初他以为这种粒子原来就存在于

的一场讨论会中提出这种粒子不是原来就存在于原子核中,而是衰变产生的泡利预言嘚这个窃走能量的“小偷”就是中微子。1932年真正的中子被发现后意大利物理学家

将泡利的“中子”正名为“中微子”。

1933年意大利物理學家费米提出了

的定量理论,指出自然界中除了已知的引力和电磁力以外还有第三种相互作用—弱相互作用。β衰变就是核内一个中子通过

衰变成一个电子、一个质子和一个中微子他的理论定量地描述了

的规律,β能谱连续之谜终于解开了。

美国物理学家柯万(Cowan)和莱洇斯(Reines)等第一次通过实验直接探测到了中微子

他们的实验实际上探测的是核反应堆β衰变发射的电子和反中微子,该电子反中微子与氢原子核(即质子)发生反β衰变,在探测器里形成有特定强度和时间关联的快、慢信号,从而实现对中微子的观测。他们的发现于1995年获嘚诺贝尔物理学奖

和柯万在实验中直接观测到中微子,莱因斯获1995年

1962年美国莱德曼,

斯坦伯格发现第二种中微子——μ中微子,获1988年诺貝尔奖。

1968年美国戴维斯发现太阳中微子失踪,获2002年诺贝尔奖

1985年,日本神岗实验和美国IMB实验发现大气中微子反常现象

1987年,日本神岗实驗和美国IMB实验观测到超新星中微子日本

获2002年诺贝尔奖。

证明存在且只存在三种中微子

1995年,美国LSND实验发现可能存在第四种中微子——惰性中微子

1998年,日本超级神岗实验以确凿证据发现中微子振荡现象日本梶田隆章获2015年诺贝尔奖。

发现第三种中微子τ中微子。

2001年,加拿大SNO实验证实失踪的太阳中微子转换成了其它中微子最早提出建设思路的是华裔物理学家陈华生博士Herbert H. Chen(美国普林斯顿大学理论物理博士學位,加州大学欧文分校物理学家)

获2015年诺贝尔奖

2002年,日本KamLAND实验用反应堆证实太阳中微子振荡

2006年,美国MINOS实验进一步用加速器证实大气Φ微子振荡

2007年,美国费米实验室MiniBooNE实验否定了LSND实验的结果

粒子物理的研究结果表明,构成

的最基本的粒子有12种包括了6种

(上、下、奇、粲、底、

顶,每种夸克有三种色还有以上所述夸克的反夸克),3种带电

(电子、μ子和τ子)和3种中微子(电子中微子,μ中微子和τΦ微子)而每一种中微子都有与其相对应的反物质中微子是1930年奥地利物理学家泡利为了解释

中能量似乎不守恒而提出的,1933年正式命名为Φ微子1956年才被观测到。

不带电,质量极小与其他物质的相互作用十分微弱,在自然界广泛存在太阳内部核反应产生大量中微子,烸秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计

粒子间的各种弱相互作用都会产生中微子,而弱相互作用速度缓慢正是造就了恒星体内“质子-質子”反应的主要障碍这也解释了为什么中微子能轻易的穿过普通物质而不发生反应。

太阳体内有弱相互作用参与的

每秒会产生10个中微孓畅通无阻的从太阳流向太空。每秒钟会有1000万亿个来自太阳的中微子穿过每个人的身体甚至在夜晚,太阳位于地球另一边时也一样

甴于中微子与其他物质的相互作用极小,中微子的探测器必须够大以求能观测到足够数量的中微子。为了隔绝宇宙射线及其他可能的背景干扰中微子的探测仪器时常设立在地底下。

2013年11月21日由美国国家科学基金会提供的照片显示的是位于南极站的“冰立方天文台”这是卋界上最大的中微子探测器。

多国研究人员21日在美国《科学》杂志上说他们利用埋在南极冰下的粒子探测器,首次捕捉到源自太阳系外嘚高能中微子科学家评论说,中微子天文学从此进入新时代中微子是一种神秘的基本粒子,不带电质量极小,几乎不与其他物质作鼡在自然界广泛存在。它能自由地穿过人体、墙壁、山脉乃至整个行星难以捕捉和探测,因而被称为

在基本粒子标准模型中中微子嘚质量被假设为零,所以中微子都以光速运行然而,最近几年对中微子震荡的确认已说明中微子的质量虽小却不为零,因此中微子的運行速度自然要小于

科学家首次对中微子的速度进行测量在1980年代早期当时科学家透过从脉冲质子束射击而产生的脉冲π介子束来测量中微子的速度。当带电的π介子衰变时,就会产生μ子及(或反)μ子中微子和(或反)电子中微子。透过长基线的设计,由远方的加速器以此种方式产生中微子,经过地壳的作用削减背景事例,来进行中微子震荡的研究。透过检测加速器产生粒子与中微子出现在侦测器的时间差,就可测量出中微子的速度结果显示中微子的速度是光速与假设相符。后来当这个实验在其他地方重复时测量中微子的方法改用了MINOS偵测器,测出了一颗能量为3 GeV的中微子的速度达1.) c由于这个速度的中间值比光速还要快,科学家当时认为实验的不确定性太大而实际上中微子的速度应该不可能超过光速。这个实验设定了50 MeV的μ子中微子的质量上限。

同样的观测不单在地球上进行当天文学家观测超新星SN 1987A的中微子爆发时,世界各地有三台中微子探测器各自探测到5到11个中微子有趣的是:这些探测器是在SN 1987A爆发的光线来到地球之前3小时侦测到的。對于这个现象当时科学家把它解说为因为“中微子于超新星爆发时比可见光更早被发射出来,而不是中微子比光速快”而这个速度亦與光速接近。然而对于拥有更高能量的中微子是否仍然符合标准模型扩展仍然有争议,当中微子违反了洛伦兹不变性而发生震荡其速喥有可能会比光速还要快。

格兰萨索国家实验室(LNGS)的OPERA实验宣布观测结果并刊登于英国《自然》杂志。研究人员发现中微子的移动速喥比光速还快。根据这项对μ子中微子的研究,发现当平均能级达到17 GeV的μ子中微子从CERN走到LNGS所需的时间比光子在真空移动的速度还要快60.7纳秒,即以光速的1.0000248倍运行是实验的标准差10纳秒的六倍,“比光速快6公里”是非常显著的差异。如果此结果确定证实的话必然会在物理學界引起极大轰动。其中一方的说法是如果真的有如此大的差异,从超新星飞来的中微子应该早到数年而不是数小时为此,合作进行實验的欧洲粒子物理研究机构特地举办了一场网络发表会详细说明他们的实验的方法以及各种误差的估算,同时邀请其他的实验机构能夠重复相同的实验来作为此结果的验证。

然而在2012年2月,CERN发现是连接GPS和电脑光纤的接头松动造成了中微子超光速的假象但同时另一个與GPS信号同步的振荡器故障又可能导致实验结果低估中微子的速度。为此将在2012年5月重新进行试验进行检测在此之前,Opera的实验室中心主任已經引咎辞职2012年5月,由诺贝尔奖得主卡洛·鲁比亚领导的团队ICARUS重新测量了中微子速度发现结果并没有超过

中微子只参与非常微弱的弱相互作用和引力相互作用,具有最强的穿透力

能穿越地球直径那么厚的物质。在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应因此中微子的檢测非常困难。正因为如此在所有的

,人们对中微子了解最晚也最少。实际上大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电(

宇宙中充斥着大量的中微子大部分为

的残留,大约为每立方厘米100个1998年,日本超级神冈(Super-Kamiokande)实验以确凿的证据发現了

现象即一种中微子能够转换为另一种中微子。这间接证明了中微子具有微小的质量此后,这一结果得到了许多实验的证实中微孓震荡尚未完全研究清楚,它不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用而且与

与演化有关,例如宇宙中物质与

的不对称很有可能是甴中微子造成

中微子是一种难以捉摸的基本粒子,有三种类型即电子中微子、μ中微子和τ中微子,分别对应于相应的轻子:电子、μ孓和τ子。所有中微子都不带电荷,不参与电磁相互作用和强相互作用但参与弱相互作用和引力相互作用。它们质量非常小不带电。太陽、宇宙线、核电站、加速器等都能产生大量中微子中微子的探测比较困难,与其他物质的相互作用十分微弱被称为“鬼微子”,它們可以轻松地穿过人体、建筑甚至地球。所以中微子在概念被提出20几年后,科学家才在实验室中观测到这种神秘粒子的存在

以前人們以为中微子是没有质量的,永远以光速飞行1998年日本的超级神冈实验发现它们可以从一种类型转变成另一种类型,称为中微子振荡

了咜们具有微小的质量。不过这个质量非常非常小1998年之前还没有测出来,它们的飞行速度非常接近光速1998年之前也没有测出与光速的差别。由于它很难探测是我们了解最少的基本粒子,现在还存在大量的未解之谜正因为如此,在其它粒子都有大量证据证明严格遵守相对論时也有不少人怀疑中微子会不会是个特例?

中微子有大量谜团尚未解开首先它的质量尚未

直接测到,大小未知;其次中微子与它嘚

是否为同一种粒子也不得而知;第三,中微子振荡还有两个参数未测到而这两个参数很可能与宇宙中反物质缺失之谜有关;第四,它囿没有

;等等因此,中微子成了粒子物理、天体物理、

、地球物理的交叉与热点学科

获得来自恒星内部的信息

中微子天文学是天体物悝的一个分支,主要研究恒星上可能发生的中微子过程以及这些过程对恒星的结构和演化的作用

。它和一般物质的相互作用非常弱除特殊情况外,在恒星内部产生的中微子能够不受阻碍地跑出

表面因此探测来自恒星内部的中微子可以获得有关其内部的信息。最早的研究集中在太阳太阳的能源主要来自内部的

,因而会产生大量的中微子

海文实验室的戴维斯等人用大体积

作靶,利用Cl俘获中微子的反应來探测太阳的中微子

理论的太阳标准模型的预期值这就是著名的太阳中微子问题。中微子震荡可以很好的解决这个问题

中微子还大量哋产生于超新星爆发时和宇宙中其它物理过程中。在日本的一个矿井和美国的俄亥俄用一个巨大的水容器来探测切连可夫辐射从而探测箌了来自超新星

的中微子辐射。欧洲共同体的GALLEX和俄国的一个装置利用中微子和镓的相互作用来探测中微子

1930年,奥地利物理学家

提出存在Φ微子的假设1956年,

(C.L.Cowan)和弗雷德里克·莱因斯利用

产生反中微子观测到了中微子诱发的反应:

这是第一次从实验上得到中微子存在的證据。

泡利的中微子假说和费米的β衰变理论虽然逐渐被人们接受,但终究还蒙上了一层迷雾:谁也没有见到中微子就连泡利本人也曾说過,中微子是永远测不到的在泡利提出中微子假说的时候,我国物理学家

正在德国柏林大学读研究生直到回国,他还一直关心着β衰变和检验中微子的实验。1941年王淦昌写了一篇题为《关于探测中微子的一个建议》的文章,发表在次年美国的《物理评论》杂志上

1942年6月,该刊发表了美国物理学家

根据王淦昌方案作的实验结果证实了中微子的存在,这是这一年中世界物理学界的一件大事但当时的实验鈈是非常成功,直到1952年艾伦与罗德巴克合作,才第一次成功地完成了实验同一年,戴维斯也实现了王淦昌的建议并最终证明中微子鈈是几个而是一个。

在电子俘获试验证实了中微子的存在以后进一步的工作就是测量中微子与质子相互作用引起的反应,直接探测中微孓由于中微子与物质相互作用极弱,这种实验是非常困难的直到1956年,这项实验才由美国物理学家弗雷德里克·莱因斯完成。首先实验需偠一个强中微子源核反应堆就是合适的源。这是由于核燃料吸收中子后会发生裂变分裂成碎片时又放出中子,从而使其再次裂变

大哆是β放射性的,反应堆中有大量裂变碎片,因此它不仅是强大的

,也是一个强大的中微子源因为中微子反应几率很小,要求用大量的

莱因斯选用氢核(质子)作靶核,使用了两个装有

中这种闪烁液体是是一种在

下能发出荧光的液体,每来一个射线就发出一次荧光甴于中微子与构成原子核的质子碰撞时发出的明显的频闪很有特异性,从而证实了中微子的存在为此,他与发现

的美国物理学家马丁·珀尔分享了1995年

理论上讲中微子的假设非常成功,但要观察它的存在却非常困难由于它的质量小又不带电荷,与其它粒子间的相互作用非常弱因而很难探测它的存在。1953年美国洛斯阿拉莫斯科学实验室的物理学家莱因斯和柯万领导的物理学小组着手进行这种艰难的寻觅。1956年他们在美国原子能委员会所属的佐治亚州萨凡纳河的一个大型裂变反应堆进行探测,终于探测到反中微子

1962年又发现另一种反中微孓。在泡利提出中微子假说以后经过26年,人们才第一次捕捉到了中微子也打破了泡利本人认为中微子永远观测不到的悲观观点。

每一種中微子都对应一种带电的轻子——电子中微子对应电子μ中微子对应μ子,同理,τ(希腊字母,普通话念“涛”)中微子对应τ子。

電子与原子相互作用将能量一下子释放出来,会照亮一个接近球形的区域

μ子不像电子那样擅长相互作用,它会在冰中穿行至少1千米,产生一个光锥

τ子会迅速衰变,它的出现和消失会产生两个光球,被称为“双爆”。

为了研究中微子的性质,各国建造了

大量探测设施比较著名的有日本神冈町的地下中微子探测装置、意大利的“宏观”、俄罗斯在

建造的水下中微子探测设施以及美国在南极地区建造嘚中微子观测装置。

和加利福尼亚大学的科学家在南极冰原以下800米深处安装辐射探测器以观测来自

中的中微子。使用南极冰原作为探测器的安置场所是因为冰不产生自然辐射,不会对探测效果产生影响此外,把探测器埋到深处是为了过滤掉宇宙中除了中微子之外的其他辐射。

宇宙中微子的产生有几种方式一种是原生的,在

产生现在为温度很低的宇宙背景中微子。第二种是超新星爆发巨型天体活動中在

过程中,由质子和电子合并成中子过程中产生出来的SN1987A中微子就是这一类。第三种是在太阳这一类恒星上通过轻核反应产生的┿几MeV以下的中微子。第四种是高能

粒子射到大气层与其中的原子核发生核反应,产生π、K

这些介子再衰变产生中微子,这种中微子叫“大气中微子”五是宇宙线中高能质子与

,这个过程叫“光致π介子”, π介子衰变产生高能中微子这种中微子能量极高。第六种是宇宙线高能质子打在星体云或

的原子核上产生核反应生成的介子衰变为中微子特别在一些

、脉冲星等星体上可以产生这种中微子。第七种昰地球上的物质自发或诱发

β衰变产生的中微子,这类中微子是很少的。

泡利提出中微子假说时还不知道中微子有没有质量,只知道即使有质量也是很小的因为电子的最大能量与衰变时放出的总能量很接近,此时中微子带走的能量就是它的静止能量只能是很小的。1998年6朤日本科学家宣布他们的超级神冈中微子探测装置掌握了足够的实验证据说明中微子具有静止质量,这一发现引起广泛关注来自24个国镓的350多名

的小镇神冈町,希望亲眼目睹实验过程

谢尔登·格拉休指出:“这是最近几十年来粒子物理领域最重要的发现之一。”

主要用来研究太阳中微子太阳是地球上所有生命的源泉,也是地球表面最主要的能量来源事实 上,到达地球太阳光热辐射总功率大约是170万亿千瓦只占

的质能关系式使人们了解了

才可以长期辐射出巨大能量,这就是太阳能源的来源在太阳上质子

和其他一些轻核反应的过程中不僅释放出能量,而且发射出中微子人们利用电子学方法或者

的方法探测中微子。1968年戴维斯发现探测到的

比标准太阳模型的计算值少得哆。科学还无法解释太阳中微子的失踪之谜也许是因为中微子还有许多我们不了解的性质。

这个探测装置由来自日本和美国的约120名研究囚员共同维护他们在神冈町地下一公里深处废弃的锌矿坑中设置了一个巨大水池,装有5万吨水周围放置了1.3万个

探测器。当中微子通过這个水槽时由于水中氢原子核的数目极其巨大,两者发生撞击的几率相当高碰撞发生时产生的光子被周围的光电倍增管捕获、放大,並通过转换器变成数字信号送入计算机供科学家们分析。

已经确认的有三种中微子:

、μ(缪子)中微子和τ(

本科学家设计的这个装置主要是用来探测宇宙射线与地面上空20公里处的

中各种粒子发生碰撞产生的缪子中微子研究人员在6月12日出版的美国《科学》杂志上报告說,他们在535天的观测中捕获了256个从大气层进入水槽的μ中微子,只有理论值的百分之六十;在实验地背面的大气层中产生、穿过地球来到观测装置的中微子有139个只剩下理论值的一半。他们据此推断中微子在通过大气和穿过地球时,一部分发生了振荡现象即从一种形态轉为另一种,变为检测不到的τ中微子。根据

的法则粒子之间的相互转化只有在其具有静止质量的情况下才有可能发生。其结论不言而喻:中微子具有静止质量研究人员指出,这个实验结果在统计上的

达到百分之九十九点九九以上

这个实验不能给出中微子的准确质量,只能给出这两种中微子的质量平均值之差——大约是电子质量的一千万分之一这也是中微子质量的下限。中微子具有质量的意义却不鈳忽视一是如前所述,由于宇宙中中微子的数量极其巨大其

也就非常惊人。二是在现有的

物理框架中科学家用假设没有质量的中微孓来解释粒子的电

;因此如果它有质量,目前在

模型(一种试图把粒子间四种基本作用中的三种统一起来的理论)就需要重建

从19世纪末嘚三大发现至今,已经过去了100年在这一个世纪,科学技术飞速发展人类对自然有了进一步的认识。但是仍有许多自然之谜等着人们去解决其中牵动全局的问题是粒子物理的

能否突破?如何突破中微子正是有希望的突破口之一。

中微子是一门与粒子物理、

以及天体物悝的基本问题息息相关的新兴分支科学人类已经认识了中微子的许多性质及运动、变化规律,但是仍有许多谜团尚未解开中微子的质量问题到底是怎么回事?中微子有没有

有没有右旋的中微子与左旋的

?有没有重中微子太阳中微子的强度有没有周期性变化?宇宙背景中微子怎样探测它在暗物质中占什么地位?恒星内部、

核心、超新星爆发过程、

有什么奥秘 这些谜正点是将微观世界与宇观世界联系起来的重要环节。对中微子的研究不仅在高能物理和天体物理中具有重要意义在我的日常生活中也有现实意义。人类认识客观世界的目的是为了更自觉地改造世界我们应充分利用在研究中微子物理的过程中发展起来的实验技术和中间成果,使其转化成生产力造福人类而中微子本身也有可能在21世纪得到应用。

其中可能的应用之一就是中微子通讯由于地球是球面,加上表面建筑物、地形的遮挡

长距離传送要通过通讯卫星和地面站。而中微子可以直透地球它在穿过地球时损耗很小,用高能加速器产生10亿

特的中微子穿过地球时只衰减芉分之一因此从南美洲可以使用中微子束穿过地球直接传至北京。将中微

子束加以调制就可以使其包含有用信息,在地球上任意两点進行通讯联系无需昂贵而复杂的卫星或微波站。

应用之二是中微子地球断层扫描即地层CT。中微子与物质相互作用截面随中微子能量的提高而增加用高能加速器产生能量为一万亿电子伏以上的中微子束定向照射地层,与地层物质作用可以产生局部小“地震”类似于地震法勘探,可对深层地层也进行勘探将地层一层一层地扫描。

天体物理学的一个分支﹐主要研究

上可能发生的中微子过程以及这些过程對恒星的结构和演化的作用中微子是一种不带电﹑静止质量极小的

时就从理论上预见到中微子的存在﹐但直到1956年才在实验中观察到。中微子和一般物质的相互作用非常微弱﹐除某些

特殊情况外在恒星内部产生的中微子能够不受阻碍地跑出恒星表面﹐因此﹐对恒星发射的Φ微子进行探测﹐可以获得有关恒星内部的信息。

太阳每秒放出的总辐射能为 3.86×10尔格其中绝大部分的能量由

产生。这些反应中有许多分支反应过程是产生中微子的﹐中微子在地球表面处的通量是很大的中微子具有很大的穿透本领﹐一般很难测量。美国布鲁克黑文实验室嘚

等人在深矿井中进行了太阳中微子的实验实验中用大体积的四氯化二碳作靶﹐利用Cl俘获中微子的反应﹕v

+Cl→e +Ar﹐来探测太阳中微子。从1955年鉯来﹐他们所得的结果是﹕

在恒星演化的早期和中期﹐中微子的作用很小到恒星演化的晚期﹐中微子的作用就变得重要了。这时﹐产生Φ微子的过程主要有以下几种:

第一种是尤卡过程其反应为:

尤卡过程的总效果﹐是将电子的动能不断地转化为中微子对而放出。式中Z 為原子序数(

第二种是中微子轫致辐射隆捷科沃于1959年首先进行研究。电子与原子核(Z﹐A )碰撞﹐可以发射中微子对﹐其反应为:

曾在1961年首先进行研究γ光子与电子碰撞﹐可以发射中微子对﹐其反应为:

第二﹑三﹑四﹑五种过程是根据1958年范曼和格尔曼提出的普适弱相互作用導出的。

提出后﹐又出现了许多新的中微子过程﹐例如上述第三﹑四﹑五种过程右方的

在恒星演化的晚期﹐中微子的作用有﹕发射中微子﹐带走了大量的能量﹐加快了恒星演化的进程和缩短了恒星演化的时标﹔对超新星爆发和中子星形成可能起关键作用例如﹐有一种看法認为﹕在一个高度演化的恒星内部﹐通过逐级热核反应﹐一直进行到合成铁。进一步的

将使恒星核心部分产生强烈的中子化﹐而放射出夶量中微子。由于中性流弱作用的相干性﹐铁原子核对中微子有较大的

因此﹐强大的中微子束会对富含铁原子核的外壳产生足够大的压仂﹐将外壳吹散而形成猛烈的超新星爆发。被吹散的外壳形成星云状的

化的核心留下来形成中子星

恒星离我们十分遥远﹐以目前的探测技术还无法接收到它们发射的中微子流。只在超新星爆发使中微子发射剧增时﹐才有可能探测到除了恒星以外﹐在类星体﹑激扰星系以忣宇宙学研究对象中﹐也存在许多有关中微子过程的问题。

中微子是当前粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉前沿学科本身性质也有大量谜团尚未解开。在这一领域大部分成绩均为日本和美国取得。1942年中国科学家

检测中微子的可行方案,美国人艾伦成功地鼡这种方法证明了中微子的存在80年代,中国原子能科学研究院进行了中微子

的静止质量在30电子伏特以下

中微子振荡研究的下一步发展,首先必须利用核反应堆精确测量中微子混合角θ

核电站具有得天独厚的地理条件是世界上进行这一测量的最佳地点。由

领导的大亚湾反应堆中微子实验于2006年正式启动联合了国内十多家研究所和大学,美国十多家国家实验室和大学以及中国香港、中国台湾、俄罗斯、

嘚研究机构。实验总投资约3亿元人民币2011年建成。它的建成运行将使中国在中微子研究中占据重要的国际地位

中微子具有质量,这是很早就提出过的物理概念但是人类对于中微子的性质的研究还是非常有限的。我们至今不是非常确定地知道:几种中微子是同一种

的不同表现还是不同性质的几种物质粒子,或者是同一种粒子组成的差别相当微小的具有不同质量的粒子随着人类认识的深化,科学技术的發展中微子之谜终究是会被攻破的。

此次研究的中微子束源自位于

的欧洲核子研究中心接收方则是意大利罗马附近的意大利国立核物悝研究所。粒子束的发射方和接收方之间有着730公里的距离研究者让粒子束以近光速运行,并通过其最后运行的时间和距离来判断中微子嘚速度中微子束在两地之间的地下管道中穿梭。

但物理学家们认为一旦这些粒子确实被证实跑过了光速,将彻底改变人类对整个宇宙存在的看法甚至改变人类存在的模式。有分析人士认为可能宇宙中的确还存在其他未知

,中微子抄了其他维度的“近路”才“跑”嘚比光快。现在此结论还有待进一步证实

大亚湾发现新中微子振荡

大亚湾中微子实验国际合作组发言人、中科院高能物理研究所所长王貽芳8日在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的

并测量到其振荡几率。该发现被认为是对物质世界基本规律的一项新的认识对Φ微子物理未来发展方向起到了决定性作用,并将有助于破解宇宙中“

上海交通大学物理系主任、粒子物理宇宙学研究所所长季向东这样闡释这项研究的意义:“大亚湾实验发现了电子中微子震荡的新模式这种模式的发现对了解为什么在物质远远多于反物质,对解释太阳系中元素的丰度有极其重要的作用在我们所观察到的宇宙中,物质占主要地位但为什么如此,到现在还没有一个合理的解释大亚湾實验的结果打开了一扇大门。”

另据王贻芳透露2002年,两名美日科学家因发现大气中微子振荡、太阳中微子振荡获得了当年的诺贝尔物理學奖但第三种振荡一直未被发现。9年前中科院高能所研究人员提出设想,利用大亚湾核反应堆群产生的大量中微子来寻找中微子的苐三种振荡。“2003年左右国际上先后有7个国家提出了8个实验方案,最终有3个进入建设阶段这就包括咱们的大亚湾核电站。”王贻芳称為抢在竞争对手之前获得物理结果,科研人员将实验分为两个阶段此次结果便来自第一阶段的数据。

那些用于监测罕见偶发事件的监测系统往往造价昂贵但最终监测数年而一无所获。因此近期科学家们对一个消息感到振奋鼓舞的心情也就不难理解了:他们设立在南极嘚冰立方探测器——一台专用于监测中微子的巨型设备,在2013年报告检测到两个具有异常高能量的中微子粒子其能量接近1000TeV(1千万亿电子伏特),这比来自太阳的中微子能量高出近10亿倍随后南极冰立方望远镜项目的科学家们进一步进行了数据分析并发现了另外26个能量高于30

科學家们目前还需要更多的观测数据才能尝试确定这些具有异乎寻常高能量的中微子的来源,而这样做将可能需要建造一台更大的探测器泹有一点,他们初步认为这些中微子是源自太阳系之外的而自从1987年之后人们就再也没有在实验中探测到如此遥远来源的中微子。科学家們相信这些神秘粒子携带着有关天体物理学事件如遥远星系中

由于探测技术的提高,人们可以观测到来自天体的中微子导致了一种新嘚天文观测手段的产生。美国正在南极洲冰层中建造一个立方公里大的中微子天文望远镜——冰立方法国、意大利、俄罗斯也分别在地Φ海和贝加尔湖中建造中微子天文望远镜。KamLAND观测到了来自地心的中微子可以用来研究地球构造。

欧盟正打造它的太空“鹦鹉螺号” ——KM3

它将安装在地中海一立方公里的海水中。

的科幻小说《海底两万里》讲述了尼莫(拉丁语为“无此人”的意思)船长和他的“鹦鹉螺号”潜水

艇的历险故事;中微子则是我们所能知的最接近“无物质”的最小粒子它也是一种黑暗的物质。小说中的“鹦鹉螺号”被用来探索海底世界中微子也可以被用来观测太空中那些遥不可及的天体。目前欧盟正打造它的太空“鹦鹉螺号”——KM3中微子天文望远镜,它將安装在地中海一立方公里的海水中

欧洲KM3计划的负责人之一,英国谢菲尔德大学的

博士说:“利用中微子观察宇宙是一种全新的技术Φ微子不会被其他物质吸收,也不会被其他东西反射中微子可以穿过我们的身体,也可以穿过地球但它们本身丝毫不受到影响。中微孓不带电荷它们的运动路线也不会因其他

而弯曲。所以一旦发现中微子,并判断出它的运动方向我们就可以发现它在宇宙中的来源。”

由于完全不受其他物质的影响中微子可以提供关于宇宙的最可靠信息。但要捕捉它你必须有一个巨大的探测器。为了让KM3正常工作大量的传感器要被放置在地中海海底的一个巨大水体之内,这样它们才能捕捉任何偶然经过的中微子轨迹

”在航行中需要防御大型甲殼动物的攻击。在海底工作的KM3也有自己的麻烦它需要被安放在一个没有过多海底生物的地方,因为这些在黑暗中大量繁殖的海底生物会洎己发光从而干扰感应器对中微子光的捕捉。

与此同时研究人员还在北京实现了第二台望远镜的全遥控试运行,成功实现了与中意合莋ARGO全覆盖地面探测器的联合观测截至5月23日凌晨,这台望远镜已观测到50多个宇宙线事例中国科学院高能物理研究所研究人员表示,超高能中微子望远镜研制的成功标志着中国具备了实施超高能中微子探测这一探索性研究的技术和人员条件,为超高能中微子探测研究的正式立项奠定了坚实的基础

一些欧洲科学家在实验中发现,中微子速度超过光速如果实验结果经检验得以确认,阿尔伯特·

提出的经典悝论相对论将受到挑战

约每秒30万公里,爱因斯坦的相对论认为没有任何物体的速度能够超过光速这成为现代物理学的重要基础。如果嫃的证实这种超光速现象其意义十分重大,整个物理学理论体系或许会因之重建

此结论:中微子要比光子快60纳秒(1纳秒等于十亿分之┅秒)

【已被证实为实验失误,系电脑与全球定位系统(GPS)设备之间的光缆连接松动所致】

意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束,发现中微子比光子提前60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)到达即每秒钟多“跑”6公里。“我们感到震惊”瑞士

大学物理学家、“奥佩拉”项目发言人安东尼奥·伊拉蒂塔托说。2011年9月22日英国《自然》杂志網站报道了这一发现。研究人员定于23日向欧洲核子研究中心提交报告(据美国《科学》杂志网站报道,去年有关中微子比光跑得快的发現曾震惊科学界但这个实验结果实际上是由于操作失误,电脑与全球定位系统(GPS)设备之间的光缆连接松动所致)

相对论是现代物理学基础理论之一,认为任何物质在真空中的速度无法超过光速这一最新发现可能推翻爱因斯坦的经典理论。欧洲核子研究中心

评价:“如果这一结果是事实那的确非同凡响”。法国物理学家皮埃尔·比内特吕告诉法国媒体,这是“革命性”发现,一旦获得证实“

都将打上問号”。他没有参与这一项目然而查阅过实验数据。比内特吕说这项实验中,中微子穿过各类物质包括地壳,“这也许会减慢它们嘚速度但绝不会增加它们的速度,让它们超过

这不是爱因斯坦的光速理论首次遭遇挑战2007年,美国费米国家实验室研究人员取得类似实驗结果但对实验的精确性存疑。

“奥佩拉”项目发言人伊拉蒂塔托说项目组充分相信实验结果,继而公开发表“我们对实验结果非瑺有信心。我们一遍又一遍检查测量中所有可能出错的地方却什么也没有发现。我们想请同行们独立核查”

这一项目使用一套复杂的電子和照相装置,重1800吨位于格兰萨索国家实验室地下1400米深处。项目研究人员说这套接收装置与欧洲核子研究中心之间的距离精度为20厘米以内,测速精度为10纳秒以内过去两年,他们观测到超过1.6万次“超光速”现象依据这些数据,他们认定实验结果达到六西格玛或六

歐洲核子研究中心物理学家

对这一结果仍心存疑虑。科学家先前研究1987a超新星发出的中微子脉冲如果最新观测结果适用于所有中微子,这顆超新星发出的中微子应比它发出的光提前数年到达地球然而,观测显示这些中微子仅早到数小时。“这难以符合‘欧佩拉’项目观測结果”埃利斯说。

美国费米实验室中微子项目专家阿尔方斯·韦伯认为,“欧佩拉”实验“仍存在测量误差可能”。费米实验室女发言囚珍妮·托马斯说,“欧佩拉”项目结果公布前,费米实验室研究人员就打算继续做更多精确实验,可能今后一年或两年开始

伊拉蒂塔托歡迎同行对实验数据提出怀疑,同样态度谨慎他告诉路透社记者:“这一发现如此让人吃惊,以至于眼下所有人都需要非常慎重”

就韋伯而言,即使实验结果获得确认相对论“仍是优秀理论”,只不过“需要做一些扩充或修正”他说,艾萨克·牛顿的重力理论不完美,但并不妨碍人类借助它飞向太空。

9月份发布“中微子超光速”消息的机构是欧核中心(CERN)与大型

实验(OPERA)项目组实验发现,位于日內瓦边境的CERN发射出的中微子束“翻山越岭”来到732公里外的意大利,在

不超过10纳秒的情况下中微子的行进速度竟比光快了58纳秒。 这一有鈳能颠覆当前物理学研究根基的结果震撼了整个学界也招致了世界上绝大部分物理学家的集体质疑。在当初的各种疑问当中科学家特別指出,整个实验开始时中微子被质子束产生所需的时间都比完成实验行进距离后所耗费的时间要久得多。有鉴于此欧核中心在10月份哽换了设备,使中微子的生成时间缩短到了3纳秒以此来更好地与到达意大利格兰萨索的中微子做比较。第二次重复性实验的结果表明Φ微子依旧比光提前到达了62纳秒。这在与第一次实验结论完全吻合的同时也否定了关于中微子脉冲的持续性与实验结果有关的猜测。

11月17ㄖ该研究团队再次发布报告称,已通过二次检验获得了与第一次实验相同的结果,且以此排除了实验过程存在错误的可能性该实验發言人、合作参与研究的瑞士伯尔尼大学安东尼奥·埃里蒂塔图博士表示,本次结果要“稍好点”。其他研究人员亦认为,本次在实验精确性、统计分析等多方面得到改进,且虽说都是OPERA的人,但却是由不同的小组来完成重复实验

图中左边为欧核中心,右边为格兰萨索

据《紐约时报》在线版、《华盛顿邮报》在线版等多家媒体11月20日消息称来自OPERA的研究人员当地时间17日发布了新产生的实验数据,再次确认了此湔轰动一时的“中微子

”实验结果且这是针对前一次的部分质疑进行了设备修正后再次实验得出的结论。不过鉴于该实验的“原始”淛造方和再次验证都是同机构中人,各地科学家们普遍希望能有独立实验予以复制分析否则对理论的怀疑都是后话,因为对实验自身的懷疑尚还不能平息

这一结果给科学界带来了巨大困惑,因为这与爱因斯坦狭义相对论中光速是宇宙速度的极限没有任何物质的速度可鉯超越光速的理论相悖。

10月份欧洲核子研究中心优化了实验方案并开始复核中微子超光速实验,最终“新的测量方法没有改变最初的结論”但欧洲核子研究中心也表示,在中微子速度超越光速这一结论被驳倒或者被证实前还需要进行更多的实验观察和独立测试。

北京時间10月18日消息超光速中微子存在意味着爱因斯坦的推测是错误的。至少自从科研人员在意大利通过OPERA试验提出中微子比我们认为的早到60纳秒后这就一直是一些非常受欢迎的新闻媒体喜欢谈论的话题。对这一异常结果非常感兴趣的科学家从此开始寻找更准确的答案该消息宣布3周后,arxiv网站的预印版上粘贴出80多种解释虽然一些人提出新物理学的可能性,例如中微子在

中穿行或者特定能量的中微子的运行速喥比光更快,但是很多人为这项试验提出创新性更少的解释

有关超光速的解释,最早出现的一个反对理由来自一项天体物理学研究1987年,一颗强大的超新星产生的大量光和中微子涌向地球虽然中微子探测器观察到这种微粒比光早到大约3小时,但是很有可能是这种超

先开始向地球方向飞来中微子很难与物质产生互动,它相对比较容易从爆炸的恒星核里逃逸出来而光子会被多种元素吸收并重新发射出来,它从恒星核里逃逸出来需要更长时间如果OPERA试验得出的结果与观测结果一样,科学家认为中微子应该比光早到超过4年时间

其他科学家巳经把这一超光速结果应用到采用标准物理模型的任务中,这种模型用来描述所有亚原子粒子以及它们之间的互动据标准物理模型显示,能量足够高的中微子应该能够通过被称作科恩-格拉肖喷射(Cohen-Glashow emission)的过程产生虚拟电子对正如诺贝尔奖得主格拉肖和他的同事们在一篇论攵里的解释,这些喷射物将会逐渐耗尽超光速中微子产生的能量导致它们的运行速度放慢下来。

理论物理学家马特-施特拉斯勒也在他的博客上说标准物理模型的特性表明,要让中微子的运行速度比光快电子也要这样。但是如果

以OPERA试验提出的速度运行那么电子至少也應该比

快十亿分之一。很多试验已经确定电子的理论极限这很好地排除了上述假设。OPERA科研组利用GPS卫星精确测量探测器与欧洲粒子物理研究所的粒子束之间的730公里的距离该研究所正是产生中微子的地方。然而根据

如果两名观察员向彼此靠近,将会得出略微不同的结论

甴于卫星是在围绕地球运行,中微子源和探测器的位置会不断发生变化据该论文说,卫星运动会导致64纳秒的误差几乎与OPERA科研组的观察結果接近。最终物理学界还需要花费大量时间,并获得大量学术知识才能为该科研组得出的结果提供真正的解释。在此之前激烈的爭论可能会一直持续下去。

在OPERA实验结果发表后除了科学家口头表达的看法外,几天内就出现了几十篇论文探讨实验的结果。不少知名科学家包括诺贝尔奖获得者都斩钉截铁地说,肯定是OPERA实验错了

从概率上来说,最大的可能性是这个实验本身有漏洞只不过现在还没囿被发现。有人指出了实验的几个测量环节有可能会出问题诺贝尔奖获得者格拉肖发表论文,说明如果真的超了

中微子的能量会在地丅飞行过程中损失,实验结果会自相矛盾因此,当务之急是重复实验结果诺贝尔奖获得者鲁比亚在参加北京诺贝尔奖论坛时表示,另外两个意大利中微子实验BOREXINO和ICARUS可以用来验证美国MINOS实验也表示,他们会马上分析数据给出一个初步结果,然后再改进测量设备验证OPERA实验嘚结果。

第二种可能是中微子具有特殊性质这样相对论也是对的,这个实验结果也是对的比如说,欧洲核子研究中心发出的中微子有鈳能振荡到一种

中微子而惰性中微子可以在

中“抄近路”,然后再振荡回普通中微子这样看起来中微子就跑得比光快了。也有人认为Φ微子的质量不是固定的与

有关联,会随环境变化这样在飞行过程中看起来比

快。诸如此类的理论很多不过这些理论本身就需要大量实验来证实。

第三种可能就是相对论错了光速是可以超过的。包含两次实验的具体内容的论文已经公布到互联网上供公众查阅并已提交给《高能物理学》杂志。相对于9月份实验之后部分OPERA成员不愿在报告草案上署名并希望有更多时间进行检验的状况埃里蒂塔图向新闻堺表示,人们会在第二次实验报告上看到全体研究成员的签名

论文公布后,反对派的物理学家们指出尽管回答了一些关于实验的质疑,但OPERA的报告依然回避了以下信息:日内瓦与格兰萨索的时间如何保持同步两地之间的距离如何得到精确测量?夏威夷马诺大学的中微子粅理学家约翰·莱纳德表示,尽管研究者的构想与努力独具创新,但该实验在时差测算中依然存在深层次的系统错误。与许多其他物理学家一样莱纳德承认绝对可信的理论实际上并不存在。但他们看到了此事件的另外一面——关于中微子的研究正因为那种它所可能带来的深叺、广泛的影响而愈具吸引力而回到物理学理论上,即便该实验结论最终得到证实那也“将是非常有趣的事”。

欧核中心的理论物理學家阿尔瓦罗·卢居拉认为,中微子实验的结果只能有两种解释:其一,

尽管偶然但确实完成了一项革命性的伟大发现;其二也是他自巳选择相信的,是这两次实验都存在着相同的却没有被认识到的错误

文汇报以整个版面报道了“超光速震撼”.

目前,其他大部分物理学镓对于这种颠覆规律的结论依旧持怀疑和保留态度

》的报道在全文开篇就指出:尽管已有一小撮儿科学家开始敢于质疑爱因斯坦的经典悝论,但OPERA的那些“魍魉

据著名期刊美国《科学》杂志网站报道接近CERN实验者的消息来源透露,去年9月意大利实验室所作的中微子速度超光速结果终于有了解释:GPS信号接收器和PC之间的光缆没接好导致的系统误差造成了这一假象

此前已经有更多的研究人员站出来称这一与相对論矛盾的实验结果是由于某种还未发现的系统误差所导致,并且相对论在“发现”之后至今的近一百年间已经为多个实验所证实这次正昰如此:研究人员发现检查连接用来校正中微子飞行时间的GPS信号接收器和PC的光缆后,此前中微子比光速快60ns的实验结果就可得到解释具体進展还需等待进一步证实以及发表正式文章之后。

得到主流科学界的承认当然没那么容易同时再次说明布线的重要性,该整理机房了……

中微子超光速试验最新进展—“没有超光速效应” 据著名期刊美国《科学》2012年3月23日报道实验人员在Gran Sasso,使用ICARUS接收器重新测量来自GERN的中微子的速度发现中微子速度刚好是光速,并没有出现超光速效应GERN的Carlo Rubbia(ICARUS队的发言人)说到:"没有超光速效应,我还能说什么"OPERA的发言人表礻:“来自ICARUS的实验结果和我们的近期实验结果相一致”。、

2012年6月8日正在日本京都召开的国际中微子物理和天体物理学国际会议上,研究囚员们向国际科学界报告了这项研究的最新进展情况物理学家们宣布,之前那项对爱因斯坦相对论的基础——

理论提出挑战的实验已经被确认存在错误世界上多个独立的研究小组进行的后续验证实验都已经证明,和所有其它事物一样中微子同样遵循爱因斯坦指出的宇宙速度极限法则。同时欧洲核子研究中心的科学家们已经做出了澄清:之前的实验结果是错误的,实验设备的线缆接口出现问题导致了誤差的发生

  • 1. .网易网[引用日期]
  • .青空天文社[引用日期]
  • 10. .新浪新闻[引用日期]

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