4.應(yīng)用: (1)天體質(zhì)量M.密度ρ的估算: 測出衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動的半徑r和周期T.由得M=.ρ .R為天體的半徑. 當(dāng)衛(wèi)星沿天體表面繞天體運(yùn)行時.r=R.則ρ= . (2)發(fā)現(xiàn)未知天體 知識點一萬有引力定律的適用條件 萬有引力定律適用于計算質(zhì)點間的引力.具體有以下兩種情況:①兩物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的線度.兩物體可視為質(zhì)點.例如行星繞太陽的旋轉(zhuǎn),②兩個均勻的球體間.其距離為兩球心的距離. [應(yīng)用1]如圖所示.陰影區(qū)域是質(zhì)量為M.半徑為R的球體挖去一個小圓球后的剩余部分.所挖去的小圓球的球心o′和大球體球心間的距離是R/2.求球體剩余部分對球體外離球心o距離為2R.質(zhì)量為m的質(zhì)點P的引力. 導(dǎo)示: 將挖去的球補(bǔ)上.則完整的大球?qū)η蛲赓|(zhì)點P的引力: 半徑為R/2的小球的質(zhì)量 補(bǔ)上的小球?qū)︐|(zhì)點P的引力 因而挖去小球的陰影部分對P質(zhì)點的引力 答案: 萬有引力定律只適用于兩個質(zhì)點間的作用.只有對均勻球體.才可將其看作是質(zhì)量全部集中在球心的一個質(zhì)點. 知識點二萬有引力與重力的關(guān)系 地面附近的物體由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的力叫做重力.對于放在地面上的物體從效果上講.萬有引力使物體壓緊地面的力就是我們所說的重力.由此可以看出重力是由于萬有引力產(chǎn)生的.但嚴(yán)格地講物體的重力并不等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力.因為地球圍繞地軸自轉(zhuǎn).地球表面上的物體就隨地球在圍繞地軸做勻速圓周運(yùn)動.而所需的向心力也是由萬有引力來提供.因而重力只是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個分力.另一個分力提供物體繞地軸做圓周運(yùn)動的向心力.如圖所示.因為地球上的所有物體的角速度相同.所以物體隨地球做圓周運(yùn)動的向心力F向=mω2r隨緯度變化而變化.從赤道到兩極不斷減小.在赤道處.物體的萬有引力F以及分解的向心力F向和重力mg剛好在一條直線上.有F=F向+mg.所以mg=F-F向=.因為地球自轉(zhuǎn)角速度ω自很小.即:所以認(rèn)為萬有引力等于重力即(一般情況下不考慮自轉(zhuǎn)帶來的影響),但是假設(shè)自轉(zhuǎn)加快.即ω自變大.由mg=F-F向= 知物體的重力將變小.當(dāng)?shù)臅r候.萬有引力全部充當(dāng)向心力.即不再有擠壓地面的效果.亦即mg=0.也就沒有重力一說了. [應(yīng)用2]地球赤道上有一物體隨地球一起自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動.所受的向心力是F1.向心加速度為a1.線速度為v1.角速度為ω1,繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星所受的向心力為F2.向心加速度為a2.線速度為v2.角速度為ω2,地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3.向心加速度為a3.線速度為v3.角速度為ω3,地球表面重力加速度為g.第一宇宙速度為v.假設(shè)三者質(zhì)量相等.則 ( ) A.F1=F2>F3 B.a(chǎn)1=a2=g>a3 C.v1=v2=v>v3 D.ω1=ω3<ω2 導(dǎo)示: 題中涉及三個物體.要比較三者有關(guān)物理量.可以通過同步衛(wèi)星作為橋梁.首先比較隨地球自轉(zhuǎn)的物體與同步衛(wèi)星.隨地球一起自轉(zhuǎn)物體向心加速度為a1=ω12R.線速度為v1=ω1R.所需向心力為F1=mω12R.地球的同步衛(wèi)星的向心加速度a3=ω32r.線速度v3=ω3r.所需向心力F3=mω32r.因為r>R.ω1=ω3.所以a1< a3.v1 <v3.F1<F3,再比較 近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星.兩者均是萬有引力提供向心力.即F向=.同步衛(wèi)星的軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑.所以F2>F3.根據(jù)a=F向/m可得a2=g >a3.又由a=ω2r可知ω3<ω2.而近地衛(wèi)星的線速度等于第一宇宙速度.即v2=v. 綜上所述: F2>F3>F1. a2=g>a3>a1. v2=v>v3 >v1.ω1=ω3<ω2 答案:D 處理該類問題需要區(qū)分是地球上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體還是繞地球轉(zhuǎn)動的人造衛(wèi)星.如果是前者則是萬有引力的一部分提供向心力.如果是后者則是萬有引力提供向心力. 類型一天體質(zhì)量和密度的計算 [例1]宇航員在月球表面附近自h高處以初速度v0水平拋出一個小球.測出小球的水平射程為L.已知月球半徑為R.若在月球上發(fā)射一顆衛(wèi)星.使它在月球表面附近繞月球作圓周運(yùn)動.若萬有引力恒量為G.求: (1)該衛(wèi)星的周期, (2)月球的質(zhì)量. 導(dǎo)示: (1)設(shè)月球表面附近的重力加速度為g月 對做平拋的小球: 豎直方向 ① 水平方向 L=v0t ② ③ 由①②③解得T = (2)由①②解得: 又: 解得: 計算天體質(zhì)量的方法 (1)利用天體表面的重力加速度g和天體半徑R. 故M=gR2/G (2)利用環(huán)繞天體:應(yīng)知環(huán)繞天體的周期T和衛(wèi)星的軌道半徑r 得M= 類型二雙星問題 兩顆靠得很近且間距不變.繞同一中心做勻速圓周運(yùn)動的星稱為雙星.解決雙星問題應(yīng)該從兩點入手:第一.兩星之間的萬有引力提供了它們做勻速圓周運(yùn)動的向心力,第二.兩星繞同一點做圓周運(yùn)動.且它們的角速度相等. [例2]在天體運(yùn)動中.將兩顆彼此距離較近.且相互繞行的行星稱為雙星.已知兩行星質(zhì)量分別為M1和M2.它們之間距離為L.求各自運(yùn)轉(zhuǎn)半徑和角速度為多少? 導(dǎo)示:雙星之間有相互吸引力而保持距離不變.則這兩行星一定繞著兩物體連線上某點做勻速圓周運(yùn)動.設(shè)該點為o.如圖所示.MloM2始終在一直線.Ml和M2角速度相等.它們之間萬有引力提供向心力. 對M1: 對M2: 聯(lián)立得: ω= 雙星問題中.萬有引力表達(dá)式中的r應(yīng)該是兩星之間的距離.而不是軌道半徑.這一點特別需要引起注意. 類型三比值類問題 [例3]土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒.其繞土星的運(yùn)動可視為圓周運(yùn)動.其中有兩個巖石顆粒A和B與土星中心距離分別為rA=8.0×104 km和rB=1.2×105 km.忽略所有巖石顆粒間的相互作用. (1)求巖石顆粒A和B的線速度之比, (2)求巖石顆粒A和B的周期之比, (3)土星探測器上有一物體.在地球上重為10 N.推算出他在距土星中心3.2×105 km處受到土星的引力為0.38 N.已知地球半徑為6.4×103 km.請估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的多少倍? 導(dǎo)示: (1)設(shè)土星質(zhì)量為M0.顆粒質(zhì)量為m.顆粒距土星中心距離為r.線速度為v.根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律: 解得: 對于A.B兩顆粒分別有: 和 得: (2)設(shè)顆粒繞土星作圓周運(yùn)動的周期為T.則: T=2πr/v 對于A.B兩顆粒分別有: 和 得: (3)設(shè)地球質(zhì)量為M.地球半徑為r0.地球上物體的重力可視為萬有引力.探測器上物體質(zhì)量為m0.在地球表面重力為G0.距土星中心r0/=3.2×105 km處的引力為G0/.根據(jù)萬有引力定律: 和 解得:M0/M=95 比值類問題是天體運(yùn)動這一章較為常見的題型.這類問題具有一個較為明顯特征:題目常會出現(xiàn)兩組天體系統(tǒng).而且遵循相同的規(guī)律.求解該類問題只需找出某組系統(tǒng)的規(guī)律就行.同理可得另外一組的規(guī)律.然后再利用比例關(guān)系求解. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

選做題
選做題
:請從A、B和C三小題中選定兩小題作答.若三題都做,則按A、B兩題評分
A.(適合選修3-3的考生)如圖所示,有一個固定在水平桌面上的汽缸,內(nèi)部密閉了質(zhì)量為m的某種理想氣體.
(1)如果這種理想氣體的摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為N,則汽缸中氣體分子數(shù):n=
m
M
N
m
M
N

(2)現(xiàn)向右推動活塞,將氣體壓縮.則下列說法正確的是
BC
BC

A.壓縮氣體過程中外界對氣體做了功,氣體的內(nèi)能一定增加.
B.氣體被壓縮前后,如果氣體的溫度保持不變,則氣體一定放出熱量.
C.如果汽缸壁和活塞是絕熱的,氣體被壓縮后溫度一定升高
D.氣體被壓縮的過程中,氣體分子間的距離變小了,所以分子的勢能變大了.
(3)有一個同學(xué)對汽缸加熱使氣體溫度升高,為保持氣體體積不變,需要增大壓力.發(fā)現(xiàn)增大的壓力與升高的溫度成正比.請你解釋這個現(xiàn)象.
B.(適合選修3-4模塊的考生)(12分)如圖所示,在平面鏡附近有一個單色點光源S.
(1)在圖中畫出點光源S經(jīng)過平面鏡所成的象.
(2)下列說法正確的是
ACD
ACD

A.光屏上能看到明暗相間的條紋
B.如果在點光源S與光屏之間放入一個三棱鏡,將會在光屏上看到彩色的光帶
C.當(dāng)觀察者高速遠(yuǎn)離點光源時,發(fā)現(xiàn)光的波長變長
D.透過兩個偏振片觀察光源,轉(zhuǎn)動其中一塊偏振片時,發(fā)現(xiàn)光的強(qiáng)度發(fā)生變化,說明光波是橫波
(3)要使光屏上明暗相間的條紋變寬,可以采用什么方法?
C.(適合選修3-5模塊的考生)(12分)靜止的鈾238核(質(zhì)量為mU)發(fā)生α衰變,放出一個α粒子(質(zhì)量為mα)后生成一個新原子核釷(質(zhì)量為mT).
(1)完成上述核反應(yīng)方程式:92238U→
90
90
234
234
Th+24He
(2)列關(guān)于天然放射現(xiàn)象的說法中正確的是
AC
AC

A.一個鈾238發(fā)生α衰變放出的能量為:E=(mU-mT-mα)c2
B.衰變過程中放出的能量等于原子核的結(jié)合能
C.天然放射性元素發(fā)出的射線引入磁場,α粒子和β粒子向相反方向偏轉(zhuǎn),說明它們帶異種電荷.
D.鈾238衰變?yōu)殁Q的半衰期是4.5×109年,10克鈾238要經(jīng)過9×109年才能全部衰變掉                         
(3)若測得鈾238核發(fā)生α衰變時放出的α粒子的動能為E,試估算形成的釷核的反沖速度的大�。�

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______:請從A、B和C三小題中選定兩小題作答.若三題都做,則按A、B兩題評分
A.(適合選修3-3的考生)如圖所示,有一個固定在水平桌面上的汽缸,內(nèi)部密閉了質(zhì)量為m的某種理想氣體.
(1)如果這種理想氣體的摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為N,則汽缸中氣體分子數(shù):n=______.
(2)現(xiàn)向右推動活塞,將氣體壓縮.則下列說法正確的是______
A.壓縮氣體過程中外界對氣體做了功,氣體的內(nèi)能一定增加.
B.氣體被壓縮前后,如果氣體的溫度保持不變,則氣體一定放出熱量.
C.如果汽缸壁和活塞是絕熱的,氣體被壓縮后溫度一定升高
D.氣體被壓縮的過程中,氣體分子間的距離變小了,所以分子的勢能變大了.
(3)有一個同學(xué)對汽缸加熱使氣體溫度升高,為保持氣體體積不變,需要增大壓力.發(fā)現(xiàn)增大的壓力與升高的溫度成正比.請你解釋這個現(xiàn)象.
B.(適合選修3-4模塊的考生)(12分)如圖所示,在平面鏡附近有一個單色點光源S.
(1)在圖中畫出點光源S經(jīng)過平面鏡所成的象.
(2)下列說法正確的是______
A.光屏上能看到明暗相間的條紋
B.如果在點光源S與光屏之間放入一個三棱鏡,將會在光屏上看到彩色的光帶
C.當(dāng)觀察者高速遠(yuǎn)離點光源時,發(fā)現(xiàn)光的波長變長
D.透過兩個偏振片觀察光源,轉(zhuǎn)動其中一塊偏振片時,發(fā)現(xiàn)光的強(qiáng)度發(fā)生變化,說明光波是橫波
(3)要使光屏上明暗相間的條紋變寬,可以采用什么方法?
C.(適合選修3-5模塊的考生)(12分)靜止的鈾238核(質(zhì)量為mU)發(fā)生α衰變,放出一個α粒子(質(zhì)量為mα)后生成一個新原子核釷(質(zhì)量為mT).
(1)完成上述核反應(yīng)方程式:92238U→____________Th+24He
(2)列關(guān)于天然放射現(xiàn)象的說法中正確的是______
A.一個鈾238發(fā)生α衰變放出的能量為:E=(mU-mT-mα)c2
B.衰變過程中放出的能量等于原子核的結(jié)合能
C.天然放射性元素發(fā)出的射線引入磁場,α粒子和β粒子向相反方向偏轉(zhuǎn),說明它們帶異種電荷.
D.鈾238衰變?yōu)殁Q的半衰期是4.5×109年,10克鈾238要經(jīng)過9×109年才能全部衰變掉                         
(3)若測得鈾238核發(fā)生α衰變時放出的α粒子的動能為E,試估算形成的釷核的反沖速度的大小.

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第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

一、單項選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意.

1. 關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法中正確的是[來源:Www..com]

A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動是速度隨位移均勻變化的運(yùn)動

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計算出太陽與地球間引力的大小

D.法拉第提出了電場的觀點,說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的

2.如圖為一種主動式光控報警器原理圖,圖中R1R2為光敏電阻,R3R4為定值電阻.當(dāng)射向光敏電阻R1R2的任何一束光線被遮擋時,都會引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線框內(nèi)的電路是

A.與門                  B.或門               C.或非門                  D.與非門

 


3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當(dāng)滑動變阻器R的滑動頭向下移動時

A.燈L變亮                                    B.各個電表讀數(shù)均變大

C.因為U1不變,所以P1不變                              D.P1變大,且始終有P1= P2

4.豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0A點出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動,至B點時脫離軌道,最終落在水平面上的C點,不計空氣阻力.下列說法中不正確的是

A.在B點時,小球?qū)A軌道的壓力為零

B.BC過程,小球做勻變速運(yùn)動

C.在A點時,小球?qū)A軌道壓力大于其重力

D.AB過程,小球水平方向的加速度先增加后減小

5.如圖所示,水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細(xì)繩跨過定滑輪分別連接質(zhì)量為m1m2的物塊.m1在斜面上運(yùn)動,三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說法中正確的是

A.若m2向下運(yùn)動,則斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速運(yùn)動,則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下運(yùn)動,則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上運(yùn)動,則輕繩的拉力一定大于m2g

二、多項選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計16分.每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.

6.木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測出:木星繞太陽作圓周運(yùn)動的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運(yùn)動的半徑為r2、 周期為T2.已知萬有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件

A.能求出木星的質(zhì)量

B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力

C.能求出太陽與木星間的萬有引力

D.可以斷定

7.如圖所示,xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強(qiáng)磁場.一帶電小球從O點由靜止釋放,運(yùn)動軌跡如圖中曲線.關(guān)于帶電小球的運(yùn)動,下列說法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓

B.小球運(yùn)動至最低點A時速度最大,且沿水平方向

C.小球在整個運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒

D.小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等

8.如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是

A.上述過程中,F做功大小為            

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達(dá)右端所用時間越長

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

9.如圖所示,兩個固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1、O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來并穿過兩環(huán).則在帶電粒子運(yùn)動過程中

A.在O1點粒子加速度方向向左

B.從O1O2過程粒子電勢能一直增加

C.軸線上O1點右側(cè)存在一點,粒子在該點動能最小

D.軸線上O1點右側(cè)、O2點左側(cè)都存在場強(qiáng)為零的點,它們關(guān)于O1、O2連線中點對稱

 


第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

三、簡答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計42分.請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置.

必做題

10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.

(1)實驗過程中,電火花計時器應(yīng)接在  ▲  (選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=  ▲ 

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運(yùn)動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a=  ▲  m/s2(保留兩位有效數(shù)字).

 


11.為了測量某電池的電動勢 E(約為3V)和內(nèi)阻 r,可供選擇的器材如下:

A.電流表G1(2mA  100Ω)             B.電流表G2(1mA  內(nèi)阻未知)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.電阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑動變阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑動變阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值電阻R0(800Ω  0.1A)               H.待測電池

I.導(dǎo)線、電鍵若干

(1)采用如圖甲所示的電路,測定電流表G2的內(nèi)阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根據(jù)測量數(shù)據(jù),請在圖乙坐標(biāo)中描點作出I1I2圖線.由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于

  ▲  Ω.

(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池電動勢和內(nèi)阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動變阻器①應(yīng)該選用給定的器材中  ▲  ,電阻箱②選  ▲  (均填寫器材代號).

(3)根據(jù)圖丙所示電路,請在丁圖中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接.

 


12.選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

B.?dāng)U散運(yùn)動就是布朗運(yùn)動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象

C.太陽光是偏振光

D.為了有效地發(fā)射電磁波,應(yīng)該采用長波發(fā)射

(2)甲、乙兩人站在地面上時身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8cc為光速)的飛船同向運(yùn)動,如圖所示.此時乙觀察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙揮手,動作時間為t0,乙觀察到甲動作時間為t1,則t1  ▲  t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的質(zhì)點在t=0時刻開始振動,產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時刻波的圖象如圖所示,質(zhì)點A剛好開始振動.

①求波在介質(zhì)中的傳播速度;

②求x=4m的質(zhì)點在0.14s內(nèi)運(yùn)動的路程.

   C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實了光的波動特性

B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

D.天然放射性元素衰變的快慢與化學(xué)、物理狀態(tài)有關(guān)

(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.

①完成衰變反應(yīng)方程    ▲ 

衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經(jīng)過  ▲  α衰變,  ▲  β衰變.

(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核.設(shè)α粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0, 氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對論效應(yīng).

α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度為多大?

②求此過程中釋放的核能.

四、計算題:本題共3小題,共計47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

13.如圖所示,一質(zhì)量為m的氫氣球用細(xì)繩拴在地面上,地面上空風(fēng)速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為α.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知氫氣球在空氣中運(yùn)動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kvk為已知的常數(shù)).則

(1)氫氣球受到的浮力為多大?

(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

(3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運(yùn)動,其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等,求此時氣球速度大�。ㄔO(shè)空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).

 


14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線框abcd,線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長為L.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區(qū).

(1)若線框以速度v勻速穿過磁場區(qū),求線框在離開磁場時ab兩點間的電勢差;

(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度a運(yùn)動,經(jīng)過t1時間ab邊開始進(jìn)入磁場,求cd邊將要進(jìn)入磁場時刻回路的電功率;

(3)若線框以初速度v0進(jìn)入磁場,且拉力的功率恒為P0.經(jīng)過時間T,cd邊進(jìn)入磁場,此過程中回路產(chǎn)生的電熱為Q.后來ab邊剛穿出磁場時,線框速度也為v0,求線框穿過磁場所用的時間t

      

15.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心OMN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場平行.圓筒用導(dǎo)線通過一個電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠(yuǎn)處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū),已知電子質(zhì)量為m,電量為e

(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒有帶電時,能夠打到圓筒上的電子對應(yīng)MN邊界上O1兩側(cè)的范圍是多大?

(2)當(dāng)圓筒上電量達(dá)到相對穩(wěn)定時,測量得到通過電阻r0的電流恒為I,忽略運(yùn)動電子間的相互作用,求此時金屬圓筒的電勢φ和電子到達(dá)圓筒時速度v(取無窮遠(yuǎn)處或大地電勢為零).

(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.

 


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