49.(上海市長寧區2008年4月模擬)物理學在研究宏觀.低速條件下的動力學問題時. 可采用牛頓運動定律.但在解決微觀.高速問題時運用牛頓運動定律就會遇到困難.物理學中有一些規律.對宏觀.低速問題或微觀.高速問題都能適用.如力學中的:F t = m △v.式中m是所研究對象的質量.△v是所研究對象的速度的變化.F是在時間t 內作用在研究對象上的平均作用力.解決以下情景中的某些問題要運用到這個規律. 靜止在太空中的飛行器上有一種裝置.它利用電場加速帶電粒子.形成向外發射的高速粒子流.從而對飛行器產生反作用推力.使飛行器獲得加速度.已知飛行器的質量為M.發射出的是2價氧離子.發射離子的功率為P.加速電場的電壓為U.每個氧離子的質量為m.基本電荷電量為e.不計發射氧離子后飛行器質量的變化.求: (1)請運用相關知識推導題中給出的規律, (2)射出的氧離子的速度, (3)1s內射出的氧離子數, (4)射出離子后飛行器開始運動時的加速度. 解析:(1)根據牛頓第二定律和加速度定義式 . 可得F t = m △v (2)在電壓U加速下.射出的氧離子速度為v.根據動能定理有 解得 (3)1s內射出的氧離子數為 (4)運用題給規律.設氧離子在時間t內對飛行器的反沖力為F. 將n.v代入得 則射出離子后飛行器開始運動時的加速度為 50. (江蘇省宿遷市2008-2009學年度高三年級第一次調研測試) (1)在光電效應現象中.下列說法中正確的是 ▲ A.入射光的強度越大.光電子的最大初動能越大 B.光電子的最大初動能隨照射光的頻率增大而增大 C.對于任何一種金屬都存在一個“最大波長 .入射光的波長必須小于此波長.才能產生光電效應 D.對于某種金屬.只要入射光的強度足夠大.就會發生光電效應 鈾()經過α.β衰變形成穩定的鉛().問在這一變化過程中.共轉變為質子的中子數是 ▲ 個. (3)在橄欖球比賽中.一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動.想穿越防守隊員到底線觸地得分.就在他剛要到底線時.迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員.一個速度為2m/s.另一個為4m/s.然后他們就扭在了一起. ①他們碰撞后的共同速率是 ▲ , ②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向.并說明這名前鋒能否得分: ▲ . 答案: ②方向見右圖 51.(?谑2008年高考調研測試題) (1)根據核反應方程 .完成下列敘述: 粒子中含有 個中子.原子序數為 ,物理學家 用該粒子做了著名的散射實驗.據此提出了原子的 模型.該物理學家又用該種粒子轟擊氮核().發現 .寫出該核反應方程: (2)2005年7月4日13時52分.美國宇航局“深度撞擊 號探測器釋放的撞擊器“擊中 目標--坦普爾1號彗星.這次撞擊只能使該彗星自身的運行速度出現1×10-7m/s的改變.探測器上所攜帶的重達370kg的彗星“撞擊器 將以3.6×104km/h的速度徑直撞向彗星的彗核部分.撞擊彗星后融化消失.根據以上數據.估算一下彗星的質量是多少? 答案: 盧瑟福 質子 (或), (2)解析:以彗星和撞擊器組成的系統為研究對象.設彗星的質量為M.初速度為v01.撞擊器質量.速度.撞擊后速度為v 由動量守恒定律得: ① 由于M遠大于m.所以.上式可以化為: ② 解得: ③ 由題給信息知.撞擊后彗星的運行速度改變了 m/s.即 m/s ④ 代入③式解得 ⑤ 53. (2008年南海區普通高中高考題例研究)如圖所示.五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上.每塊木板的長度為0.5m.質量為0.6 kg.在第一塊長木板的最左端放置一質量為0.98 kg的小物塊.已知小物塊與長木板間的動摩擦因數為0.2.長木板與地面間的動摩擦因數為0.1.設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.一顆質量為0.02 kg的子彈以的150 m/s水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長木板表面滑行.重力加速度g取10 m/s2. (1)分析小物塊滑至哪塊長木板時.長木板才開始在地面上滑動. (2)求物塊在整個運動過程中相對出發點滑行的最大距離. 解析:(1)設子彈.小物塊.長木板的質量分別為m0.M.m.子彈的初速度為v0.子彈擊中小物塊后二者的共同速度為v1.由動量守恒定律 m0 v0=(M+ m0) v1-------------------------------------------------------------------------------① 子彈擊中小物塊后物塊的質量為M′.且M′= M+ m0.設當物塊滑至第n塊木板時.木板才開始運動 μ1M′g>μ2(M′+g -----------------------------------------------------------② 其中μ1.μ2分別表示物塊與木板間.木板與地面間的動摩擦因數. 由式解得n>4.3 即物塊滑上第五塊木板時.木板才開始在地面上滑動. (2)設物塊剛滑上第五塊木板時的速度為v2.每塊木板的長度為L.由動能定理 -μ1 M′g×4L=M′v22-M′v12----------------------------------------------------------③ 由①②式解得 v2=1m/s----------------------------------------------------------------------④ 物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運動.木板做勻加速直線運動.設經歷時間t.物塊與木板能獲得相同的速度v3.由動量定理 -μ1 M′gt=M′v3-M′v3----------------------------------------------------------------------⑤ (μ1 M′g-μ2(M′+m))t=m v3--------------------------------------------------------------⑥ 由⑤⑥式解得v3=m/s-----------------------------------------------------------------------⑦ 在此過程中.物塊發生的位移為s1.由動能定理 -μ1 M′g s1=M′v32-M′v22------------------------------------------------------------⑧ 解得s1=m<0.5m 即物塊與木板獲得m/s的共同速度.之后整體向前勻減速運動s2后靜止. 由動能定理 -μ2 (M′+m)g s2=-(M′+m)v32 ------------------------------------------------------⑨ 解得s2=m 所以物塊總共發生的位移s=4L+ s1+ s2 ----------------------------------------------------⑩ 解得s≈2.27m --------------------------------------------------------------------------------⑾ 54.( 2008年蘇.錫.常.鎮四市高三教學情況調查(二)) 如圖所示的實驗電路.當用黃光照射光電管中的金屬涂層時.毫安表的指針發生了偏轉.若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時.毫安表的讀數恰好減小到零.此時電壓表讀數為U. ①若增加黃光照射的強度.則毫安表 (選填“有 或“無 )示數.若改用藍光照射光電管中的金屬涂層.則毫安 表 示數. ②若用幾種都能使金屬涂層發生光電效應的不同頻率ν的光照射 光電管中的金屬涂層.分別測出能使毫安表的讀數恰好減小到零 時的不同電壓值U.通過U和ν的幾組對應數據.作出U -ν 圖象.則利用電子的電荷量e與U- ν圖象的 就可求得普朗 克常量h(用縱軸表示U.橫軸表示ν). 一個運動的α粒子撞擊一個靜止的14N核.它們暫時形成一個復合核.隨即復合核迅速轉化成一個質子和另一個原子核.已知復合核發生轉化需要能量1.19MeV.那么要想發生上述核反應.入射的α粒子的動能至少要多大? 解析: 有 直線的斜率 α粒子撞擊14N核形成復合核.應遵循動量守恒.即 由能量守恒可知.系統損失的動能變成復合核發生轉化所需的能量.即 聯立兩式解得入射α粒子的動能MeV 55.(2008普通高等學校全國統一考試江蘇物理考前全真模擬試卷) 下列說法正確的是 . A.居里夫婦發現了鈾和含鈾礦物的天然放射現象 B.根據玻爾理論可知.氫原子輻射出一個光子后.氫原子的電勢能減小.核外電子的運動速度增大. C.德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎上提出物質波的概念.認為一切物體都具有波粒二象性. D.盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究.揭示了原子核的組成. E.赫茲在實驗時無意中發現了一個使光的微粒理論得以東山再起的重要現象--光電效應. F.為解釋光電效應現象.愛因斯坦建立了量子論.并提出了光子說. 一個中子轟擊鈾核()可裂變生成鋇()和氪().已知..和中子的質量分別是235.043 9 u.140.913 9 u.91.897 3 u和1.008 7 u. ①寫出鈾裂變反應方程,②并計算一個裂變時放出的能量. 答案:(1).BCE (全對得4分.不全對的.選對1個給1分.選錯1個扣1分.扣完為止) (2).解析: . ①核反應方程為 +→++3 ②由質能方程得放出的能量為 ΔE=Δmc2 =200.55 MeV =3.2×10-11 J. 56.(江蘇省南通通州市2008屆高三年級第二次統一測試卷) ①以下說法正確的是 ( ) A.當氫原子從n=4的狀態躍遷到n=2的狀態時.發射出光子 B.光電效應和康普頓效應都揭示了光具有波動性 C.原子核的半衰期由核內部自身因素決定.與原子所處的化學狀態和外部條件無關 D.比結合能越大.原子核中核子結合得越牢固.原子越穩定 ②一炮彈質量為m.以一定的傾角斜向上發射.到達最高點時速度為v.炮彈在最高點爆炸成兩塊.其中一塊沿原軌道返回.質量為.求: (1)另一塊爆炸后瞬時的速度大小, (2)爆炸過程系統增加的機械能. 答案:①ACD(4分.錯選得0分.漏選得2分) ②解:(1)爆炸后沿原軌道返回.則該炸彈速度大小為v.方向與原方向相反 爆炸過程動量守恒. 解得v1=3v (2)爆炸過程重力勢能沒有改變.爆炸前系統總 動能 爆炸后系統總動能 系統增加的機械能△E=2mv2 57.(南通市2008屆高三第三次調研測試) (1)下列說法正確的是 ▲ A.康普頓效應和電子的衍射現象說明粒子的波動性 B.α粒子散射實驗可以用來確定原子核電荷量和估算原子核半徑 C.氫原子輻射出一個光子后能量減小.核外電子的運動加速度減小 D.比結合能越大.表示原子核中核子結合得越牢靠.原子核越穩定 (2)一個高能γ光子.經過重核附近時與原子核場作用.能產生一對正負電子.請完成相應的反應方程: ▲ . 已知電子質量me=9.10×10-31kg.光在真空中的傳播速度為速為c=3.00×108m/s.則γ光子的能量至少為 ▲ J. (3)一質量為M的航天器遠離太陽和行星.正以速度v0在太空中飛行.某一時刻航天器接到加速的指令后.發動機瞬間向后噴出質量為m的氣體.氣體向后噴出的速度大小為v1.求加速后航天器的速度大。(v0 .v1均為相對同一參考系的速度) 答案:(1)BD(3分.漏選得1分.錯選得0分) (2) (3)設加速后航天器的速度大小為v.由動量守恒定律有 解得 58. (西安市重點中學最新高考預測卷3物理部分) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2013上海市長寧區期末)如圖所示,兩條平行的金屬導軌MP、NQ間距L=0.5m,導軌平面與水平面夾角為,設導軌足夠長.導軌處在與導軌平面垂直的勻強磁場中,磁感應強度B=2. 0T,與導軌上端相連的電池的電動勢E=4.5V,內阻r=0.4Ω,水平放置的導體棒ab的電阻R0=1.5Ω,兩端始終與導軌接觸良好,且能沿導軌無摩擦滑動,與導軌下端相連的電阻R1=1.0Ω,與單刀雙擲開關觸點“2”相連的電阻R2=1.0Ω,電路中其它電阻不計.當S與觸點“1”接通時,導體棒剛好保持靜止狀態.求:

(1)勻強磁場的方向;

(2)S與觸點“1”接通時,導體棒的發熱功率;

(3)當開關S與觸點“2”接通后,導體棒的最大速度 .

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(2013上海市長寧區期末)如圖,粗細均勻的U形管左端封閉,右端開口,兩豎直管長均為50cm,水平管長20cm,大氣壓強P0=76cmHg.左管內有一段8cm長水銀封住長為30cm長的空氣柱,現將開口端接上帶有壓強傳感器的抽氣機向外抽氣,使左管內氣體溫度保持不變而右管內壓強緩緩降到40cmHg,求此時U形管左端被封閉氣柱的長度.

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(2013上海市長寧區二模)如圖所示,在水平向右、場強為E的勻強電場中,兩個帶電量均為+q的小球A、B通過兩根長度均為L的絕緣細線懸掛.A球質量為B球質量的5倍,兩球靜止時,兩細線與豎直方向的夾角分別為30°、60°.以懸掛點O作為零電勢和零重力勢能面.

(1)畫出B球的受力示意圖,并求B球的質量mB;

(2)用一個外力作用在A球上,把A球緩慢拉到最低點A’,兩球電勢能改變了多少?

(3)根據最小勢能原理,當一個系統的勢能最小時,系統會處于穩定平衡狀態.撤去(2)問中的外力,直至兩球在空氣阻力作用下再次靜止,此過程中, A、B兩球最小勢能(包括電勢能和重力勢能)為多大?(本小題忽略兩電荷之間的電勢能)

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(2013上海市長寧區期末)如圖所示電路中,電源內阻不能忽略,電流表、電壓表都是理想電表,當滑動變阻器R0的滑片P從a端移到b端的過程中,下列不符合實際的是

A.電壓表示數先增大后減小,電流表示數不斷減小

B.電流表示數不斷減小,小燈亮度先變暗后變亮

C.電流表示數先減小后增大,小燈亮度先變暗后變亮

D.流過滑動變阻器Pb部分電流不斷增大

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(2013上海市長寧區期末)如圖所示為一種測定運動員體能的裝置,運動員的質量為m1,繩的一端拴在腰間并沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪質量及摩擦),繩的下端懸掛一個質量為m2的重物,人用力蹬傳送帶使傳送帶以速率v勻速向右運動而人的重心不動.下面說法中正確的是

A.繩子拉力對人做正功

B.人對傳送帶做正功

C.運動時間t后,運動員的體能消耗約為m2gvt

D.運動時間t后,運動員的體能消耗約為(m1m2gvt

 

 

 

 

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