热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

A.(选修模块3-3)

(1)下列说法正确的是______

A.显微镜下看到墨水中的炭粒的无规则运动是热运动

B.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,其分子之间的势能增加

C.晶体所有的物理性质各向异性,非晶体所有的物理性质各向同性

D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,它们间分子力一直变大

(2)如图所示,一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态.在过程a中,若系统对外界做功400J,在过程c 中,若外界对系统做功200J,则b过程外界对气体做功______J,全过程中系统______热量(填“吸收”或“出”),其热量是______J.

(3)现在轿车已进入普通家庭,为保证驾乘人员人身安全,汽车增设了安全气囊,它会在汽车发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸时产生气体(假设都是N2)充入气囊,以保护驾乘人员.若已知爆炸瞬间气囊容量为70L,氮气的密度ρ=1.25×102Kg/m3,氮气的平均摩尔质量M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数N(结果保留一位有效数字).

C.(选修模块3-5)

(1)下列说法中正确的是______

A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变

C.一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多能产生3种不同频率的光子

D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型

(2)当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV.为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为______

A.1.5eV         B.3.5eV           C.5.0eV           D.6.5eV

(3)总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为v0,方向水平.释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,则火箭相对于地面的速度变为______.

正确答案

A、(1)A、显微镜下观察到墨水中的小炭粒做布朗运动,是对液体分子无规则运动的反映.故A错误

B、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,吸收热量,内能增加,动能不变,所以其分子之间的势能增加,故B正确

C、单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的.故C错误

D、当分子之间距离大于r0时,分子力表现为引力,随着分子间距减小,分子力先增大后减小;分子之间距离小于r0时,分子力表现为斥力,随着分子间距减小,分子力逐渐增大;故D错误

故选B.

(2)b过程气体体积不变,外界对气体做功为零.在过程a中,若系统对外界做功400J,在过程c 中,若外界对系统做功200J,b过程外界对气体做功为零.

根据热力学第一定律△U=W+Q研究全过程

0=-400+200+Q

Q=200J

所以全过程中系统吸收热量,其热量是200J

(3)设N2气体摩尔数n,则 n=,气体分子数N=nNA  

代入数据得:n=2×1026

C、(1)A、β粒子是原子核衰变时由中子转化而来,不能说明原子核中含有电子.故A错误.

B、目前已建成的核电站以铀为燃料,其能量来自于铀核的裂变.故B正确.

C、因为它是一个氢原子,一个氢原子最多从第三级跳到第二级,再跳到第一级,这样放出两条谱线.如果从第三级跳到第一级,这个氢原子就只放了一条谱线.故C错误.

D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射,认为只有原子的所有正电荷和几乎全部质量都集中在一个中心,才能发生大角度偏转,从而提出了原子核式结构模型.故D正确.

故选BD.

(2)由从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5eV.而入射光的能量为5.0eV.则该金属的逸出功为3.5eV.而不论入射光的能量如何变化,逸出功却不变.所以恰好发生光电效应时,入射光的能量最低为3.5eV.

故选:B

(3)根据整个火箭喷出质量为m的燃气前后动量守恒列出等式

Mv0=-mu+(M-m)v

v=

故答案为:A、(1)B

(2)0,吸收,200

(3)爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数是2×1026

C、(1)BD

(2)B

(3)

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,有一内表面光滑的金属盒,底面长为L=1.2m,质量为m1=1kg,放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,在盒内最右端放一半径为r=0.1m的光滑金属球,质量为m2=1kg,现在盒的左端给盒施加一个水平冲量I=3N•s,(盒壁厚度,球与盒发生碰撞的时间和能量损失均忽略不计).g取10m/s2,求:

(1)金属盒能在地面上运动多远?

(2)金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间多长?

正确答案

(1)由于冲量作用,m1获得的速度为v==3m/s,

金属盒所受摩擦力为F=μ(m1+m2)g=4N,由于金属盒与金属球之间的碰撞没有能量损失,且金属盒和金属球的最终速度都为0,以金属盒和金属球为研究对象,由动能定理得:-Fs=0-m1v2

解得:s=1.125m

(2)因r=0.1m,则当盒前进s1=1m时与球发生碰撞,设碰前盒的速度为v1,碰后速度为v1′,球碰后速度为v2,则对盒,应用动能定理:

-Fs1=m1-m1v2,解得v1=1m/s

由于碰撞中动量守恒、机械能守恒,有:

m1v1=m1v1′+m2v2

m1=m1+m2

联立以上方程得:v1′=0,v2=1m/s.

当球前进1m时与盒发生第二次碰撞,碰撞前球的速度为1m/s,盒子的速度为0,碰撞后球的速度为0,盒子的速度变为v2=1m/s,

以金属盒为研究对象,利用动能定理得:

-Fs2=0-m1,解得:s2=0.125m.

所以不会再与球碰,

则盒子运动时间可由动量定理给出:设盒子前进s1=1m所用时间为t1,前进s2=0.125m所用时间为t2,则:

-Ft1=m1v1-m1v,

-Ft2=0-m1v2,且v1=v2=1m/s

代入数据得:t1=0.5s,t2=0.25s

在盒两次运动之间还有一段时间t3为小球在运动,t3=s1/v2=1s

则金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间t=t1+t2+t3=1.75s

答:

(1)金属盒能在地面上运动1.125m.

(2)金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间是1.75s.

1
题型:简答题
|
简答题

试根据所学的物理知识证明:任何两个质量相等的物体以各种不同的速度作弹性正碰时,都将交换速度(包括速度大小和方向).

正确答案

弹性中没有能量损失,设两个小球的质量为m,

两小球碰前初速度为V1、V2,碰撞后1小球速度为v1,2小球速度为v2

那么mV12+mV22=mv12+mv22

即:V12-v12=v22-V22

即:(V1+v1)(V1-v1)=(v2+V2)(v2-V2

又因为没有外力作用,动量守恒:

mV1+mV2=mv1+mv2

即:V1-v1=v2-V2

化简得:Vo2=V12+V22…①

Vo=V1+V2…②

将②代入①得:V1+v1=v2+V2…③

联立②式和③式得:

v1=V2

v2=V1

即交换速度;

答:证明如上.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止状态,质量为2m的小球A以大小为v0的初速度向右运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间,A与弹簧分离.

(1)当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能Ep多大?

(2)若开始时在B球的右侧,某位置固定一挡板,在A球与弹簧未分离前使B球与挡板碰撞,并在碰后立刻将挡板撤走,设B球与挡板的碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变但方向相反,欲使此后弹簧被压缩到最短时,弹性势能达到第(1)问中Ep的2.5倍,必须使B球的速度多大时与挡板发生碰撞?

正确答案

(1)当弹簧压缩到最短时,A、B的速度相等,2mv0=3mv1

A和B的共同速度v1=v0

根据系统的机械能守恒得 •2mv02=•3mv12+Ep          ②

解得 此时弹簧的弹性势能Ep=mv02                    ③

(2)B碰挡板时没有机械能损失,碰后弹簧被压缩到最短时,A、B速度也相等,•2mv02=•3mv22+Ep′④

   Ep′=2.5Ep=mv02

解得v2

取向右为正方向.若v2=,则表示B球与板碰撞后,A、B此时一起向右运动.B球与板碰撞前B与A动量守恒

 2mv0=2 mvA+mvB

B球与板碰撞后B与A动量也守恒

  2mvA-mvB=3m•

解得   vA=v0,vB=

因为此时vA>vB,弹簧还将继续缩短,所以这种状态是能够出现的,

若v2=-,则表示B球与板碰撞后A、B向左运动,B球与板碰撞后B和A动量守恒

  2mvA-mvB=3mv2=-3m• ⑧

由⑥⑧可得,vA=,vB=v0                    

此时A、B球的总动能EK总=•2mvA2+mvB2=m(2+v02=mv02 

EK总大于A球最初的动能mv02,因此vB=v0这种状态是不可能出现的,因此必须使B球在速度为时与挡板发生碰撞.   ⑨

答:

(1)当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能Ep为mv02

(2)必须使B球在速度为时与挡板发生碰撞.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在xy平面上,一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xy平面向内.在O处原来静止着一个具有放射性的原子核713N(氮),某时刻该核发生衰变,放出一个正电子和一个反冲核.已知正电子从O点射出时沿x轴正方向,而反冲核刚好不会离开磁场区域,正电子电荷量为e.不计重力影响和粒子间的相互作用.

(1)试写出713N的衰变方程;(2)求正电子离开磁场区域时的位置.

正确答案

(1)衰变过程中质量数和电荷数守恒,这是写衰变方程的依据.

713N的衰变方程方程为:713N→613C+10e

(2)衰变过程动量守恒所以有:mcvc=meve     ①

由题意可知,反冲核即碳核的轨道半径为,根据洛伦兹力提供向心力有:

对碳核:=                          ②

对电子:r=                            ③

由①②③可得:r=3R

由图可知,正电子从磁场中射出的位置P的坐标x、y满足:

r2=x2+(r-y)2    R2=x2+y2   

 解之得:x=R,y=R,

故正电子离开磁场区域时的位置为:x=R,y=R

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,一块足够长的木板放在光滑的水平面上,在木板上自左向右放有序号为l、2、3、…、n的木块,所有木块的质量都为m,与木板间的动摩擦因数都为μ.木板的质量与所有木块的总质量相等.开始时,木板静止不动,第l、2、3、…、n号木块的速度分别为v0、2v0、3v0…、nv0方向都向右,最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.求:

(1)所有木块与木板一起匀速运动的速度大小vn

(2)第l号木块与木板刚好相对静止时的速度大小v1

(3)通过分析与计算得出第k号(k<n)木块的最小速度vk

正确答案

(1)根据动量守恒定律得:mv0+2mv0+3mv0+…+nmv0=2nmvn

解得:vn=(n+1)v0

(2)设经过t时间,第1号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v1,根据动量定理得

对第一个木块:-μmgt=m(v1-v0

对木板:n•μmgt=nmv1

联立以上二式,解得:v1=v0;μmgt=mv0

(3)第1号物块到达速度v1=v0之后,又会随木板做加速运动.所以v0就是第1号物块的最小速度.同理可得,第k号(k<n)物块的最小速度就是它与木板相对静止的瞬间的速度.

设经过t2时间,第2号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v2,根据动量定理得

对第2个木块:-μmgt2=mv2-(2mv0-μmgt)

对木板和第1个木块:(n-1)μmgt2=(n+1)m(v2-v1

联立以上二式 v2=v0;μmgt2=mv0

设经过t3时间,第3号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v3,根据动量定理得

对第3个木块:-μmgt3=mv3-(3mv0-μmgt-μmgt2

对木板和2个木块:(n-2)μmgt3=(n+2)m(v3-v2

设经过tk时间,第k号物块与木板刚好相对静止,共同速度为vk,根据动量定理得

对第k个木块:-μmgtk=mvk-(kmv0-μmgt-μmgt2…μmgtk

对木板和(k-1)个木块:[n-(k-1)]μmgtk=[n+(k-1)]m(vk-vk-1

联立以上各式,解得:vk=

答:(1)所有物块与木板一起匀速运动的速度vn=(n+1)v0;

(2)第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v1=v0;

(3)通过分析和计算说明第k号(k<n)物块的最小速度vk=

1
题型:简答题
|
简答题

[物理选修3-5模块][

(1)下列叙述中符合物理学史实的有(    )

(2)如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点),物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2,开始物体静止在车厢上,绳子是松驰的.求:

①当小车、车厢、物体以共同速度运动时,物体相对车厢的位移(设物体不会从车厢上滑下);

②从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间.(取g=10m/s2

正确答案

(1)A

(2)①Δs=0.017m

t=0.1s

(1)A

(2)①以m1m2为研究对象,由动量守恒定律有m1v0=(m1m2)v1

解得.(2分)

再以m1m2m3为对象,设它们最后的共同速度为v2,则m1v0=(m1m2m3v2

解得(2分)

绳刚拉紧时m1m2的速度为v1,最后m1m2m3的共同速度为v2,设m3相对m2的位移为Δs,则在过程中由能量守恒定律有

解得Δs=0.017m.(3分)

②对m3,由动量定理,有μm3gt=m3v2

所以,从绳拉紧到m1m2m3有共同速度所需时间为t=0.1s.(3分)

1
题型:简答题
|
简答题

(选修模块3-5)

(1)下列说法正确的是______

A.康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性

B.α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径

C.氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度减小

D.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定

(2)一个高能γ光子,经过重核附近时与原子核场作用,能产生一对正负电子,请完成相应的反应方程:γ→______.

已知电子质量me=9.10×10-31kg,光在真空中的传播速度为速为c=3.00×108m/s,则γ光子的能量至少为______J.

(3)一质量为M的航天器远离太阳和行星,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为v1,求加速后航天器的速度大小.(v0、v1均为相对同一参考系的速度)

正确答案

(1)A、康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射说明粒子具有波动性.故A错误.

B、α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径.故B正确.

C、氢原子辐射出一个光子后能量减小,则轨道半径减小,根据k=ma知,电子的加速度增大.故C错误.

D、比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定.故D正确.

(2)一个高能γ光子,经过重核附近时与原子核场作用,能产生一对正负电子,根据电荷数守恒、质量数守恒有:γ→e+e.根据爱因斯坦质能方程得,△E=△mc2=2mec2=1.64×10-13J.

(3)设加速后航天器的速度大小为v,由动量守恒定律有Mv0=-mv1+(M-m)v

解得 v=

故答案为:(1)BD   (2)e+e   1.64×10-13J

(3)v=

1
题型:简答题
|
简答题

在用α粒子轰击静止的氮核的实验中,假设某次碰撞恰好发生在同一条直线上.己知α粒子轰击前的速度为v0,质量为m0,产生的氧核速度为v1,质量为m1,同向飞出的质子H的质量为m2,设光速为C,问:

(1)质子飞出的速度为多大?

(2)已知生成物氧核和质子的总动能比入射的α粒子动能少了△EK,若该反应引起的质量可损中,伴随着飞出一个光子,则该光子的能量E多大?

正确答案

(1)由动量守恒定律m0v0=m1v1+m2v2

解出质子飞出的速度v2=

(2)由质能方程,因质量亏损放出的能量△E=[m0-(m1+m2)]C2

由能量守恒定律E=△E+△EK

联立解得:E=(m0-m1-m2)C2+△EK

答:(1)质子飞出的速度为

(2)该光子的能量E为(m0-m1-m2)C2+△EK.

1
题型:填空题
|
填空题

如图所示,物体A的质量是物体B的质量的2倍,中间压缩一轻质弹簧,放在光滑的 水平面上,由静止同时放开两手后一小段时间内?_______。(填选项前的字母)

正确答案

D

试题分析:因AB开始静止,由动量守恒定律知,放开手后,A的动量和B的动量大小相等,方向相反,所以A、B错,D对;由牛顿第三定律知A受的合力大小等于B受的合力大小,C错。

下一知识点 : 碰撞
百度题库 > 高考 > 物理 > 动量守恒定律

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题