
隨著電子、電子、原子核的發(fā)現(xiàn),人們對組成物質(zhì)的子有了越來越多的認(rèn)識。
(1)若在如圖所示的陰極射線管中部加上平行于紙面向上的電場,陰極射線將向______偏轉(zhuǎn);電子的衍射現(xiàn)象證明了電子具有______性。(選填:A.波動B.粒子)
(2)鈾235受到中子轟擊后,會發(fā)生核裂變。
①完成核裂變方程: 01n+92235U→56141Ba+3692Kr+ ______。
②鈾235發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)需要的條件有______。
A.受到慢中子轟擊 B.受到快中子轟擊
C.鈾塊的體積大于臨界體積 D.將天然鈾制成濃縮鈾
(3)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3。當(dāng)一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核時,釋放的能量是______;(c表示真空中的光速)
(4)瑞士科學(xué)家巴耳末對當(dāng)時已知的氫原子在可見光區(qū)的四條譜線作了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長λ滿足1λ=R(122?1n2),其中n取3、4、5、6,式中R叫作里德伯常量。
①玻爾受啟發(fā)提出氫原子結(jié)構(gòu)模型:氫原子處于基態(tài)時的能量值為E1(E1, B B
【解析】解:(1)空間站中質(zhì)量為m的航天員受到的萬有引力大小為F=GMm(R+?)2,地球表面重力加速度為g,有GMmR2=mg,聯(lián)立解得F=mR2g(R+?)2;因航天員隨空間站做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,其向下的向心加速度為重力加速度,則在空間站內(nèi)處于完全失重狀態(tài),則對空間站的壓力為零;
(2)“天和”核心艙里的航天員睡覺時,可以鉆入固定在艙壁上的睡袋里,故A錯誤,B正確。故選:B;因為核心艙里的航天員處于完全失重狀態(tài),若不固定,會在空中漂動,危及航天員的安全。
(3)AB.根據(jù)萬有引力提供向心力有GMmr2=ma,得a=GMr2,對接前后為同一M點,則飛船在M點的加速度與“天和”核心艙在M點的加速度相等,因N點比M點離地心的距離近,則對接前,飛船在N點比在M點加速度大,故A正確,B錯誤;
CD.從軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ,對飛船來說需要在M點做離心運動才能實現(xiàn),所以飛船需要在M點加速,故C正確,D錯誤。
故選:AC。
(4)穩(wěn)定運行的空間站中,小球處于完全失重狀態(tài),對直軌道CD無壓力,不受摩擦力,小球在直軌道上做勻速直線運動,小球在圓軌道中做勻速圓周運動,則小球經(jīng)過甲、乙兩點的速度相等,即v甲=v乙,小球做勻速圓周運動時,由軌道對小球的彈力提供向心力,由牛頓第二定律可得FN=mv2r,因r甲FN乙;
(5)題意可知,手上下抖動的頻率逐漸增大,從波形來看,從左向右波長變小,由f=vλ知,當(dāng)波速v一定時,振動頻率右邊的較大,所以波從右向左傳播,故A錯誤,B正確。故選B;由同側(cè)原理法可以判定a點和b點均向下振動,形成波谷的時間t=T,而根據(jù)f=1T,可以知道周期變小,即Ta>Tb,所以質(zhì)點b比質(zhì)點a先到達(dá)波谷;故A錯誤,B正確。故選:B。
故答案為:(1)mR2g(R+?)2,零;(2)B,核心艙里的航天員處于完全失重狀態(tài),若不固定,會在空中漂動,危及航天員的安全;(3)AC;(4)=,>;(5)B,B。
(1)根據(jù)萬有引力公式結(jié)合黃金代換式列式計算萬有引力,結(jié)合航天員的受力情況判斷所處的狀態(tài);
(2)根據(jù)航天員所處的狀態(tài)分析正確的睡覺方式并解釋原因;
(3)AB.根據(jù)萬有引力提供向心力導(dǎo)出加速度的表達(dá)式,結(jié)合距離變化情況判斷加速度大小;
CD.根據(jù)飛船變軌做離心運動判斷加減速情況。
(4)根據(jù)小球的受力情況判斷速度變化情況,結(jié)合牛頓第二定律以及軌道半徑判斷壓力大??;
(5)根據(jù)同一介質(zhì)中的波速不變,結(jié)合相應(yīng)公式判斷波長的變化情況再分析波的傳播方向,又由同側(cè)原理法結(jié)合周期的變化比較運動時間進(jìn)行判斷。
考查萬有引力定律的應(yīng)用以及失重狀態(tài)下物體的運動問題和波的傳播等,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
4..C 短 0.20 B LΔt 偏大 一定 LΔt?Δt 縱截距 變大 多普勒效應(yīng)
【解析】(1)①伽利略在研究物體下落規(guī)律時,首先是遇到問題即對亞里士多德的觀點提出疑問,然后進(jìn)行了猜想,即落體是一種最簡單的變速運動,而最簡單的變速運動就是速度變化是均勻的,并進(jìn)行邏輯推理,然后進(jìn)行了實驗驗證,伽利略對實驗結(jié)果合理的外推得出結(jié)論,故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
②伽利略提出了“落體運動的速度v與時間t成正比”的觀點,為“沖淡”重力,伽利略設(shè)計用斜面來研究小球在斜面上運動的情況。伽利略換用不同質(zhì)量的小球,沿同一斜面從不同位置由靜止釋放,并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù),改變斜面的傾角,重復(fù)實驗,記錄相應(yīng)數(shù)據(jù),得到小球在斜面上的運動規(guī)律,最后將斜面實驗得到的結(jié)論推廣到斜面的傾角增大到90°時的情況,也就是自由落體運動情況,由此合理外推,得到自由落體運動的規(guī)律。
③a、由實驗原理可知,該同學(xué)捏住直尺處的刻度值越小,尺子下落距離越小,則根據(jù)?=12gt2可知,其反應(yīng)時間越短。
b、代入數(shù)據(jù)到公式?=12gt2可得:t= 2?g= 2×18.90×10?29.8s≈0.20s
c、根據(jù)初速度為零勻加速相同時間位移比滿足1:3:5可知,相鄰相等時間內(nèi)位移越來越大,故B更合理。
(2)因為極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度,可知vB=LΔt。
光電計時器記錄到擋光片經(jīng)過B點的時間不可能很小,所以上述的瞬時速度vB實質(zhì)是擋光片通過B點的平均速度,大于滑塊最右端到達(dá)B的速度。
根據(jù)勻加速運動速度—時間關(guān)系可得:LΔt=vB+a×Δt2
所以為了保證每次到達(dá)B點速度相同,每次釋放滑塊一定從同一位置靜止釋放,則測量多組數(shù)據(jù)后作出LΔt?Δt圖像(對應(yīng)物理量字母)為一條不過原點的直線,且該線的縱截距即為滑塊剛到達(dá)B點的速度。
(3)①當(dāng)小車滑向接收器時,根據(jù)開普勒效應(yīng),可知接收器接收到的超聲波頻率變大,這種現(xiàn)象即為多普勒效應(yīng)。
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知0.45s?0.65s之間,相鄰計數(shù)點的時間間隔T相同,且為T=0.05s
x軸坐標(biāo)依次為:x1=61.7cm,x2=58.6cm,x3=55.1cm,x4=51.2cm,x5=46.9cm
相鄰計數(shù)點間的位移大小為:
s1=x1?x2=61.7cm?58.6cm=3.1cm
s2=x2?x3=58.6cm?55.1cm=3.5cm
s3=x3?x4=55.1cm?51.2cm=3.9cm
s4=x4?x5=51.2cm?46.9cm=4.3cm
相鄰的位移之差為:
s2?s1=3.5cm?3.1cm=0.4cm
s3?s2=3.9cm?3.5cm=0.4cm
s4?s3=4.3cm?3.9cm=0.4cm
可見在誤差允許的范圍內(nèi),可認(rèn)為相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移差恒定,故在0.45s?0.65s之間,小車的運動是勻加速直線運動。
故答案為:(1)①C;②見解析;③a、短;b、0.20;c、B;(2)方法(1)LΔt;偏大;方法(2)一定;LΔt?Δt,縱截距;(3)①變大;多普勒效應(yīng);②是勻變速直線運動。
(1)①②根據(jù)伽利略對自由落體運動的研究進(jìn)行分析;③根據(jù)自由落體運動的規(guī)律進(jìn)行分析;
(2)方法(1):根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出B點的速度大小,并分析誤差;方法(2)根據(jù)曾多次實驗的數(shù)據(jù)作圖像,并對圖像進(jìn)行分析。
(3)①根據(jù)開普勒效應(yīng)進(jìn)行分析;②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)推導(dǎo)相鄰的位移之差進(jìn)行判斷。
了解伽利略對自由落體運動的研究歷史是解題的基礎(chǔ),另外要熟練掌握自由落體運動的位移與時間的關(guān)系、勻變速直線運動的規(guī)律等。
5..C D
【解析】解:(1)由圖可知運動員在空中的最長時間為:t=4.3s?2.3s=2s
運動員做豎直上拋運動,所以躍起最大高度為:?=12gt2
解得:?=5m,故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
(2)對小孩進(jìn)行受力分析,根據(jù)共點力平衡條件可得:2Fcsθ2=G
解得F=G2csθ2,故ABC錯誤,D正確。
故選:D。
(3)實際蹦床運動的開始階段,運動員在一次次的向下和彈起中,空中到達(dá)的最大高度越來越高,這是因為運動員在與蹦床接觸的過程中,腿部用力蹬蹦床,對蹦床做了功,把他自身體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為自身的機械能,再轉(zhuǎn)化為蹦床的機械能,之后蹦床反彈,將蹦床的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運動員的機械能,所以在空中到達(dá)的最大高度越來越高了。
(4)①A至B,自由落體運動,B至C,先是加速度減小的加速運動,后是加速度增加的減速運動,根據(jù)受力以及運動情況定性畫出小球下落過程的v?t圖像如下圖所示:
②不同意他的觀點,小球在C點的加速度大于g。
如果小球從B點開始下落,此時在B點的加速度大小為g,此后小球做簡諧運動。根據(jù)簡諧運動的對稱性可知,小球達(dá)到最低點(此時的位置在C點以上)的加速度大小為g,方向向上;小球從A點靜止釋放后,達(dá)到最低點C時彈簧壓縮量大于小球從B點開始下落時彈簧最大壓縮量,此時的加速度大于g;
③小球在平衡位置時速度最大,此時彈簧壓縮為x,則有:kx=mg
從A到平衡位置,根據(jù)動能定理可得:mg(H?x0+x)?12kx2=Ekm?0
解得:Ekm=mg(H?x0)+m2g22k。
故答案為:(1)C;(2)D;(3)運動員把他自身體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為自身的機械能,再轉(zhuǎn)化為蹦床的機械能,蹦床反彈,將蹦床的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運動員的機械能;(4)①下落過程的v?t圖像見解析;②不同意他的觀點,理由見解析;③小球下落過程中的最大動能為mg(H?x0)+m2g22k。
(1)運動員離開彈性網(wǎng)后做豎直上拋運動,圖中壓力傳感器示數(shù)為零的時間即是運動員在空中運動的時間,根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可知,運動員豎直上拋或自由下落的時間為空中時間的一半,據(jù)此可求出運動員躍起是最大高度;
(2)對小孩進(jìn)行受力分析,根據(jù)共點力平衡條件分析解答;
(3)根據(jù)能量守恒定律及能量的轉(zhuǎn)化分析解答;
(4)①根據(jù)受力以及運動情況定性畫出小球下落過程的v?t圖像;
②根據(jù)受力情況結(jié)合簡諧運動加速度的大小關(guān)系確定加速度大小;
③根據(jù)小球下落過程中受力以及過程分析判斷哪個位置動能最大,再根據(jù)動能定理進(jìn)行解答。
本題主要是通過蹦床運動考查了動力學(xué)運動和力的關(guān)系,也考查了功的基本概念以及機械能守恒定律以及能量的轉(zhuǎn)化與守恒,需要我們熟悉掌握動力學(xué)的分析方法,即力和運動的關(guān)系,也要熟悉功能關(guān)系以及機械能守恒定律。
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