一、單選題
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.為原子核的α衰變
B.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大
C.用α粒子轟擊得到了和一種新的粒子,這種粒子是質(zhì)子
D.某元素的半衰期為5天,若有4000個(gè)原子核,經(jīng)過(guò)10天剩下800個(gè)原子核
2.為了方便在醫(yī)院輸液的病人及時(shí)監(jiān)控藥液是否即將滴完,有人發(fā)明了一種利用電容器原理實(shí)現(xiàn)的輸液報(bào)警裝置,電容器C的兩極板夾在輸液管兩側(cè),實(shí)物圖和電路原理如圖所示。閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)藥液液面降低時(shí),兩極板之間介質(zhì)由液體改變?yōu)闅怏w,蜂鳴器B就會(huì)因通過(guò)特定方向的電流而發(fā)出聲音,電路中電表均為理想電表.根據(jù)以上說(shuō)明,下列選項(xiàng)分析正確的是( )
A.液面下降后,電容器兩端電壓變小B.液面下降后,電容器所帶電量增大
C.液面下降時(shí)蜂鳴器電流由b流向aD.輸液管較粗時(shí),電容器容值會(huì)變大
3.如圖所示,半徑為R的半圓柱透明體置于水平桌面上,上表面水平,其橫截面與桌面相切于A點(diǎn)。一細(xì)束單色光經(jīng)球心O從空氣中射入透明體內(nèi),光線與CO夾角為,出射光線射在桌面上B點(diǎn)處,測(cè)得A、B之間的距離為,則該透明體的折射率為( )
A.B.C.D.
4.甲、乙兩物體同時(shí)同地從靜止出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng),物體的加速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示。關(guān)于兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( )
A.物體甲做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),物體乙做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.1s末,兩物體速度相同,均為2.5m/s
C.2s末,兩物體的位移相同
D.若物體甲在時(shí)速度為2m/s,其加速度與速度同方向,則2s末的速度大小為7m/s
5.真空中,距孤立點(diǎn)電荷r處的電勢(shì)(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,Q為點(diǎn)電荷的帶電荷量,k為靜電力常量)。如圖所示,在直徑為5d的圓O直徑兩端點(diǎn)A、B分別固定、的點(diǎn)電荷,M是圓周上的點(diǎn),,則M點(diǎn)的電勢(shì)為( )
A.B.
C.D.
6.如圖所示,矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中由圖示位置繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,線圈匝數(shù)為1000匝,內(nèi)阻不計(jì),,,線圈的輸出端與一理想變壓器相連接,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為,完全相同的兩燈泡、的電阻為R,為定值電阻,V1、V2均為理想電壓表.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí),燈泡、均正常發(fā)光,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.變壓器原線圈輸入端兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為
B.
C.兩燈泡的額定電壓為44V
D.若將的阻值變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則兩燈泡亮度均變亮
7.自從2021年成功登陸火星以來(lái),祝融號(hào)已經(jīng)傳回了大量的探測(cè)數(shù)據(jù),極大地增進(jìn)了我們對(duì)火星的了解,引人注目的是,近日又一個(gè)消息傳來(lái),科學(xué)家根據(jù)祝融號(hào)傳回的探測(cè)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了火星存在過(guò)古代海洋的鐵證,可謂是火星大發(fā)現(xiàn).假設(shè)未來(lái)某一天人類登上的火星,手握拉力傳感器用長(zhǎng)為l的輕繩牽引質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得拉力傳感器的最大值和最小值分別為和。已知該火星的半徑為R,可視為質(zhì)量均勻分布的球體,不計(jì)一切阻力和火星的自轉(zhuǎn)影響,萬(wàn)有引力常量為G,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.該行星的密度為
B.該行星表面的重力加速度為
C.該行星的第一宇宙速度為
D.若該行星有一顆近地環(huán)繞衛(wèi)星,則近地環(huán)繞衛(wèi)星的周期為
二、多選題
8.一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形如圖甲所示,位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)恰好位于平衡位置,O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況如圖乙所示,則( )
A.質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)方程為
B.該波的傳播速度大小為4m/s,沿x軸負(fù)方向
C.0~0.5s內(nèi)O處質(zhì)點(diǎn)的路程為10cm
D.0.5s~1.0s內(nèi)O處質(zhì)點(diǎn)的路程為
9.如圖所示,絕緣的水平面上固定兩根相互垂直的光滑金屬桿,沿兩金屬桿方向分別建立x軸和y軸.另有兩光滑金屬桿1、2,時(shí)刻與兩固定桿圍成正方形,金屬桿間彼此接觸良好,空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).分別沿x軸正向和y軸負(fù)向以相同大小的速度勻速移動(dòng)金屬桿1、2,已知四根金屬桿完全相同且足夠長(zhǎng),回路中的電流為I(以逆時(shí)針為電流正方向),通過(guò)金屬桿截面的電荷量為q.則下列關(guān)于描述某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電流I與電荷量q關(guān)于時(shí)間t變化的規(guī)律的大致圖像,可能正確的是( )
A.B.C.D.
10.如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊在水平向右的外力F作用下由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F隨位移x的變化滿足(k為已知定值,),已知滑塊與桌面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),下列說(shuō)法正確的是( )
A.滑塊最終能回到出發(fā)點(diǎn)
B.滑塊向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為
C.滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度為
D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到物塊最終靜止,物塊與水平桌面因摩擦產(chǎn)生的熱量為
三、實(shí)驗(yàn)題
11.智能手機(jī)內(nèi)置很多傳感器,磁傳感器是其中一種?,F(xiàn)用智能手機(jī)內(nèi)的磁傳感器結(jié)合某應(yīng)用軟件,利用長(zhǎng)直木條的自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)量重力加速度。主要步驟如下:
(1)在長(zhǎng)直木條內(nèi)嵌入7片小磁鐵,最下端小磁鐵與其他小磁鐵間的距離如圖(a)所示。
(2)開(kāi)啟磁傳感器,讓木條最下端的小磁鐵靠近該磁傳感器,然后讓木條從靜止開(kāi)始沿豎直方向自由下落。
(3)以木條釋放瞬間為計(jì)時(shí)起點(diǎn),記錄下各小磁鐵經(jīng)過(guò)傳感器的時(shí)刻,數(shù)據(jù)如下表所示:
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡上補(bǔ)全圖(b)中的數(shù)據(jù)點(diǎn),并用平滑曲線繪制下落高度h隨時(shí)間t變化的圖線 。
(5)由繪制的圖線可知,下落高度隨時(shí)間的變化是 (填“線性”或“非線性”)關(guān)系。
(6)將表中數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)擬合出下落高度h與時(shí)間的平方的函數(shù)關(guān)系式為(國(guó)際單位制)。據(jù)此函數(shù)式可得重力加速度大小為 。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(7)若因操作不慎,導(dǎo)致長(zhǎng)木條略有傾斜地自由下落,則測(cè)量值 真實(shí)值。(結(jié)果填等于、大于或小于)
12.某物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的電路同時(shí)測(cè)量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻和光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(輸出電壓為U = 18.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱(最大阻值9999.9Ω)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。
(1)該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接至a端,開(kāi)始調(diào)節(jié)電阻箱,發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1100Ω時(shí),毫安表剛好半偏;將電阻箱的阻值調(diào)為500Ω時(shí),毫安表剛好能滿偏。實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為Ig = mA,內(nèi)阻Rg = Ω。
(2)光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化很大,為了安全,該小組需將毫安表改裝成量程為3A的電流表,則需將毫安表 (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為R′ = Ω的電阻。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)改裝完成后(表盤未改動(dòng)),該小組將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接至b端,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),流過(guò)毫安表的電流I(單位:mA)與光照強(qiáng)度E(單位:cd)之間的數(shù)量關(guān)系滿足。由此可得光敏電阻的阻值R(單位:Ω)與光照強(qiáng)度E(單位:cd)之間的關(guān)系為R = (Ω)(用含“E”的代數(shù)式表示)。
四、解答題
13.如圖甲所示,一高度為H的汽缸直立在水平地面上,汽缸壁和活塞都是絕熱的,活塞橫截面積為S,在缸的正中間和缸口處有固定卡環(huán),活塞可以在兩個(gè)卡環(huán)之間無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng).活塞下方封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,已知理想氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為(k為正的已知常量),重力加速度為g.初始狀態(tài)封閉氣體溫度為,壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng),現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱,封閉氣體先后經(jīng)歷了如圖乙所示的三個(gè)狀態(tài)變化過(guò)程,求:
(1)活塞質(zhì)量m;
(2)從過(guò)程中,氣體對(duì)外做的功W;
(3)從全過(guò)程中,氣體內(nèi)能增加量。
14.如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的光電效應(yīng)研究裝置,A、B為金屬板,頻率為的單色光照射到板A上發(fā)生光電效應(yīng),經(jīng)A、B間的電場(chǎng)加速后,部分粒子從小孔a進(jìn)入圖中虛線所示的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)半徑為R,磁場(chǎng)區(qū)域的下方有一粒子選擇及接收裝置P。在磁場(chǎng)圓心O的正下方,與垂直,接收板與垂直。光電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后能從a孔以不同的角度進(jìn)入磁場(chǎng),已知元電荷為e,電子的質(zhì)量為m,間的加速電壓為,只有速度方向垂直接收板的粒子才能通過(guò)粒子選擇器,其它粒子被粒子選擇器吸收并立即導(dǎo)入大地,通過(guò)選擇器的粒子最終打在接收板上,被接收板吸收并立即導(dǎo)入大地。重力忽略不計(jì),不考慮粒子之間的相互作用力,不考慮緩慢變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng),只考慮紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子,普朗克常量為h。
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),某光電子從A板離開(kāi)時(shí)的速度為0,求該電子經(jīng)過(guò)a進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)粒子從a孔進(jìn)入時(shí)速度與角度范圍,求粒子接收器上接收到粒子的長(zhǎng)度L;
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度由緩慢增大到時(shí),接收器上恰好不能再接收到粒子,求金屬板A的逸出功;
(4)當(dāng)時(shí),粒子接收器上受到的粒子撞擊的作用力大小為F,求單位時(shí)間內(nèi)接收板上接收到的粒子數(shù)n。
15.光滑水平面上每隔距離d靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m的小球,共放置10個(gè)小球,從左至右依次標(biāo)號(hào)為1、2、3、…、10.小球A靜止放置在1號(hào)小球左端d處.現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用于小球A,當(dāng)小球A與1號(hào)球碰后,撤掉F,小球均可視為質(zhì)點(diǎn),小球間碰撞時(shí)間忽略不計(jì).
(1)若小球A質(zhì)量為m,且小球之間的碰撞均為彈性碰撞,求10號(hào)球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)若小球A質(zhì)量為2m,且小球之間的碰撞均為完全非彈性碰撞,求小球A與1號(hào)球碰撞過(guò)程中的能量損失;
(3)在(2)中條件下,求小球與10號(hào)球碰后10號(hào)球的速度大小。
0.00
0.05
0.15
0.30
0.50
0.75
1.05
0.000
0.101
0.175
0.247
0.319
0.391
0.462
《2025屆河南省H20高中聯(lián)盟高三下學(xué)期4月聯(lián)考物理試卷》參考答案
1.B
【詳解】A.為核聚變,故A錯(cuò)誤;
B.氫原子輻射光子后,從高能級(jí)躍遷到低能級(jí),電子從高軌道躍遷到低軌道,其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大,故B正確;
C.用α粒子轟擊得到了和一種新的粒子,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可知得到的粒子為中子(),故C錯(cuò)誤;
D.半衰期是針對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)少量原子核不適用,故D錯(cuò)誤。
故選B。
2.C
【詳解】A.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí),電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì),即液面下降穩(wěn)定后,電容器兩端電壓不變,A錯(cuò)誤:
B.根據(jù)電容
液面下降,極板之間的介電常數(shù)減小,則電容減小,極板之間電壓不變,結(jié)合
則電容器所帶電量減少,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)圖示可知,電容器右側(cè)極板帶負(fù)電,結(jié)合上述,液面下降時(shí),極板所帶電荷量減少,即右側(cè)極板失去電子,電子從a向b運(yùn)動(dòng),則蜂鳴器電流由b流向a,C正確;
D.結(jié)合上述可知,輸液管較粗時(shí),極板之間間距增大,則電容器的電容變小,D錯(cuò)誤。
故選C。
3.A
【詳解】根據(jù)題意,光線圖如圖所示
由幾何關(guān)系可得
根據(jù)光的折射規(guī)律可知,該透明體的折射率為
故選A。
4.D
【詳解】A.由圖像可知,甲、乙的加速度都在變化,不可能做勻變速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)圖像與兩坐標(biāo)軸所圍的“面積”表示對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)速度的變化
1s末,甲的速度變化
乙的速度變化
甲,乙兩物體初速度都為0,1s末甲、乙兩物體的速度大小分別為
,B錯(cuò)誤;
C.物體甲做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),物體乙做加速度增加的變加速直線運(yùn)動(dòng),畫出兩者的圖像可知,2s末甲的位移大于乙的位移,C錯(cuò)誤;
D.若物體甲在時(shí)速度為,2s末速度增加量,則2s末的速度大小
D正確。
故選D。
5.A
【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系可知
根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)表達(dá)式可知,M點(diǎn)的電勢(shì)為
故選A。
6.C
【詳解】A.由題意知,變壓器原線圈兩端電壓的最大值
故原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值滿足
故A錯(cuò)誤;
B.由得,變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度之比

燈泡、均正常發(fā)光,故、的電流相等,則
則流過(guò)的電流
根據(jù)

故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)原、副線圈兩端的電壓分別為、,則有

原線圈中
、正常發(fā)光,則

解得副線圈兩端的電壓
即燈泡的額定電壓為44V,故C正確;
D.由C項(xiàng)分析知,
若將的阻值變小,副線圈中總電阻減小,則副線圈中的電流增大,則原線圈中的電流增大,燈泡變亮;原線圈兩端的電壓減小,故副線圈兩端的電壓減小,燈泡變暗,故D錯(cuò)誤。
故選C。
7.A
【詳解】AB.設(shè)小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的速度大小分別為、,該行星表面的重力加速度為g,在最低點(diǎn),由牛頓第二定律有
最高點(diǎn)有
小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律
聯(lián)立解得,該行星表面的重力加速度為
在行星表面
該行星的質(zhì)量
解得該行星的密度
A錯(cuò)誤,符合題意,B正確,不符題意;
C.在該星球表面
解得該行星的第一宇宙速度
C正確,不符題意;
D.設(shè)近地環(huán)繞衛(wèi)星的周期為T,根據(jù)牛頓第二定律則有
解得
D正確,不符題意。
故選A。
8.BD
【詳解】A.由圖乙可知,
質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)方程為
A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,該波的波長(zhǎng)為,周期為,所以該波的傳播速度大小為
由圖乙可知,在t=1.5s時(shí)后沿y軸負(fù)方向振動(dòng),根據(jù)同側(cè)法,可知該波沿x軸負(fù)方向傳播,B正確;
C.當(dāng)時(shí)根據(jù)可得
0~0.5s內(nèi)O處質(zhì)點(diǎn)的路程為,C錯(cuò)誤;
D.同理當(dāng)時(shí)
所以0.5s~1.0s內(nèi)O處質(zhì)點(diǎn)的路程為
D正確。
故選BD。
9.AC
【詳解】AB.令初始時(shí),正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng),金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為,分別沿x軸正向和y軸負(fù)向以相同大小的速度勻速移動(dòng)金屬桿1、2時(shí),1桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
方向?yàn)轫槙r(shí)針;2桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
方向?yàn)槟鏁r(shí)針;可知,回路總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
方向沿逆時(shí)針?lè)较?;即回路中的感?yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,回路中總電阻?br>則回路中的感應(yīng)電流
可知電流與時(shí)間成正比,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.通過(guò)金屬桿截面的電荷量為
解得
可知,電量與時(shí)間成二次函數(shù)關(guān)系,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。
10.BC
【詳解】AB.由題可做出圖像,當(dāng)時(shí),由,代入得
其圖像如圖所示
滑動(dòng)摩擦力為
若滑塊向右運(yùn)動(dòng)的最大位移則拉力F做功與摩擦力f做功相等,通過(guò)分析知,當(dāng)時(shí),拉力做功,屬于變力做功,由圖像知,圍成面積代表拉力F做功為
此時(shí)滑動(dòng)摩擦力f做功為
則可知,說(shuō)明拉力F未減為0之前,物體已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng),滑塊不能回到出發(fā)點(diǎn)。由圖像面積表示做功,設(shè)最大位移為,則有
代入解得
A錯(cuò)誤,B正確;
C.當(dāng)時(shí),滑塊運(yùn)動(dòng)的速度最大,設(shè)此時(shí)位移為,則有
解得
設(shè)此時(shí)拉力F做功為,滑動(dòng)摩擦力f做功為,由動(dòng)能定理知

解得
C正確;
D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到物塊最終靜止,物塊與水平桌面因摩擦產(chǎn)生的熱量為
D錯(cuò)誤。
故選BC。
11. 非線性 9.83 大于
【詳解】(4)補(bǔ)上數(shù)據(jù)點(diǎn)后繪制下落高度h隨時(shí)間t變化的圖線如圖
(5)由繪制的圖線可知,下落高度隨時(shí)間的變化是非線性關(guān)系。
(6)根據(jù)
結(jié)合
可知
解得
g=9.83m/s2
(7)若因操作不慎,導(dǎo)致長(zhǎng)木條略有傾斜地自由下落,則各個(gè)小磁鐵經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)的時(shí)間偏小,則加速度的測(cè)量值大于真實(shí)值。
12.(1) 30 100
(2) 并聯(lián) 1.0
(3)
【詳解】(1)(1)[1][2]設(shè)毫安表每格表示電流大小為I0,則當(dāng)電阻箱的阻值為R1 = 1100Ω時(shí),由歐姆定律可得
15I0(R1+Rg) = U
當(dāng)電阻箱的阻值為R2 = 500Ω時(shí),則有
30I0(R1+Rg) = U
兩式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可解得
Rg = 100Ω,I0 = 1mA
故該毫安表的量程
Ig = 30I0 = 30mA
(2)[1][2]要將量程為300mA的毫安表改成量程為IA = 3A電流表,則需在毫安表兩端并聯(lián)一個(gè)電阻,設(shè)其電阻為R′,則有
IgRg = (IA?Ig)R′
代入數(shù)據(jù)可解得
R′ ≈ 1.0Ω
(3)由題意可知,改裝后電流表的內(nèi)阻為RG = 1Ω,設(shè)通過(guò)光敏電阻的電流大小為I′(單位:A)則有則有
(R+RG)I′ = U成立

I′RG = IRg
由以上兩式可得
整理可得
13.(1)
(2)
(3)
【詳解】(1)過(guò)程,氣體在等壓膨脹,由受力平衡有:
解得:
(2)過(guò)程,圖像斜率不變,體積不變,只有在過(guò)程中氣體對(duì)外做功,故從過(guò)程,氣體對(duì)外做的功:
(3)在全過(guò)程中,由理想氣體狀態(tài)方程,有
解得氣體在d狀態(tài)的溫度
故氣體內(nèi)能的變化量:
14.(1)
(2)
(3)
(4)
【詳解】(1)光電子從A板離開(kāi)到a進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),由動(dòng)能定理可得
解得
光電子在磁場(chǎng)中,由洛倫茲力提供向心力,則有
解得
(2)電子以不同的入射角進(jìn)入磁場(chǎng),其軌跡會(huì)形成一個(gè)扇形區(qū)域,如圖所示,由于入射角度范圍,因此可知該扇形的張角為60°。由幾何關(guān)系可知,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為時(shí),粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下,在圓磁場(chǎng)邊緣上兩粒子射出磁場(chǎng)時(shí)所夾的圓弧所對(duì)的圓心角為60°,則接收器上接收到粒子的長(zhǎng)度是R。
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度由緩慢增大到時(shí),接收器上恰好不能再接收到粒子,說(shuō)明初速度最大的粒子運(yùn)動(dòng)軌道半徑都比R小,臨界狀態(tài)是速度最大的粒子軌道半徑恰好為R
這意味著電子從A板逸出時(shí)的最大動(dòng)能是
光電效應(yīng)方程可得
解得
(4)當(dāng)時(shí),粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度為
粒子接收器上受到的粒子撞擊的作用力大小為F,單位時(shí)間內(nèi)接收板上接收到的粒子數(shù)n,對(duì)粒子由動(dòng)量定理可得
解得
15.(1)
(2)
(3)
【詳解】(1)小球A與1號(hào)球碰前,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)小球A由牛頓第二定律,有
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有
小球A與1號(hào)球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒,有
聯(lián)立解得,
1號(hào)球碰后以速度v勻速運(yùn)動(dòng),同理可得,n號(hào)球與號(hào)球碰撞后速度交換,號(hào)球碰后也以速度v勻速運(yùn)動(dòng),所以10號(hào)球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
解得
(2)小球A與1號(hào)球碰前,對(duì)小球A由動(dòng)能定理,有
小球A與1號(hào)球碰撞前后動(dòng)量守恒,有
小球A與1號(hào)球碰撞后能量損失
聯(lián)立解得
(3)小球A與1號(hào)球碰前
小球A與1號(hào)球碰后
小球與2號(hào)球碰撞前后動(dòng)量守恒,有
則碰后
小球與3號(hào)球碰撞前后,有
則碰后
同理可推,小球與n號(hào)球碰撞前后,有
碰后
則小球與10號(hào)球碰撞前后,有
碰后


題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
A
C
A
BD
AC
BC

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