【題目】(1)關(guān)于粒子散射實驗的說法中正確的是________
A.實驗裝置放在空氣中和真空中都可以
B.實驗說明原子的全部正電荷和質(zhì)量都集中在原子核里
C.使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是金原子中的電子對粒子的作用力
D.少數(shù)粒子能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)是因為它們離金的原子核很近,受到的斥力很大
(2)在粒子散射實驗中,金箔中的原子核可以看作靜止不動。下列各圖畫出的是其中兩個粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡,其中正確的是________。
A. B. C. D.
【答案】BD C
【解析】
(1)[1]A. 實驗裝置放在真空中,不可以放在空氣,故A錯誤;
B. α粒子散射實驗的內(nèi)容是:絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn);少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn);極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)角度超過90°,有的甚至幾乎達到180°,被反彈回來),實驗說明原子的全部正電荷和質(zhì)量都集中在原子核里,故B正確;
C. 發(fā)生α粒子偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象,主要是由于α粒子與原子核之間的庫侖斥力的結(jié)果,故C錯誤;
D. 少數(shù)α粒子能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)是因為它們離金的原子核很近,受到的斥力很大,故D正確.
(2)[2] α粒子受到原子核的斥力作用而發(fā)生散射,離原子核越近的粒子,受到的斥力越大,散射角度越大。
A. 圖像與分析不符,故A錯誤。
B. 圖像與分析不符,故B錯誤。
C. 圖像與分析相符,故C正確。
D. 圖像與分析不符,故D錯誤。
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【題目】“嫦娥奔月”的過程可以簡化為:“嫦娥一號”升空后,繞地球沿橢圓軌道運動,然后經(jīng)過變軌被月球捕獲,再經(jīng)多次變軌,最終繞月球做勻速圓周運動。已知“嫦娥一號”繞地球沿橢圓軌道運動遠地點A距地面高為h1;繞月球做勻速圓周運動時距離月球表面高為h2;地球的半徑為R1、質(zhì)量為m;月球半徑為R2。引力常量為G。根據(jù)以上信息可以確定()
A.月球表面的重力加速度
B.“嫦娥一號”繞月球運動的周期
C.“嫦娥一號”在遠地點A時的速度
D.“嫦娥一號”在遠地點A時的加速度
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【題目】臺球的運動和撞擊過程中,球既存在平動,也存在轉(zhuǎn)動,運動情況較為復(fù)雜。在不考慮球的轉(zhuǎn)動和球之間的摩擦的情況下,我們可以對球的運動和撞擊過程建立簡單的模型,用高中物理知識進行粗略研究。如圖1所示,此時球桌上只剩下兩個球,其中A球為白球,B球為黑球,且兩球球心與1號洞中心在一條直線上。請你利用學過的物理規(guī)律解決以下問題。
(1)擊打白球后,白球與黑球發(fā)生碰撞,可以使黑球進入不同的洞口。請在以下兩種情況下,畫出白球的初速度方向以及碰前瞬間的位置,作圖時請畫出必要的輔助線。
a. 使黑球進入1號洞(在圖2中作圖);
b. 使黑球進入2號洞(在圖3中作圖)。
(2)黑球進入2號洞的情況比進入1號洞的情況復(fù)雜一些。在處理復(fù)雜的物理問題時,常將其分解為簡單的問題,如運動的分解、力的分解等等。將這些矢量在相互垂直的x、y兩個方向上進行分解,然后分別進行研究。在黑球進入2號洞的情境下,若已知兩球的質(zhì)量均為m,碰前瞬間白球的速度大小為v0,碰后瞬間黑球的速度大小為v,v0與v方向的夾角θ = 53o,求兩球碰撞過程中損失的機械能。(已知:sin53o = 0.8,cos53o = 0.6)
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【題目】如圖1所示,平行板電容器極板長度為L,板間距為d,B極板接地(即電勢)。在電容器兩極板間接交變電壓,A極板的電勢隨時間變化的圖像如圖2所示,其最大值為U。電子以速度v0沿圖1中虛線方向射入兩板間,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計。
(1)每個電子穿過偏轉(zhuǎn)電場的時間極短,可以認為這個過程中兩極板間的電壓是不變的,偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場。求在t = 0.15s時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy;
(2)分析物理量的數(shù)量級,是解決物理問題的常用方法。在解決(1)問時忽略了每個電子穿過電場過程中兩極板間電壓的變化,請結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知L = 4.0×10-2m,v0 = 2.0×107m/s。
(3)電勢可以隨時間變化,也可以隨空間發(fā)生變化。自然界中某量 D的變化可以記為D,發(fā)生這個變化所用的時間間隔可以記為 t ;變化量 D與 t的比值就是這個量對時間的變化率。若空間中存在一靜電場,x軸與某條電場線重合。
a.請你類比上述變化率的概念寫出電勢對空間位置x的變化率A的表達式;
b. 該靜電場的電勢隨x的分布可能是圖3所示甲、乙兩種情況中的一種。請你根據(jù)電勢隨空間的變化情況分析比較兩種情況的電場在0 < x < d區(qū)域內(nèi)的相同點和不同點。
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【題目】地球赤道上有一物體隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運動,所需的向心力為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動的人造衛(wèi)星所需的向心力為F2,向心加速度為a2、線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所需的向心力為F3,向心加速度為a3,線速度為v3,角速度為ω3.若三者質(zhì)量相等,則:
A. B. C. D.
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【題目】伽利略相信,自然界的規(guī)律時簡單明了的。他從這個信念出發(fā),猜想落體的速度應(yīng)該是均勻變化的。為驗證自己的猜想,他做了“斜面實驗”,如圖所示。發(fā)現(xiàn)銅球在斜面上運動的位移與時間的平方成正比。改變球的質(zhì)量或增大斜面傾角,上述規(guī)律依然成立。于是,他外推到傾角為的情況,得出落體運動的規(guī)律。結(jié)合以上信息,判斷下列說法正確的是
A.伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律時為了便于測量速度
B.伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律時為了便于測量加速度
C.由“斜面實驗”的結(jié)論可知,銅球運動的速度隨位移均勻增大
D.由“斜面實驗”的結(jié)論可知,銅球運動的速度隨時間均勻增大
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【題目】物理學中,力與運動關(guān)系密切,而力的空間積累效果——做功,又是能量轉(zhuǎn)化的量度。因此我們研究某些運動時,可以先分析研究對象的受力特點,進而分析其能量問題。已知重力加速度為,且在下列情境中,均不計空氣阻力。
(1)勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連一可視為質(zhì)點的小物塊,若以小物塊的平衡位置為坐標原點,以豎直向下為正方向建立坐標軸,如圖所示,用表示小物塊由平衡位置向下發(fā)生的位移。求小物塊的合力與的關(guān)系式,并據(jù)此說明小物塊的運動是否為簡諧運動;
(2)系統(tǒng)的總勢能為重力勢能與彈性勢能之和。請你結(jié)合小物塊的受力特點和求解變力功的基本方法,以平衡位置為系統(tǒng)總勢能的零勢能參考點,推到小物塊振動位移為時系統(tǒng)總勢能的表達式。
(3)如圖所示為理想單擺,擺角最夠小,可認為是簡寫運動。其平衡位置記為點。若已知擺球的質(zhì)量為,擺長為,在偏角很小時,擺球?qū)τ?/span>點的位移的大小與角對應(yīng)的弧長、弦長都近似相等,即近似滿足:。請推導得出小球在任意位置處的回復(fù)力與位移的比例常數(shù)的表達式。
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【題目】如圖(甲)所示,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于紙面,在紙面內(nèi)固定一條以O點為圓心、半徑為L的圓弧形金屬導軌,長也為L的導體棒OA繞O點以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,棒的A端與導軌接觸良好,OA、導軌、電阻R構(gòu)成閉合電路。
(1)試根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n,證明導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BωL2。
(2)某同學設(shè)計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪,如圖(乙)所示,車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個小燈,阻值為R=0.3Ω并保持不變,車輪半徑r1=0.4m,輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵,可形成圓心角為θ=60°的扇形勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度B=2.0T,方向如圖(乙)所示。若自行車前進時,后輪順時針轉(zhuǎn)動的角速度恒為ω=10rad/s,不計其它電阻和車輪厚度。求金屬條ab進入磁場時,ab中感應(yīng)電流的大小和方向。
(3)上問中,已知自行車牙盤半徑r2=12cm,飛輪半徑r3=6cm,如圖(丙)所示。若該同學騎車時每分鐘踩踏腳板60圈,車輛和人受到外界阻力的大小恒為10N,他騎10分鐘的時間內(nèi)一共需要對自行車做多少功?
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【題目】如圖所示的電路,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略,下列說法正確的是( 。
A.合上開關(guān)K接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮
B.合上開關(guān)K接通電路時,A1和A2始終一樣亮
C.斷開開關(guān)K切斷電路時,A1和A2都要過一會兒才熄滅
D.斷開開關(guān)K切斷電路時,A2立刻熄滅,A1過一會兒才熄滅
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