題目列表(包括答案和解析)
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3—3)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙。( )
(B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。( )
(D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,有下列操作步驟,請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟中的計(jì)算式:
(A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);
(B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù);
(C)________________▲________________;
(D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù);
(E)用上述測量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑__▲____。
(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,溫度為300K,F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)
溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí),活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)整個(gè)過程中氣體對外界做的功。
B.(選修模塊3—4)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
(A)光速不變原理是狹義相對論的兩個(gè)基本假設(shè)之一。( )
(B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。( )
(C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。( )
(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時(shí)間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時(shí),觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動(dòng)后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),、均垂直于法線并分別交法線于、點(diǎn)。設(shè)的長度為,的長度為,的長度為,的長度為,求:
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給
出量的字母表示),
②玻璃磚的折射率
C.(選修模塊3—5)(12分)
(1)下列說法中正確的是___▲_____
(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性
(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
(2)氫原子的能級如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時(shí),輻射的光
子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的
光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點(diǎn)A
時(shí),恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[,上升的
最高點(diǎn)為B,A、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,
P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時(shí)間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3—3)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙。( )
(B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。( )
(D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,有下列操作步驟,請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟中的計(jì)算式:
(A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);
(B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù);
(C)________________▲________________;
(D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù);
(E)用上述測量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑__▲____。
(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,溫度為300K,F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)
溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí),活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)整個(gè)過程中氣體對外界做的功。
B.(選修模塊3—4)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
(A)光速不變原理是狹義相對論的兩個(gè)基本假設(shè)之一。( )
(B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。( )
(C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。( )
(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時(shí)間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時(shí),觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動(dòng)后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),、均垂直于法線并分別交法線于、點(diǎn)。設(shè)的長度為,的長度為,的長度為,的長度為,求:
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給
出量的字母表示),
②玻璃磚的折射率
C.(選修模塊3—5)(12分)
(1)下列說法中正確的是___▲_____
(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性
(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
(2)氫原子的能級如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時(shí),輻射的光
子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的
光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點(diǎn)A
時(shí),恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[,上升的
最高點(diǎn)為B,A、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,
P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時(shí)間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)(12分)
⑴下列說法正確的是 ( )
A.熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度
B.由氫氣的摩爾體積和每個(gè)氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)
C.滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發(fā)進(jìn)行的
D.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能
(2) 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示.在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,理想氣體的溫度 (填“升高”、“降低”或“不變”).在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中,理想氣體吸收的熱量 它對外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3) 已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃)下任何氣體的摩爾體積都為22.4l,設(shè)第(2)問中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃,求該氣體的分子數(shù).(計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
B.(選修模塊3-4)(12分)
⑴以下說法中正確的是 ( )
A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
B.全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性
C.根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說,遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線
D.超聲波可以在真空中傳播
⑵平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出,則玻璃球?qū)光的折射率為 ,若僅將a平行光換成b平行光,測得有光射出的范圍增大,設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb,則va vb(選填“>”、“<”或“=”).
⑶在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng),振幅為0.2m,經(jīng)過時(shí)間0.3s第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.試寫出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程.
C.(選修模塊3-5)(12分)
⑴下列說法正確的有 ( )
A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測原子核的大小
B.氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大
C.物質(zhì)波是一種概率波,在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動(dòng)
D.若氫原子從 n = 6 能級向 n = 1 能級躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從 n = 6 能級向 n = 2 能級躍遷時(shí)輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
⑵正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯象(PET)的基本原理是:將放射性同位素注入人體,在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對γ光子,被探測器探測到,并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET的原理,在人體內(nèi)衰變的方程式是 ;在PET中,的主要用途是作為 .
⑶如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運(yùn)動(dòng),并發(fā)生對心碰撞,碰后m2被右側(cè)墻壁原速彈回,又與m1碰撞,再一次碰撞后兩球都靜止.求第一次碰后m1球速度的大小.
選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)(12分)
⑴下列說法正確的是 ( )
A.熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度
B.由氫氣的摩爾體積和每個(gè)氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)
C.滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發(fā)進(jìn)行的
D.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能
(2) 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示.在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,理想氣體的溫度 (填“升高”、“降低”或“不變”).在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中,理想氣體吸收的熱量 它對外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3) 已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃)下任何氣體的摩爾體積都為22.4l,設(shè)第(2)問中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃,求該氣體的分子數(shù).(計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
B.(選修模塊3-4)(12分)
⑴以下說法中正確的是 ( )
A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
B.全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性
C.根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說,遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線
D.超聲波可以在真空中傳播
⑵平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出,則玻璃球?qū)光的折射率為 ,若僅將a平行光換成b平行光,測得有光射出的范圍增大,設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb,則va vb(選填“>”、“<”或“=”).
⑶在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng),振幅為0.2m,經(jīng)過時(shí)間0.3s第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.試寫出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程.
C.(選修模塊3-5)(12分)
⑴下列說法正確的有 ( )
A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測原子核的大小
B.氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大
C.物質(zhì)波是一種概率波,在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動(dòng)
D.若氫原子從 n = 6 能級向 n = 1 能級躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從 n = 6 能級向 n = 2 能級躍遷時(shí)輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
⑵正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯象(PET)的基本原理是:將放射性同位素注入人體,在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對γ光子,被探測器探測到,并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET的原理,在人體內(nèi)衰變的方程式是 ;在PET中,的主要用途是作為 .
⑶如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運(yùn)動(dòng),并發(fā)生對心碰撞,碰后m2被右側(cè)墻壁原速彈回,又與m1碰撞,再一次碰撞后兩球都靜止.求第一次碰后m1球速度的大小.
一.(20分)填空題.
1、右,大 2、 2(M - ),逐漸減小 3、等于,
4、45°,1:4 5、,
二.(40分)選擇題.
6
7
8
9
10
11
12
13
14
D
D
A
B
C
AC
BCD
AD
BD
三.(30分)實(shí)驗(yàn)題.
15.(5分)BD
16.(6分)(1)如右圖 (2)10Hz (3)
17.(6分)(1)“加入熱水后就立即記錄一次壓強(qiáng)和溫度的數(shù)值”是錯(cuò)誤的,應(yīng)該是“加入熱水后,在氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再記錄壓強(qiáng)和溫度的數(shù)值”(指出錯(cuò)誤即可得分)
(2)p= t+p1 (3)B
18.(4分)(1)mvt2 -mv02(1分)
(2)變大,變。2分)
(3)估算圖線下方的面積,其大小即為磁力在這一過程 所做功大。1分)
19.(9分)(1)(如右圖)(2分)
(2)BD (3分) (3)0.6,0.6 (4分)
四.(60分)計(jì)算題.(各計(jì)算題均實(shí)行不重復(fù)扣分的原則,物理量答案必須有相應(yīng)的單位)
20.(10分)(1)氣體從狀態(tài) I 到狀態(tài) II::= (2分)
p2 = = = 1.65×105 Pa(3分)
(2)氣體從狀態(tài) II 到狀態(tài) III :p2V2 = p3V3 (2分)
p3 = = = 1.1×105 (Pa)(3分)
21.(12分)(1)彈丸從A到C:t== s=0.6s(1分)
A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離s = v0t =8.0×
(2)彈丸到C的速度方向與水平方向的夾角為tgθ = = = =(1分)
vC=== m/s =
彈丸與塑料塊在C點(diǎn)具有的相同速度vC’=vC=
分析彈丸與塑料塊從C點(diǎn)返回到C點(diǎn)的整個(gè)過程,根據(jù)動(dòng)能定理有:
-μmgcosθ×2×=0-mvC’2(2分)可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ==0.125(1分)
(3)根據(jù)牛頓第二定律,下滑時(shí)由 a1=gsinθ-μgcosθ可得a1=
由= vC’ t1+a1 t12可解得t1=0.17s(1分)
上滑時(shí)由 a1=gsinθ+μgcosθ可得a2=
由=a2t22可解得t2=0.27s(1分)
所以塑料塊從被彈丸擊中到再次回到C點(diǎn)的時(shí)間t= t1+ t2=0.44s(1分)
22.(12分)(1)R2斷路,(2分)
電阻R2被燒壞后,電壓表讀數(shù)等于電阻R1的電壓大小
可得:R1=4Ω (2分)
(2)根據(jù)電路總功率P=εI總
電阻R2被燒壞前后電路總功率之比=
電阻R2被燒壞前I總=(+0.75)A=
電阻R2被燒壞前后電路總功率之比== (4分)
(3)能求出電源電動(dòng)勢E,不能求出電源內(nèi)阻r(2分)
電阻R2壞前E=1×(R4+r)+0.75×4,電阻R2壞后E=0.8×(R4+r)+3.2
可求出E=4V (2分)
23.(12分)(1) = m (2分) v2=v1= (2分)
(2) M黑洞=
對地球:v2地球=;對黑洞:v2黑洞=> c(c為光速)(1分)
= = ≥ (2分)
R黑洞≤ = m=
(3)R恒星=248×109 R地球,M恒星=(248×109)
v2恒星== =
=11. 2×103×248×
所以不能被我們看見 (1分)
24.(14分)(1)通過cd棒的電流方向 d→c(1分)
區(qū)域I內(nèi)磁場方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛏希?分)
(2)對cd棒,F(xiàn)安=BIl=mgsinθ所以通過cd棒的電流大小I = (1分)
當(dāng)ab棒在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率P=I2R=(1分)
(3)ab棒在到達(dá)區(qū)域II前做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a==gsinθ
cd棒始終靜止不動(dòng),ab棒在到達(dá)區(qū)域II前、后,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢不變,則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
可得;=Blvt =Blgsinθt x 所以t x=(2分)
ab棒在區(qū)域II中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度vt=
則ab棒開始下滑的位置離EF的距離h= a t x2+
(4) ab棒在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==(1分)
ab棒從開始下滑至EF的總時(shí)間t= t x+t2=2 ε=Blvt =Bl(2分)
ab棒從開始下滑至EF的過程中閉合回路中產(chǎn)生的熱量:Q=εIt=4mglsinθ(2分)
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