如图11-9所示,一个U形导体框架,其宽度L=1m,框架所在平面与水平面的夹用α=30°。其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B=0.2T。今有一条形导体ab,其质量为m=0.5kg,有效电阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能无摩擦地滑动,求: (1)由静止释放导体,导体ab下滑的最大速度vm; (2)在最大速度vm时,在ab上释放的电功率。(g=10m/s2)。
A. (1)如题12A-1图所示,一演示用的"永动机"转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面"划水",推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是()
A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量 B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高 D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 (2)如题12A-2图所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强为。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量后,体积由增大为。则在此过程中,气体分子平均动能(选填"增大"、"不变"或"减小"),气体内能变化了。 (3)某同学在进行"用油膜法估测分子的大小"的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量,密度.若滴油酸的体积为,则滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取.球的体积V与直径D的关系为,结果保留一位有效数字) B. (1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔、和。假想有一列车沿方向以接近光速行驶,当铁塔发出一个闪光,列车上的观测者测得、两铁塔被照亮的顺序是()
(A)同时被照亮 (B)先被照亮 (C)先被照亮 (D)无法判断 (2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为。真空中的光速为,则光在该介质中的传播速度为 . (3)将一劲度系数为的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期。 C. (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是()
A.B.C.D.
(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量(选填"越大"或"越小")。已知氢原子的基态能量为 ,电子质量为,基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后,电子速度大小为(普朗克常量为). (3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中,核反应吸收的能量,在该核反应中,表示什么粒子?粒子以动能轰击静止的,若,则该核反应能否发生?请简要说明理由。
(1)碘131核不稳定,会发生β衰变,其半衰期为8天。
碘131核的衰变方程: (衰变后的元素用X表示);
经过天有75%的碘131核发生了衰变。 (2)如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力)
(1) 如图所示,一列简谐波沿x轴传播,实线为时的波形图,此时质点向轴负方向运动,虚线为时的波形图。已知周期
①波沿轴(填"正"或"负")方向传播。 ②求波速。
(2)如图所示,扇形为透明柱状介质的横截面,圆心角。一束平行于角平分线的单色光由射入介质,经折射的光线恰平行于。
①求介质的折射率。
②折射光线中恰好射到点的光线(填"能"或"不能")发生全反射。
(1)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示,其中为极限频率。从图中可以确定的是。(填选项前的字母)
逸出功与有关
于入射光强度成正比
<时,会逸出光电子
图中直线的斜率与普朗克常量有关
(2)在光滑水平面上,一质量为,速度大小为的球与质量为2静止的球碰撞后,球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后球的速度大小可能是。(题选项前的字母)
0.6
0.4
0.3
0.2
(1)在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为,该金属的逸出功为。若用波长为()单色光做实验,则其遏止电压为。已知电子的电荷量,真空中的光速和布朗克常量分别为,和。 (2)如图,三个木块的质量均为。置于光滑的水平面上,之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把紧连,是弹簧不能伸展,以至于可视为一个整体,现以初速沿的连线方向朝B运动,与相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使与分离,已知离开弹簧后的速度恰为。求弹簧释放的势能。