汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为5×103 kg,运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。(1)若汽车以恒定功率启动,汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达5m/s时的加速度多大?(2)若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动。则这一过程能维持多长时间?
如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为a=45°,孔Q到板的下端C的距离为L。当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上。求:(1)两板间电压的最大值Um;(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度。
选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答,则按A、B两小题评分.)A.(选修模块3-3)(1)下列说法正确的是 ( )A.熵是物体内分子运动无序程度的量度B.由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数C.满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能(2)一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示.在由状态A变化到状态B的过程中,理想气体的温度 (填“升高”、“降低”或“不变”).在由状态A变化到状态C的过程中,理想气体吸收的热量 它对外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在标准状态(压强p0=1atm、温度t0=0℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4l,设第(2)问中理想气体在状态A下的温度为0℃,求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)B.(选修模块3-4)(1)以下说法中正确的是 ( )A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线D.超声波可以在真空中传播(2)平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出,则玻璃球对a光的折射率为 ,若仅将a平行光换成b平行光,测得有光射出的范围增大,设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb,则va vb(选填“>”、“<”或“=”).(3)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.试写出质点1的振动方程.C.(选修模块3-5)(1)下列说法正确的有 ( )A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动D.若氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 1" 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 2" 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应(2)正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭,转化为一对γ光子,被探测器探测到,并经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET的原理,在人体内衰变的方程式是 ;在PET中,的主要用途是作为 .(3)如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动,并发生对心碰撞,碰后m2被右侧墙壁原速弹回,又与m1碰撞,再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m1球速度的大小.
用磁聚焦法测比荷的装置如图所示.在真空玻璃管中装有热阴极K和带有小孔的阳极A.在A、K之间加上电压U后,不断地有电子从阴极K由静止加速到达阳极A,并从小孔射出.接着电子进入平行板电容器C,电容器两极板间加有不大的交变电场,使不同时刻通过的电子发生不同程度的偏转;电容器C和荧光屏S之间加一水平向右的均匀磁场,电容器和荧光屏间的距离为L,电子经过磁场后打在荧光屏上,将磁场的磁感应强度从零开始缓慢增大到为B时,荧光屏上的光点的锐度最大(这时荧光屏S上的亮斑最小).(1)若平行板电容器C的板长为,求电子经过电容器和磁场区域的时间之比;(2)用U、B、L表示出电子的比荷;(3)在磁场区域再加一匀强电场,其电场强度的大小为,方向与磁场方向相反,若保持U、L和磁场方向不变,调节磁场的磁感应强度大小,仍使电子在荧光屏上聚焦,则磁感应强度大小满足的条件是什么?
如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L=1m,导轨平面与水平面成=30°角,上端连接的电阻.质量为m=0.2kg、阻值的金属棒ab放在两导轨上,与导轨垂直并接触良好,距离导轨最上端d=4m,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向上.(1)若磁感应强度B=0.5T,将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压;(2)若磁感应强度的大小与时间成正比,在外力作用下ab棒保持静止,当t=2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率;(3)若磁感应强度随时间变化的规律是,在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止,求此外力F的大小范围.
质量m=0.78 kg的木块静止于水平面上,现在恒力F作用下做匀加速直线运动,已知恒力大小F=4.5N,方向与水平方向成q=37°角斜向上,如图所示.3 s末撤去此拉力时,木块已滑行的距离s0=9m,(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)求:(1)木块与地面间的动摩擦因数;(2)撤去拉力后,木块继续滑行的距离;(3)在整个运动过程中,摩擦力对木块做的功.