如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为μ,求(1) P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;(2) 此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep
[物理――选修3-5] (1) (5分)放射性元素的原子核连续经过三次α衰变和两次β衰变.若最后变成另一种元素的原子核Y,则新核Y的正确写法是
(2) (6分) 现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6 eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63×10-34J·s.则电子在n=4的轨道上运动的动能是J;这群氢原子发出的光子的最大频率是Hz。 (3)(16分)如图所示,光滑水平面上有一辆质量为M=1 kg的小车,小车的上表面有一个质量为m=0.9 kg的滑块,在滑块与小车的挡板间用轻弹簧相连接,滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2,整个系统一起以v1=10 m/s的速度向右做匀速直线运动.此时弹簧长度恰好为原长.现在用质量为m0=0.1 kg的子弹,以v0=50 m/s的速度向左射入滑块且不穿出,所用时间极短.已知当弹簧压缩到最短时的弹性势能为Ep=8.6 J.(g取10m/s2)求: (ⅰ)子弹射入滑块的瞬间滑块的速度; (ⅱ)从子弹射入到弹簧压缩最短,滑块在车上滑行的距离.
[物理选修3-3模块] (1) (5分)下列有关热现象的叙述中正确的是 A.温度升高,物体内所有分子运动的速度大小都变大 B.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的 C.分子力随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大 D.温度升高,物体的内能不一定增大 (2)(6分)如右上图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm,则稳定后右管内的气体压强p= cmHg;左管A端插入水银槽的深度h= cm。(大气压强p0=76cmHg) (3)如右图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为p0,平衡的汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提。设汽缸足够长,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。
(17分)如图所示,半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板M和N,两板间距离为L,在MN板中央各有一个小孔O2、O3,O1、O2、O3在同一水平直线上,与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨,导体棒PQ与导轨接触良好,与阻值为R的电阻形成闭合回路(导轨与导体棒的电阻不计),该回路处在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,整个装置处在真空室中,有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出.现释放导体棒PQ,其下滑h后开始匀速运动,此后粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出.求: (1)圆形磁场的磁感应强度B′. (2)导体棒的质量M. (3)棒下落h的整个过程中,电阻上产生的电热. (4)粒子从E点到F点所用的时间.
山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差hl=8.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求: (1)运动员到达C点的速度大小; (2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小; (3)运动员在空中飞行的时间.
如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在 A 、 B 两处设有限制装置,使活塞只能在 A 、 B 之间运动, B 左面汽缸的容积为 V 0 , A 、 B 之间的容积为0.1 V 0 。开始时活塞在 B 处,缸内气体的压强为0.9 P 0 ( P 0 为大气压强),温度为297 K ,现缓慢加热汽缸内气体,直至399.3 K 。求: (1)活塞刚离开 B 处时的温度 T B ; (2)缸内气体最后的压强 P ; (3)在右图中画出整个过程的 P-V 图线。