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【物理—选修3–5】 (1)我国自行设计并研制的“人造太阳”---托卡马克实验装...

【物理选修3–5

1)我国自行设计并研制的人造太阳”---托卡马克实验装置,热核反应进行的聚变反应方程式为,其中反应原料氘()富存于海水中,氚()可以通过中子轰击锂核()产生一个氚核()和一个新核的人工转变方程式为____→____+;如果一个氘核和一个氚核发生核聚变时,平均每个核子释放的能量为56×10-13J。则该聚变过程中的质量亏损为____________kg;(已知光速为30×108m/s

2)如图所示,光滑的水平面上有一木板,在其左端放有一重物,右方有一竖直的墙,重物的质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ=02.使木板与重物以共同的速度v0=6m/s向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.已知木板足够长,重物始终在木板上,重力加速度为g=10m/s2。求木板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间.

 

1×10-29kg(2)4s 【解析】(1)根据质量数和电荷数守恒可得 根据质能方程可得 (2)第一次与墙碰撞后,木板的速度反向,大小不变,此后木板向左做匀减速运动,重物向右做匀减速运动,最后木板和重物达到共同的速度v.设木板的质量为m,重物的质量为2m,取向右为动量的正向,由动量守恒得:…① 设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为,对木板应用动量定理得:…② 设重物与木板有相对运动时的加速度为a,由牛顿第二定律得:…③ 在达到共同速度v时,木板离墙的距离l为:…④ 开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为:…⑤ 从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为:…⑥ 由以上各式得 代入数据可知:  
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【物理选修3–4

1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时波形如图所示;已知在t=06s时,质点A恰好第四次(图中为第一次)出现波峰,则下列说法正确的是(____________

A.波的周期是02s

B.在t=15s时波刚传播到质点P

C.质点P开始振动时速度沿x轴正方向

D.质点Pt=035s时第一次出现在波谷

E.质点B0-06s内通过的路程是240cm

2)如图所示,在广平MN的下方悬挂一个等腰三角形的玻璃砖,三角形ABC的顶点C为悬点,底边AB与广平平行,长L=40cm,底角为300,两束激光ab垂直与AB边射向ACBC边的中点O1O2,结果在光屏MN上出现了两个光斑,已知玻璃砖对该激光的折射率为,光速为c=3×108m/s,求:

1)两个光斑之间的距离;

2)激光从射入玻璃砖到达光屏所用的时间.

 

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【物理选修3-3

1)下列说法正确的是___________

A.不具有规则几何形状的物体也可能是晶体

B.空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中,水分子间的引力增大,斥力减小

C.当理想气体的体积增大时,气体的内能一定增加

D.液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布稀疏些

E.第一类永动机不可能制成,是因为它违背了能量守恒定律

2)如图所示的圆柱形气缸是一拔火罐器皿,气缸(横截面积为S)固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与质量为m的重物相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时(此时缸内温度为t℃)闭合开关K,此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L,由于气缸传热良好,随后重物会被吸起。最后重物稳定在距地面处,已知环境温度为不变,为大气压强,气缸内的气体可看做理想气体,求:

酒精棉球熄灭时的温度t满足的关系式:_____________

气缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功__________

 

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传送带被广泛应用与各行各业,由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角,在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。MN为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7mN端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,OM间距离LOM=3mg10m/s2,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。

1)金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数

2)木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数。求:

a、与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离;

b、经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率。

 

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如图所示,一质量为m.电荷量为q的带正电荷小球(可视为质点)从y轴上的A点以初速度v0(未知)水平抛出,两长为L的平行金属板M.N倾斜放置且水平方向间的夹角为,带电小球恰好能垂直M板从其中心小孔B进入两板间(sin37°=0.6

1)试求带电小球在y轴上的抛出点A的坐标以及小球抛出时的初速度

2)若该平行金属板M.N间有如图所示的匀强电场,且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足,试计算两平行板M.N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上

 

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某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N5个,每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下:

(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.

(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余Nn个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s ­t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a.

(3)对应于不同的na值见下表.n=2时的s ­t图像如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表.

n

1

2

3

4

5

a/(m·s2)

0.20

 

0.58

0.78

1.00

 

(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a­n图像.从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.

(5)利用a­n图像求得小车(空载)的质量为______ kg(保留2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).

(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是 ________(填入正确选项前的标号).

A.a­n图线不再是直线

B.a­n图线仍是直线,但该直线不过原点

C.a­n图线仍是直线,但该直线的斜率变大

 

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