【題目】能量守恒定律、動(dòng)量守恒定律是自然界普遍遵循的規(guī)律,在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用,F(xiàn)在我們都知道,原子核內(nèi)部是由質(zhì)子和中子組成。這是英國物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生查德威克共同發(fā)現(xiàn)的。
(1)為了測定中子的質(zhì)量mn,查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰。實(shí)驗(yàn)中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是,已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是mN=14mH,將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞。請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算中子質(zhì)量mn與氫核質(zhì)量mH的比值;
(2)現(xiàn)代核電站是以鈾235裂變作為燃料。小明通過雜志了解到鈾235裂變時(shí)放出中子,有的中子速度很大,稱為快中子,為了更好地繼續(xù)發(fā)生裂變反應(yīng),需要使快中子減速。在討論如何使中子減速的問題時(shí),有人設(shè)計(jì)了一種方案:讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞,有三種粒子可以選擇:鉛核、氫核、電子。小明想知道哪一種粒子使快中子減速效果最好。請(qǐng)以彈性正碰為例,幫助小明分析出哪一種粒子使快中子減速效果最好,說出你的觀點(diǎn)并說明理由。已知,。
【答案】(1) ;(2)氫核的減速效果最好,理由見解析
【解析】
(1)設(shè)中子與氫核、氮核碰前的速度為v0,中子與氫核發(fā)生彈性正碰,取碰撞前中子的速度方向?yàn)檎,則
解得碰后氫核的速率
同理可得,中子與氮核發(fā)生彈性正碰后,氮核的速率
因此有
根據(jù),mN=14mH,解得
(2)氫核的減速效果最好,因?yàn)橹凶优c質(zhì)量為m的粒子發(fā)生彈性正碰,根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可得,碰撞后中子的速率
①由于鉛核的質(zhì)量比中子質(zhì)量大很多,碰撞后中子幾乎被原速率彈回;
②由于中子質(zhì)量與氫核質(zhì)量相差不多,碰撞后中子的速率將會(huì)減小很多;
③由于電子質(zhì)量比中子質(zhì)量小很多,碰撞后中子速度幾乎不變。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員以拍擊球,使網(wǎng)球沿水平方向飛出,第一只球落在自己一方場地的B點(diǎn),彈跳起來,剛好擦網(wǎng)而過,落在對(duì)方場地的A點(diǎn),第二只球直接擦網(wǎng)而過,也落在A點(diǎn),如圖。設(shè)球與地面的碰撞后,速度大小不變,速度方向與水平地面夾角相等,其運(yùn)動(dòng)過程中阻力不計(jì),則第一只球與第二只球飛過網(wǎng)C處時(shí)水平速度大小之比為
A. 1:1B. 1:3C. 3:1D. 1:9
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,物體B和物體C用勁度系數(shù)為k=1000N/m的輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。將一個(gè)物體A從物體B的正上方距離B的高度為H0=20cm處由靜止釋放,下落后與物體B碰撞,碰撞后A與B粘合在一起并立刻向下運(yùn)動(dòng),在以后的運(yùn)動(dòng)中,A、B不再分離。已知物體A、B、C的質(zhì)量均為M=2kg,重力加速度為g=10m/s2,忽略空氣阻力。求:
(1)A與B碰撞后瞬間的速度大。
(2)A和B一起運(yùn)動(dòng)到最大速度時(shí),物體C對(duì)水平地面的壓力多大;
(3)開始時(shí),物體A從距B多大的高度自由落下時(shí),在以后的運(yùn)動(dòng)中,能使物體C恰好離開水平地面 。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】類比是一種常用的研究方法.對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),教科書中講解了由圖象求位移的方法.請(qǐng)你借鑒此方法分析下列說法,其中正確的是( )
A. 由(加速度-時(shí)間)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)物體的速度變量
B. 由(力-速度)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)速度變化過程中做功的功率
C. 由(力-位移)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)位移內(nèi)力所做的功
D. 由(角速度-半徑)圖線和橫軸圍成的面積可以求出對(duì)應(yīng)半徑變化范圍內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在描繪一個(gè)標(biāo)有“6.3V,0.3A”小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到6.3V,并便于操作。
已選用的器材有:
學(xué)生電源(電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻約1Ω);
電流表(量程為0﹣0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω;量程為0﹣3A,內(nèi)阻約0.04Ω);
電壓表(量程為0﹣3V,內(nèi)阻約3kΩ;0﹣15V,內(nèi)阻約15kΩ);
開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中還需要一個(gè)滑動(dòng)變阻器,現(xiàn)有以下兩個(gè)滑動(dòng)變阻器,則應(yīng)選其中的____(選填選項(xiàng)前的字母)
A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω,最大允許電流1A)
B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1500Ω,最大允許電流0.3A)
(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用圖中的____(選填“甲”或“乙”)。
(3)請(qǐng)根據(jù)(2)中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實(shí)物電路的連接。(_______)
(4)接閉合關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位置,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U,圖中電流表選擇0﹣0.6A量程,電壓表選擇0﹣15V量程,電流表、電壓表示數(shù)如上圖所示,可知該狀態(tài)下小燈泡電阻的測量值Rx==____Ω(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫出的小燈泡I﹣U圖線如圖所示。由此可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓增加時(shí),小燈泡的電阻值將__(選填“變大”或“變小”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】 甲乙兩質(zhì)點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的x-t關(guān)系和v-t關(guān)系圖象如圖所示,x-t關(guān)系圖象中虛線與質(zhì)點(diǎn)乙的圖象相切且與質(zhì)點(diǎn)甲的圖象平行。由圖象中所給數(shù)據(jù)求:
(1)A的坐標(biāo)值;
(2)B的坐標(biāo)值。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為v,現(xiàn)將一小工件輕輕放到傳送帶上.它在傳送帶上滑動(dòng)一段距離后速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對(duì)靜止.設(shè)工件質(zhì)量為m,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,則工件在傳送帶上滑動(dòng)的過程中: ( )
A.工件所受摩擦力的方向與工件運(yùn)動(dòng)方向相反B.工件的加速度為
C.摩擦力對(duì)工件做的功為D.傳送帶對(duì)工件做功為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖為簡化的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖,AO為助滑道,OB為著陸坡,著陸坡傾角為θ。某運(yùn)動(dòng)員從助滑道上的A點(diǎn)由靜止自由下滑,然后從O點(diǎn)沿水平方向飛出,最后落在著陸坡上某點(diǎn)(圖中未畫出)。已知A點(diǎn)與O點(diǎn)的高度差為h,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m,重力加速度為g。運(yùn)動(dòng)員和滑雪板整體可看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn),不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求:
(1)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度大小v0;
(2)運(yùn)動(dòng)員落在著陸坡某點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek。
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【題目】某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)實(shí)驗(yàn)中必要的措施是____________.
A.細(xì)線必須與長木板平行
B.先接通電源再釋放小車
C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
D.平衡小車與長木板間的摩擦力
(2)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫出),則小車的加速度a=____________m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)時(shí)小車的速度vD=____________m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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