静止的μ子的寿命约为t0=2×10-6s.假设在8km的高空产生了一个速度为v=0.998c的μ子.试论证此μ子有无可能到达地面．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

4．静止的μ子的寿命约为t₀=2×10^-6s，假设在8km的高空产生了一个速度为v=0.998c的μ子，试论证此μ子有无可能到达地面．

分析根据爱因斯坦相对论求出运动的时间，结合μ子的速度和时间求出运动的路程，从而判断是否可能到达地面．

解答解：根据相对论知，时间t=$\frac{{t}_{0}}{\sqrt{1-（\frac{v}{c}）^{2}}}$=$\frac{2×1{0}^{-6}}{\sqrt{1-0.99{8}^{2}}}$s=3.16×10^-5s，
在该时间内运动的路程s=vt=0.998×3×10⁸×3.16×10^-5m=9461m＞8km，
可知μ子能到达地面．
答：μ子能到达地面．

点评 μ子的重力可以忽略不计，可以将该粒子的运动看作匀速直线运动，根据相对论求出运动的时间是关键，结合运动学公式分析求解．

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

14．

为了较准确地测量某电子元件的电阻，某实验小组做如下测量：
（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择“×100（填“×1”或“×100”）倍率的电阻挡，并重新进行欧姆调零，再进行测量，若多用表中的电池旧了，用它测得的电阻值将偏小（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）若用多用表测得该元件的电阻大约为1 500Ω，现在要进一步精确测量其电阻，有以下器材：
A．待测元件R_x（阻值约为1500Ω）；
B．电流表（量程5mA，内阻约5Ω）；
C．电阻箱（9999.9Ω，0.02A）；
D．直流电源（电动势约为20V，内阻约0.5Ω）；
E．单刀双掷开关一个，导线若干；
实验小组有同学设计了如图所示电路进行测量：
在闭合S前，先把R调至最大值（“最大值”或“最小值”），然后把K打到1，调节R，当其阻值为R₁时，电流表示数为I₀，再把K打到2，调节R，当其阻值为R₂时，电流表示数为I₀，则R_x=R₂-R₁（用实验中获得的物理量来表示）．
（3）两只完全相同的表头G，分别改装成一只电流表和一只电压表，一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在一闭合电路中，接通电路后两只表的指针可能出现下列哪种现象C
A．电流表的指针偏转，电压表的指针不偏转
B．两表指针偏转角度相同
C．两表指针都偏转，电压表的指针偏转角度比电流表大得多
D．两表指针都偏转，电流表的指针偏转角度比电压表大得多．

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科目：高中物理 来源： 题型：选择题

15．

氢原子能级的示意图如图所示，以下选项描述了当氢原子跃迁时的情况，其中跃迁过程辐射出光子、且光子的波长最长的是（　　）

	A．	从n=3的能级向n=1的能级跃迁		B．	从n=4的能级向n=2的能级跃迁
	C．	从n=1的能级向n=3的能级跃迁		D．	从n=2的能级向n=4的能级跃迁

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

12．某学习小组可通过测定井水的电阻率来判断水的纯净程度（由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形态存在，水越纯净，含盐量越少，电阻率越大，达标值为40Ω•m＜ρ＜100Ω•m）．该学习小组所用盛水容器如图1所示，其左、右两侧面为带有接线柱的薄铜板（电阻极小可忽略），其余四面由绝缘材料制成．容器内表面长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．将水样注满容器后，进行以下操作：

①分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1k”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图2（a）、（b）所示，则所测水样的电阻约为1750Ω．

②为更精确地测量所取水样的电阻，该小组使用实验器材：
A．电流表（量程0～l0mA，电阻RA约为10Ω）
B．电压表（量程0～15V，电阻R．约为30kΩ）
C．滑动变阻器（最大电阻10Ω，额定电流1.5A）
D．电源（12V，内阻约2Ω）
E．开关一只、导线若干
请在图3实物图中完成剩余的电路连接．
③正确连接电路后，闭合开关，测量得到如下数据：

组别	1	2	3	4	5	6	7
U/V	5.1	5.8	7.0	8.1	9.0	10.0	11.0
I/mA	2.9	3.3	4.0	5.0	5.1	5.7	6.3

④由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为87Ω•m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上达标（选填“达标”或“不达标”）．
⑤在处理数据过程中，发现其中一组数据误差偏大，它是第4（用表格中“组别”的序号表示）组．

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

19．如图甲所示，某实验小组利用图示装置探究“外力做功与滑块动能变化的关系”，主要步骤如下：
A．按图示器材连接好装置；
B．托盘内加砝码，当托盘和砝码的总质量为m₀时，轻推滑块，滑块恰好做匀速直线运动，称出滑块的质量为M，若纸带与打点计时器之间的摩擦不计，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{0}}{M}$；
C．本实验采用电磁打点计时器进行研究，在拨动学生电源开关前，图乙中存在一个明显的错误，请指出：工作电压过高，应选择4-6V；
D．撤去托盘和砝码，并取下细线，先接通电源，再轻推滑块，使滑块获得一定初速度后撤去外力，滑块运动过程中打出一条纸带，截取纸带的最后一段，如图丙所示，则纸带的运动方向为b→a（填“a→b”或“b→a”）；
E．用刻度尺测量AB、BC、CD、DE、EF间的距离，分别记为x₁、x₂、x₃、x₄、x₅，相邻两点间的时间间隔为T，则B、E之间动能定理表达式可用上述物理量表示为：m₀g（x₂+x₃+x₄）=$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2T}）^{2}$-$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}）^{2}$．
F．实验结束，整理仪器．

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

9．2013年12月14日，北京飞行控制中心传来好消息，“嫦娥三号”探测器平稳落月．“嫦娥三号”接近月球表面的过程可简化为三个阶段：一、距离月球表面一定的高度以速度v₀环绕运动，此时，打开推力发动机减速，下降到距月球表面H=100米高处时悬停，寻找合适落月点；二、找到落月点后继续下降，距月球表面h=4m时速度再次减为0；三、此后，关闭所有发动机，使它做自由落体运动落到月球表面．已知“嫦娥三号”着陆时的质量为1200kg，月球表面的重力加速度g′=1.6m/s²，月球半径为R，引力常量为G．求：
（1）月球的质量（用字母g′、R、G表示）；
（2）环绕运行时离月面的高度（用字母g′、R，v₀表示）．
（3）从悬停在100米处到落至月球表面，发动机对“嫦娥三号”做的功．（此过程重力加速度可视为g′=1.6m/s²恒定不变，计算结果保留两位有效数字）

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

16．

如图所示，竖直放置的两光滑平行的金属导轨，置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，两根质量m均为1kg的导体棒a和b，电阻阻值分别为R_a=1Ω和R_b=2Ω（金属导轨及接触电阻均可忽略不计），与导轨紧密接触且可自由滑动，先固定a，释放b，当b下降高度h为0.5m，速度可达到v₀=2m/s时，再释放a（重力加速度g=10m/s²）．求：
（1）b下降高度为0.5m过程中，导体棒a产生的焦耳热；
（2）当释放a时，安培力已对b做的功；
（3）若导轨足够长，a，b棒最后的运动状态．

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科目：高中物理 来源： 题型：选择题

13．