题目列表(包括答案和解析)
17.在同一地点有两个静止的声源,发出声波1和声波2.在同一空间的空气中沿同一方向传播,如图所示为某时刻这两列波的图像,则下列说法中正确的是( )
A.波1速度比波2速度大
B.相对于同一障碍物,波1比波2更容易发生衍射现象
C.在这两列波传播的方向上,不会产生稳定的干涉现象
D.在这两列波传播的方向上运动的观察者,听到的这两列波的频率可以相同
16.如图所示,绝热气缸直立于地面上,光滑绝热活塞封闭一定质量的气体并静止在A位置,气体分子间的作用力忽略不计.现将一个物体轻轻放在活塞上,活塞最终静止在B位置(图中未画出),则活塞( )
A.在B位置时气体的温度与在A位置时气体的温度相同
B.在B位置时单位时间内与缸壁单位面积碰撞的分子数比在A位置时的多
C.在B位置时每个分子对缸壁的冲力比在A位置时的大
D.在B位置时气体分子的平均速率比在A位置时的大
15.具有金属外壳的人造地球卫星,在环绕地球做匀速圆周运动时( )
A.如果卫星沿着地球的经线绕地球运动,则在通过地磁场两极上空时,卫星的表面将产生感应电流
B.如果卫星的运动轨道经过北京和昆明的上空,则它的表面不会产生感应电流
C.如果卫星在地球同步轨道上运动,它的表面不会产生感应电流
D.如果卫星表面产生了感应电流,它的机械能将减少,轨道半径减小,运行速度也减小
14.如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2 l0、下弧长为2 d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0《L。先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是( )
A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为
B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为
C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动
18.(16分)在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光制令”的技术,若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光制冷”与下述的力学模型很类似。
一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示以速度v0水平向右运动,一个动量大小为p,质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一段时间△T,再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来,设地面和车厢均为光滑,除锁定时间△T外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间.求:
(1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量;
(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间.
17.(16分)一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图所示.磁场对圆环的磁通随时间t的变化关系如图所示,图中的最大磁通量φ0和变化周期T都是已知量.求在t=2T时间内,金属环中消耗的电能.
16.(15分)据有关资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子(核聚变的原料)将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场来约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内,右图是它的截面图,在外径为R2=1.2m、内径R1=0.6m的环状区域内有垂直于截面向里的匀强磁场,磁感强度B=0.4T,若氦核(其比荷q/m=4.8×107c/kg)在平行于截面的平面内从内圆上A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界,求氦核的最大速度。(不计带电粒子的重力)
15.(15分)电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的。如右图所示,把两根长为s,互相平行的铜制轨道放在磁场中,轨道之间放有质量为m的炮弹,炮弹架在长为l、质量为M的金属杆上,当有大的电流I1通过轨道和炮弹时,炮弹与金属架在磁场力的作用下,获得v1速度时刻加速度为a,当有大的电流I2通过轨道和炮弹时,炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道,求垂直于轨道平面的磁感强度多大?(设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比)。
14.(14分)地球质量为M,半径为R,自转角速度为,万有引力恒量为G,如果规定物体在离地球无穷远处势能为0,则质量为m的物体离地心距离为r时,具有的万有引力势能可表示为。国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体,可供宇航员在其上居住和科学实验。设空间站离地面高度为h,如果在该空间站上直接发射一颗质量为m的小卫星,使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,求该卫星在离开空间站时必须具有多大的初动能?
13.(13分)2003年10月16日北京时间6时34分,中国首位航天员杨利伟乘坐“神舟”五号飞船在内蒙古中部地区成功着陆,中国首次载人航天飞行任务获得圆满成功。中国由此成为世界上继俄、美之后第三个有能力将航天员送上太空的国家。据报道,中国首位航天员杨利伟乘坐的“神舟”五号载人飞船,于北京时间十月十五日九时,在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”型运载火箭发射升空。此后,飞船按照预定轨道环绕地球十四圈,在太空飞行约二十一小时,若其运动可近似认为是匀速圆周运动,飞船距地面高度约为340千米,已知万有引力常量为G=6.67×10-11牛·米2/千克2,地球半径约为6400千米,且地球可视为均匀球体,则试根据以上条件估算地球的密度。(结果保留1位有效数字)
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