题目列表(包括答案和解析)
质量相同的正方体木块和铁块放在同一水平桌面上,木块所具有的重力势能________铁块所具有的重力势能.如果将它们从桌面上搬到同一柜顶上,外力对铁块所做的功________外力对木块所做的功.(填“大于”“等于”或“小于”)
(16分)磁流体发电技术是世界上正在研究的新兴技术,它有效率高(可达45%-55%,火力发电效率为30%)、污染少等优点,将一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)以声速的0.8~2.5倍的速度喷射入匀强磁场中,磁场中有两块金属板A,B(相当于电源的两个极,并与外电阻R相连),这时A,B上就积聚电荷产生电压,设粒子所带电量为q,进入磁场的喷射速度是v,磁场的磁感应强度为B,AB间的距离为d.
(1)说明磁流体发电中能量的转换关系,求出两极间电压的最大值;
(2)设磁流体发电机内阻为r,当外电阻R是多少时输出功率最大?并求最大输出功率;
(3)磁悬浮现象是指将某种低温液态物质倒入金属盘后,能使金属盘达到转变温度从而产生超导现象,在金属盘上方释放一永磁体,当它下落到盘上方某一位置时即产生磁悬浮现象,试分析说明产生磁悬浮现象的原因;
(4)利用磁悬浮现象,人们已经设计制成磁悬浮高速列车,此种列车车厢下部装有电磁铁,运行所需槽形导轨的底部和侧壁装有线圈,其作用是什么?这种列车的运行速度是一般列车的3~4倍,简述能达到这样高速的原因。
本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若三题都做,则按A、B两题评分。
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)如图所示,一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图像,则下列关于T1和T2大小的说法,正确的是 ▲ .
A.T1大于T2 B.T1小于T2
C.T1等于T2 D.无法比较
(2)如图甲所示,将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上,情形如图乙所示。图 ▲ (选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大。从甲图到乙图过程中,袋内气体减小的内能 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量。
(3)如图所示,IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈,形成半径为7.13nm的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留一位有效数字。已知铁的密度
,摩尔质量是
,阿伏加德罗常数
。
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)列车静止时,车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等。当列车以接近光速行驶,车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离,所得出的结论是 ▲ 。
A.车厢长度大于相邻电线杆间距离
B.车厢长度小于相邻电线杆间距离
C.向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
D.向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
(2)湖面上停着一条船,一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船,相邻波峰间的距离是60m。这列波的频率是 ▲ Hz,水波的波速是 ▲ m/s。
(3)如图所示,在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体,其直径为l。玻璃圆柱体的折射率为,且
。求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围。
C.(选修模块3-5)(12分)
(1)原子核的比结合能与核子数的关系如图所示。核子组合成原子核时 ▲ 。
A.小质量数的原子核质量亏损最大
B.中等质量数的原子核质量亏损最大
C.大质量数的原子核质量亏损最大
D.不同质量数的原子核质量亏损相同
(2)在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速,中子以一定速度与静止碳核发生正碰,碰后中子反向弹回,则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向 ▲ (选填“相反”或“相同”),碳核的动量 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量。
(3)氢原子的能级如图所示。原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值。普朗克常量,结果保留两位有效数字。
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