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自然界真是奇妙,微观世界的运动规律竟然与宏观运动规律存在相似之处。 (1)在地心...

自然界真是奇妙,微观世界的运动规律竟然与宏观运动规律存在相似之处。

(1)在地心参考系中,星体离地心的距离 星体的引力势能为零质量为m的人造卫星以第二宇宙速度从地面发射运动到离地心距离为r其运动速度为 (G为引力常量,M为地球质量)。它运动到离地心无穷远处,相对于地球的运动速度为零。请推导此卫星运动到离地心距离为r时的引力势能表达式。

(2)根据玻尔的氢原子模型,电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动,原子中的电子在库仑力作用下,绕原子核做圆周运动。

已知电子质量为m,电荷量为e,静电力常量为k。氢原子处于基态(n=1)时电子的轨道半径为r1,电势能为 (取无穷远处电势能为零)。氢原子处于第n个能级的能量为基态能量的 (n=1,2,3…)。求氢原子从基态跃迁到n=2的激发态时吸收的能量。

②一个处于基态且动能为的氢原子与另一个处于基态且静止的氢原子进行对心碰撞若要使其中一个氢原子从基态跃迁到激发态 至少为多少

 

(1) (2) ; 至少为 【解析】(1)卫星在距地心r处的动能 卫星距地心r处运动到无穷远的过程中,由机械能守恒定律可得得 (2)①电子绕原子核做匀速圆周运动, 故处于基态的氢原子的电子的动能, 由题意可知处于基态的氢原子的能量,解得 又因为,得 ②设氢原子质量为m,初速度为氢原子相互作用后速度分别为和,相互作用过程中机械能减少量为 由动量守恒定律可得 由能量守恒可得,解得 若有示数解,须,即 即氢原子能从n=1的基态跃迁到n=2的激发天,需要吸收的能量为,所以要使其中一个氢原子从基态跃迁到激发天, 至少为.  
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考点分析:
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如图所示,长为L的轻质细绳上端固定在O点,下端连接一个质量为m的可视为质点的带电小球,小球静止在水平向左的匀强电场中的A点,绳与竖直方向的夹角θ=37°。此匀强电场的空间足够大,且场强为E。取sin37°=0.6cos37°=0.8,不计空气阻力。

(1)请判断小球的电性,并求出所带电荷量的大小q

(2)如将小球拉到O点正右方C点(OC=L)后静止释放,求小球运动到最低点时所受细绳拉力的大小F

(3)O点正下方B点固定着锋利刀片,小球运动到最低点时细绳突然断了。求小球从细绳断开到再次运动到O点正下方的过程中重力对小球所做的功W

 

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如图所示,虚线O1O2是速度选择器的中线,其间匀强磁场的磁感应强度为B1,匀强电场的场强为E(电场线没有画出)。照相底片与虚线O1O2垂直,其右侧偏转磁场的磁感应强度为B2。现有一个离子沿着虚线O1O2向右做匀速运动,穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动,最后垂直打在照相底片上(不计离子所受重力)。

(1)求该离子沿虚线运动的速度大小v

(2)求该离子的比荷

(3)如果带电量都为q的两种同位素离子,沿着虚线O1O2射入速度选择器,它们在照相底片的落点间距大小为d,求这两种同位素离子的质量差△m

 

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如图所示,竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块B静止在水平面上。质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.80mP点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s²。求:

(1)A经过Q点时速度的大小

(2)AB碰后共同速度的大小

(3)碰撞过程中,AB组成的系统所损失的机械能ΔE

 

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用图所示的电路.测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:双量程电流表:A(量程0~0.6A0~3A);双量程电压表:V(量程0~3V0~15V);滑动变阻器:R1(阻值范0~20Ω,额定电流2A);滑动变阻器:R2(阻值范0~1000Ω,额定电流1A

(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为________A,电压表的量程为________V,应选用滑动变阻器________(填写滑动变阻器符号);

(2)根据图正确连接图中的实物电路,注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连接________

(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图中画出了U-I图线。由图象可以得出,此干电池的电动势E=________,内阻r=________Ω

(4)引起该实验的系统误差的主要原因是______

A.由于电流表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小

B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小

C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小

D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大

 

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某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

(1)在实验中,下列哪些操作不是必需的__________

A.用橡胶塞密封注射器的下端

B.用游标卡尺测量柱塞的直径

C.读取压力表上显示的气压值

D.读取刻度尺上显示的空气柱长度

(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是____

(3)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是__________

 

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