2016屆海淀進修高三物理查漏補缺試題及答案

1、(C )PA .高壓電源正極應(yīng)接在 P點，X射線從K極發(fā)出2016海淀區(qū)高三物理查漏補缺試題使用說明：2016海淀區(qū)高三物理查漏補缺試題是在海淀高三期中、期末、零模、一模、二模五次 統(tǒng)練基礎(chǔ)上的補充，絕非猜題押寶，試題不是一份試卷。試題的選取有的側(cè)重知識點 的落實、有的側(cè)重物理模型、有的側(cè)重典型試題（如力學(xué)計算題和電學(xué)計算題是我們 五次考試中沒有考到的典型試題）。請老師根據(jù)選題知識點、意圖以及學(xué)生情況，有 選擇地使用這些試題。一、選擇題1. 關(guān)于電磁場和電磁波，下列敘述中正確的是 （CD ）A .恒定的電場能夠產(chǎn)生電磁波B .電磁波的傳播需要介質(zhì)C.電磁波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不變D

2、.電磁波的傳播過程也傳遞了能量2. 在研究材料A的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法.A的上表面是一光滑平面，在 A的上方放一個兩面平整的玻璃板 B, B與A 上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣薄膜.現(xiàn)用波長為入的單色光垂直照射玻璃板 B,同時對A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的 亮度發(fā)生周期性變化.當(dāng)溫度為 ti時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗； 當(dāng)溫度升到t2時，亮度再一次增到最亮.則（BD ）A .出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與 B下表面反射光疊加后加強B .出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與 A上表面反射光疊加后加強C.溫度從ti升至t2過程中，A的高度增加 4D .溫度從ti升至t

3、2過程中，A的高度增加 23. 如圖，P是一偏振片，P的透振方向（用帶有箭頭的實線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中，哪種照射P時能在P的另一側(cè)觀察不到透射光A .太陽光B .沿豎直方向振動的光C.沿水平方向振動的光D .沿與豎直方向成 45。角振動的光4. 關(guān)于光譜，下列說法中正確的是（C ）A .熾熱的液體發(fā)射明線光譜B .太陽光譜中的暗線說明太陽缺少與這些暗線對應(yīng)的元素C.明線光譜和暗線光譜都可以用于對物質(zhì)成分進行分析D .發(fā)射光譜一定是連續(xù)光譜5. 關(guān)于電磁波的應(yīng)用下列說法正確的是（C ）A. 丫射線可以用于防偽鑒別工作B .紫外線可以改變基因培育優(yōu)良品種。C. X射線可以用于機場檢

4、查箱內(nèi)的物品D .微波可以測量鋼板厚度6. 如圖所示為X射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源。要 使射線管發(fā)出X射線，須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直 流咼壓，（D ）-1 -B 高壓電源正極應(yīng)接在C.高壓電源正極應(yīng)接在D 高壓電源正極應(yīng)接在P點，X射線從A極發(fā)出Q點，X射線從K極發(fā)出Q點，X射線從A極發(fā)出圖53 -7 入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變, 那么（C ）A 從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加B .逸出的光電子的最大初動能將減小C.單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D 有可能不發(fā)生光電效應(yīng)&不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模

5、型得出的結(jié)論是（ B） A .原子中心有一個很小的原子核B 原子核是由質(zhì)子和中子組成的C原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)D 原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)9如圖，虛線框內(nèi)為改裝好的電表，M、N為新電表的接線柱，其中靈敏電流計G的滿偏電流為200訃,已測得它的內(nèi)阻為 495.0 Q圖中電阻箱讀 數(shù)為5.0 a現(xiàn)將MN接入某電路，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計G剛好滿偏，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算可知（D）A M、N兩端的電壓為 1mVB M、N兩端的電壓為 100mVC.流過M、N的電流為2卩AD .流過 M、N的電流為20mA10如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外

6、力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動。在勻速運動過程中外力F做功Wf,磁場力對導(dǎo)體棒做功Wi,磁鐵克服磁場力做功W2,重力對磁鐵做功Wg,回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)體棒獲得的動能為Ek .則（BCD ）A . W1=QB. W2 - W1=Q C. W1=Ek D . Wf + Wg=Q + Ek11.如圖所示，把一個裝有 Na2SO4導(dǎo)電溶液的圓形玻璃器皿放入磁場中，玻璃器皿的中心放一個圓柱形電極， 沿器皿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把兩電極分別與電池的正、負極相連。對于導(dǎo)電溶液中正、負離子的運動，下列說法中正確的是（ D）A 正離子沿圓形玻璃器皿的半徑向邊緣內(nèi)壁移動B 負離子做順

7、時針方向的螺旋形運動C.正、負離子均做順時針方向的螺旋形運動D 正、負離子均做逆時針方向的螺旋形運動12.如圖所示，一個小球從斜面上被拋出，拋出時初速度V0的方向與斜面垂直，它最后落到斜面上的某點。不計空氣阻力，關(guān)于小球在空中的運動下 列說法中正確的是（D ）A.小球的運動可以看作是沿水平方向的勻速運動和豎直向下的 自由落體運動的疊加B. 小球的運動可以看作是沿垂直斜面方向的勻速運動和平行斜面向下的自由落體運動 的疊加C. 小球的運動可以看作是沿垂直斜面方向的勻速運動和沿斜面向下的勻加速運動的疊 加D. 小球的運動可以看作是沿水平方向的勻速運動和沿豎直方向的勻變速運動的疊加13. 如圖所示，A

8、、B兩質(zhì)點以相同的水平速度 vo沿x軸正方向拋出，A在豎直平面內(nèi)運動，落地點為Pi, B沿光滑斜面運動，落地點為 空氣阻力。則下面說法中正確的是（ DA . A、B的運動時間相同B. A、B沿x軸方向的位移相同D . A、B落地時的動能相同C. A、B落地時的動量相同14. 受迫振動是在周期性策動力作用下的振動，關(guān)于它與策動力的關(guān)系，下面說法中正確的是 （B ）A. 作受迫振動的物體振動達到穩(wěn)定后的振動頻率一定小于策動力的頻率B. 作受迫振動的物體振動達到穩(wěn)定后的振動周期一定等于策動力的周期C. 作受迫振動的物體振動達到穩(wěn)定后的振幅與策動力的周期無關(guān)D. 作受迫振動的物體振動達到穩(wěn)定后的振動周

9、期與策動力的周期無關(guān)15. 某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子 H組成，p如圖所示。在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差開始振動，則（A ）A . P先開始震動，震源距地震儀約36kmB. P先開始震動，震源距地震儀約25kmC. H先開始震動，震源距地震儀約36kmD. H先開始震動，震源距地震儀約25km16. 如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，0是波源。圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播 情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長； 關(guān)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況

10、，下列描述中不正確的是（DA .此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B. 水波通過擋板前后波紋間距離相等C. 如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D .如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象17 . 一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近， 則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比（BC）A .波速變大B .波速不變 C .頻率變高D .頻率不變18 .在 探究彈性勢能的表達式”的活動中，為計算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過 程分為很多小段，拉力在每小段可以認為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整 個過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做微元法”下面實例中應(yīng)用

11、到這一思想方法的是（C ）5 -VA. 根據(jù)加速度定義a ：，當(dāng)t非常小,B. 在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時, 再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系-就可以表示物體在t時刻的瞬時加速度t先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，C.在推導(dǎo)勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看 作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加D 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用點來代替物體，即質(zhì)點 19.利用靜電除塵可以大量減少排放煙氣中的粉塵。如圖是靜電除塵裝置的示意圖，煙氣從管口M進入，從管口 N排出，當(dāng)A、B兩端接上高壓后，在電場作用下管道內(nèi)的空氣分子被 電離為電子和正離子，而粉塵

12、在吸附了電子后最終附著在金屬 管壁上，從而達到減少排放煙氣中粉塵的目的。根據(jù)上述原理，下面做法正確的是（A ）A . A端接高壓負極，B端接高壓正極B. A端接高壓正極，B端接高壓負極C. A端、B端都接高壓正極D . A端、B端都接高壓負極A BN20.如圖甲所示，MN為一原來不帶電的導(dǎo)體棒，q為一帶電量恒定的點電何，當(dāng)達到靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)P點處產(chǎn)生的場強大小為 Ei, P點的電勢為 如。現(xiàn)用一導(dǎo)線 將導(dǎo)體棒的N端接地，其它條件不變，如圖乙所示， 待靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi) P點處 產(chǎn)生的場強為E2, P點的電勢為憶則 （C ）q MPNq MPqN* c-D

13、甲圖乙D . Ei ME,（j）i m2A . Ei =E2,如=血B. EiME, （j）i=熾C. Ei =E 2,（j）i m 22i.安培對物質(zhì)具有磁性的解釋可以用如圖所示的情景來表示，那么（BC）A .甲圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 B .乙圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 C.磁體在高溫環(huán)境下磁性會減弱D .磁體在高溫環(huán)境下磁性會加強22.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開。下列各圖表示驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是（B ）B.G23.地球表面的磁場形狀如圖所示，若在我們的教室中（北京地區(qū)）讓一個質(zhì)子由西向東做直線運動，在運動過程中該質(zhì)子會受到地磁場所施加的洛

14、侖茲力 f。那么（C ）A . f的豎直方向的分力向下 B . f的水平方向的分力大致向東C. f的水平方向的分力大致向北 D . f的水平方向的分力大致向南圖馬蹄形磁鐵24. 中學(xué)物理實驗中經(jīng)常使用的電流表是 磁電式電流表。如圖所示，當(dāng)電流從線圈 的導(dǎo)線中流過時，導(dǎo)線就會受到安培力的 作用，電流越大，所受安培力越大，指針 也就偏轉(zhuǎn)得越多，磁電式電流表就是按照 這個原理指示電流大小的。基于這個原理以下說法中不正確的是( D )A電表表盤刻度均勻說明指針偏轉(zhuǎn)角度與 電流大小成正比C由前視圖可知，線圈將順時針偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)圖前視圖B螺旋彈簧對線圈的運動有阻礙作用D由前視圖可知，線圈將逆時針偏轉(zhuǎn)25. 傳

15、感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保護、交通運輸以及家庭生活等各種領(lǐng)域。如下圖所示為幾種電容式傳感器，其中通過改變電容器兩極間距離而引起電容變化的是(C )容變化的是金JL習(xí)戰(zhàn)CD26人眼對綠光最為敏感。正常人的眼睛接收到波長為 綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為 人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是(A530nm的綠光時，只要每秒有6個6.63 xi0-34Js,光速為 3.0 X08m/s，則 )A. 2.3 10-18WB. 3.8 10-19WC. 7.0 10-48WD.1.2 10-48W27. 土星周圍有美麗壯觀的 光環(huán)”組成環(huán)的顆粒是大小

16、不等、 線度從1 ym到10m的巖石、 塵埃，類似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從7.3 X04km延伸到1.4 105km。已知環(huán)的外緣 顆粒繞土星做圓周運動的周期約為 14h，引力常量為6.67 X10-11N m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為(估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用)( D )A. 9.0 1016kgB . 6.4 1017kgC. 9.0 1025kgD. 6.4 1026kg28. 已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天。利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為(B ) A . 0.2B. 2

17、C. 20D. 200、實驗題1 .基本儀器的使用(1) 有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度。用它測量一工件的長度，如圖所示。圖示的讀數(shù)是 mm。答案：104.05(2) 游標卡尺的主尺最小分度為I mm,游標上有20個小的等分刻度.用它測量一工件的內(nèi)徑，如圖所示。該工件的內(nèi)徑為 mm。答案：23.85(1)題圖(2)題圖2圖1是研究平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點畫出平 拋小球的運動軌跡.（1 ）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的是ac 。a. 安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b. 每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c. 每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d.

18、 為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接（2 ）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點0為坐標原點，測量它們的水平坐標 x和豎直坐標y,圖2中y- x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是c 。（3）圖3是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，0為平拋的起點，在軌跡上任取三點 A、B、C,測得A、B兩點豎直坐標yi為5.0cm, y2為45.0cm, A、B兩點水平間距 為40.0cm，則平拋小球的初速度 vo為 2.0 m/s,若C點的豎直坐標 y3為60.0cm，則小球在 C點的速 度vc為 4.0 m/s （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s ）。3在做 用

19、油膜法估測分子的大小 ”實驗時，將6mL的油酸溶 于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。用注射器取適 量溶液滴入量筒，測得每滴入 75滴，量筒內(nèi)的溶液增 加1mL。用注射器把1滴這樣的溶液滴入表面撒有痱子 粉的淺水盤中，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油酸膜邊 緣輪廓，如圖所示。已知玻璃板上正方形小方格的邊 長為1cm，則油酸膜的面積約為 m2 （保留兩位有效數(shù)字）。由以上數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑 約為m （保留兩位有效數(shù)字）。(1) 1.1 10-2 1.2 10-2 2分，7.3 10-106.7 10-10 2分三、計算題1 .萬有引力定律揭示了天體運行規(guī)律與地上物體運動規(guī)律具有內(nèi)在的一致性

20、。（1）用彈簧秤稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果。已知地球質(zhì)量為 M,自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為 G。將地球視為半 徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。設(shè)在地球北極地面稱量時，彈 簧秤的讀數(shù)是F。a. 若在北極上空高出地面 h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為 F1，求比值F1 /F0的表達式，并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；b. 若在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為F2，求比值F2 / F0的表達式。(2) 設(shè)想地球繞太陽公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r、太陽的半徑Rs和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的1.0 %，而太陽和地球的密度均勻且不

21、變。僅考慮太陽和地球之間的相 互作用，以現(xiàn)實地球的 1年為標準，計算 設(shè)想地球的1年將變?yōu)槎嚅L？a.在北極地面在北極上空高出地面h處得當(dāng) h=l.O% RMmMm(R h)FiFoFiR2(R h)2Fi 1F0(1.01)20.98參考答案：(1 )設(shè)小物體質(zhì)量為 m。13 -b 在赤道地面，小物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，受到萬有引力和彈簧秤的作 用力，有Mm24 nG 2F2m 2 RRT得空134 n RGMT2F。Ms,地球質(zhì)量(2) 地球繞太陽做勻速圓周運動，受到太陽的萬有引力。設(shè)太陽質(zhì)量為MsM G4 2Mr r為M，地球公轉(zhuǎn)周期為 Te，有得其中為太陽的密度。由上式可知，地球公

22、轉(zhuǎn)周期 Te僅與太陽的密度、地球公轉(zhuǎn)軌道半徑與太陽半 徑之比有關(guān)。因此 設(shè)想地球”的1年與現(xiàn)實地球的1年時間相同。2. (I)已知：功率為100W燈泡消耗的電能的 5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見光的能量，光速 c=3.0 X08m/s,普朗克常量h=6.63氷0-34J?s假定所發(fā)出的可見光的波長都是560nm，計算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)。.239qqc *(II)钚的放射性同位素94 PU靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài) g5U和a粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)935U*立即衰變?yōu)殁櫤?35u，并放出能量為0.097MeV的丫光子。已知：93嘰、935U和a粒子的質(zhì)量分別為 mpu=239.0521u、mu=235.04

23、39u 和 m=4.0026u, 1u=931.5MeV/c2。(1 )寫出衰變方程；(2)已知衰變放出的光子的動量可忽略，求a粒子的動能。參考答案：(I) n =1.4 1019s-1。(H) (1)239 、94 Pu235 U(2) Ea=5.034MeV3人們常常把原子核和它周圍的電子比做太陽系或地球和人造衛(wèi)星。以地球和人造衛(wèi)星為例，假如我們發(fā)射一顆衛(wèi)星， 使它在一定的圓軌道上運動， 如果需要可以使這些衛(wèi)星的能量 稍大一些，或者在半徑更大一些的軌道上運動。 只要技術(shù)條件達到， 軌道半徑可以按照需要 任意取值。在這種情況下，我們說，軌道半徑是連續(xù)的。并非把這個圖景縮小就可以看做原子核和它

24、周圍電子的運動。在波爾模型中，以氫原子為例，原子中的電子在庫侖力的作用下，繞原子核做圓周運動，電子的軌道半徑只能取某些分立的數(shù)值，必須滿足 mvnrn n,n=1, 2, 3，其中 m、vn、rn、h分別為電子的2質(zhì)量、電子繞核運動的速度、電子繞核運動的軌道半徑、普朗克常數(shù)，近似認為原子核靜止。 當(dāng)電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的穩(wěn)定狀態(tài)，在這些穩(wěn)定狀態(tài)中， 原子的能量是不同的。所謂原子的能量是指電子的動能和體系的勢能之和，取無窮遠處為零勢能面，體e2系在軌道半徑rn上具有的勢能為k , k為靜電力常數(shù)。這些量子化的能量值叫做能級。rn(1) 根據(jù)以上信息和所學(xué)知識，求解： 氫原子的第

25、n ( n=1, 2, 3)軌道半徑rn的表達式； 氫原子的第n ( n=1, 2, 3)能級En的表達式；(2) 根據(jù)題意和(1)的結(jié)論求解： 電子從n+1軌道躍遷到n軌道放出的光子的頻率n的表達式；2vm r 由以上表達式證明：當(dāng) n時該頻率等于電子在第 n軌道上繞核運動的頻率。參考答案：(1 對于氫原子，庫侖力提供電子繞核運動的向心力，根據(jù)牛頓運動定律得2根據(jù)玻爾的量子化條件mg聯(lián)立以上兩式解得2 ke2Vnnhmh2ke4 2m2ke2選取無窮遠處為零勢能面,則得En1 2mvn2n=1 , 2, 32kern將Vn、rn的表達式代入，整理得En2. 2 42 mk e2 2，n=1,

26、 2, 3 n h(2)根據(jù)玻爾理論，當(dāng)原子從較高能量狀態(tài)En+1向較低能量狀態(tài)En躍遷時，發(fā)射一個光子，其頻率為h nEn+1En所以將En+1、En的表達式代入，整理得 根據(jù)以上表達式，當(dāng)n電子在第n軌道上的轉(zhuǎn)動頻率為En+12 2mk2e4(2n 1)h3n 2(n 1)2時,2n+1 2n，n+1 n, Vn的表達式為22 44 mk eh n將rn的表達式代入，整理得fn1Tn1Vn2rnVn2rn2 24f4k me1fn 33nhn4光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后 者表明光子除了具有能量之外還具有動量。由狹義相對論可知，一定的質(zhì)量m與一

27、定的能量E相對應(yīng)：E me2，其中c為真空中光速。(1 )已知某單色光的頻率為v波長為 人該單色光光子的能量 E h v,其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動量的定義：動量=質(zhì)量 泌度，推導(dǎo)該單色光 光子的動量p -。P入(2) 光照射到物體表面時， 如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強，這就是光壓”用I表示。一臺發(fā)光功率為 Po的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S。當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時，假設(shè)光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的光壓的表達式。(3) 設(shè)想利用太陽光的 光壓”為探測器提供動力，將太陽系中的探測器

28、送到太陽系以外，這就需要為探測器制作一個很大的光帆，以使太陽光對光帆的壓力超過太陽對探測器的引力，不考慮行星對探測器的引力。一個質(zhì)量為 m的探測器，正在朝遠離太陽的方向運動。已知引力常量為G,太陽的質(zhì)量為 M，太陽單位時間輻射的總能量為 P。設(shè)帆面始終與太陽光垂直， 且 光帆能將太陽光一半反射，一半吸收。試估算該探測器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。參考答案：(1)光子的能量 E2 mehp光子的動量p me 可得(2) 小段時間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)P)t入光照射物體表面，由動量定理F tnp產(chǎn)生的光壓I |解得1F0(3) 由(2)同理可知，當(dāng)光一半被反射一半被吸收時，產(chǎn)生的光壓3P2cS3P距太

29、陽為r處光帆受到的光壓I22c 4 n太陽光對光帆的壓力需超過太陽對探測器的引力解得 s 8cGMn3PL。在導(dǎo)軌的下L、質(zhì)量為m、電阻 ef與導(dǎo)軌垂直并 已知重力加速度5. MN和M F為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為 部有垂直于導(dǎo)軌向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。金屬棒ef的長度為可忽略不計。在以下討論中，假設(shè)導(dǎo)軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒 良好接觸，導(dǎo)線和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，為g。(1) 如圖甲所示，當(dāng)在導(dǎo)軌的 MM端通過導(dǎo)線將阻值為 R的定值電阻連接，在 t=0時無初速度地釋放金屬棒 ef,求金屬棒所能達到的最大速度Vm的大小。(2

30、) 如圖乙所示，當(dāng)在導(dǎo)軌的 MM端通過導(dǎo)線將電容為 C、擊穿電壓為Ub、正對面積 為S、極板間可認為是真空、極板間距為 d的平行板電容器連接，在 t=0時無初速度地釋放 金屬棒ef。 求電容器達到擊穿電壓所用的時間；單位體積內(nèi)所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知平行板電容器的電容的大小可表示為C= oS/d ,0為真空中的介電常數(shù)。證明：平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場能量密度與電場強度E的平方成正比，并 金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應(yīng)的電動勢逐漸變大，電容器極板上的 電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。甲-15求出比例系數(shù)。結(jié)果用0和一些數(shù)字的組合表示。參考答案：(1)當(dāng)金屬棒勻速運動時，金屬棒受到的安培力和重力是一對平衡力，即F安 mg又因為F安 bil=BRlB BLVmR2 2B L VmR-19所以，金屬棒此時的速度大小為mgR(2)0在電容器達到擊穿電壓前，設(shè)任意時刻t，流過金屬棒的電流為i，由牛頓第二定律，金屬棒的加速度 a滿足mg BiL ma設(shè)在t t t的時間內(nèi)，金屬