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高二質(zhì)量監(jiān)測(cè)聯(lián)合調(diào)考
物理
本試卷滿分100分,考試用時(shí)90分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改
動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在
本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
4.本試卷主要考試內(nèi)容:選擇性必修第二冊(cè)第二至五章、選擇性必修第三冊(cè)。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1.四種溫度下黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系如圖所示。有關(guān)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和科學(xué)家們對(duì)黑體輻射
的研究,下列說法正確的是()
輻
射
強(qiáng)
度
ii
。24A/|xm
溫度升高,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)
B.溫度升高,波長短的輻射強(qiáng)度增大,波長長的輻射強(qiáng)度減小
英國物理學(xué)家瑞利按波長分布提出的輻射強(qiáng)度公式與實(shí)驗(yàn)符合得很好
D.德國物理學(xué)家維恩借助能量子的假說,提出的黑體輻射強(qiáng)度公式與實(shí)驗(yàn)符合得很好
【答案】A
【解析】
【詳解】A.隨著溫度升高,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng),故A正確;
B.隨著溫度升高,各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加,故B錯(cuò)誤;
CD.德國物理學(xué)家普朗克借助于能量子假說,提出的黑體輻射強(qiáng)度公式與實(shí)驗(yàn)相符,故CD錯(cuò)誤。
故選Ao
2.觀察布朗運(yùn)動(dòng)時(shí),得到的三個(gè)微粒在相等時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)位置的連線如圖所示,由三個(gè)微粒的運(yùn)動(dòng)都是無規(guī)
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則的,可知()
三個(gè)微粒運(yùn)動(dòng)位置的連線
A,組成微粒的分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.這三個(gè)微粒的平均速度相等
C.液體中分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.微粒的運(yùn)動(dòng)是微粒內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)
【答案】C
【解析】
【詳解】微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),說明微粒受到液體無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子的不平衡碰撞,間接說明液體中分子在
做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),而不能說明組成微粒的分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng),也不是微粒內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏
觀表現(xiàn),也不能判斷三個(gè)微粒平均速度的關(guān)系。
故選C。
3.關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是()
A.絕對(duì)零度是可以達(dá)到的
B.熱量不能從低溫物體傳遞到高溫物體
c.熱機(jī)的效率可以提高但不能達(dá)到100%
D.不可能將從熱源吸收的熱量全部用來做功
【答案】C
【解析】
【詳解】A.絕對(duì)零度是不可以達(dá)到的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,但是只要外界提供能量,熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物
體,比如冰箱的工作原理,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.熱機(jī)效率可以提高,但小于100%,選項(xiàng)C正確;
D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化,選項(xiàng)
D錯(cuò)誤。
故選C。
4.兩分子間的分子力與分子間距離的關(guān)系圖像如圖甲所示,分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖像如圖乙所示。
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圖甲中“為分子斥力和引力平衡時(shí)兩分子間的距離,與為分子力為引力且最大時(shí)兩分子間的距離;圖乙中4
為分子勢(shì)能為0時(shí)兩分子間的距離,々為分子勢(shì)能最小時(shí)兩分子間的距離。規(guī)定兩分子間的距離為無限遠(yuǎn)
時(shí)分子勢(shì)能為0,下列說法正確的是()
A.%=八B.%=2C.q=/D.
【答案】B
【解析】
【詳解】A.當(dāng)分子間的距離為八時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,有“〉八,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)分子間的距離為々時(shí),分子勢(shì)能最小,兩分子間的斥力與引力相等,r0=r2,選項(xiàng)B正確;
CD.因^<“<勺,有々<勺,選項(xiàng)CD均錯(cuò)誤。
故選Bo
5.一交變電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,已知橫軸下方為正弦曲線的一半,則該交變電壓的有效值為
c.iovD.10V2V
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)有效值的概念可得
82TJ后)T尸1
R2R2~R
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解得
U=25Y
故選B。
6.牡($Th)是一種放射性元素,廣泛分布在地殼中。社($Th)經(jīng)中子轟擊可得到核燃料鈾(U),其反
應(yīng)方程為,Th+;n->U+2]e,此反應(yīng)能將地球上現(xiàn)有的錢資源變成潛在的核燃料,是一種前景十分可
觀的能源材料。以Z、N./分別表示鈾(U)的電荷數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù),下列判斷正確的是()
A.Z=91,N=142,Z=233B.Z=92,N=141,/=233
C.Z=90,N=140,N=230D.Z=90,N=142,A=232
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)電荷數(shù)守恒,U的電荷數(shù)為
Z=90+0+2=92
根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,U的質(zhì)量數(shù)為
/=232+1=233
U的中子數(shù)為
JV=A-Z=141
故選B。
7.在如圖所示的電路中,£是直流電阻可以忽略的電感線圈,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后突然斷開開關(guān)S并
開始計(jì)時(shí),已知LC振蕩電路的振蕩周期為7,則在0?二時(shí)間內(nèi)()
4
A.電容器在放電
B.電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能
C.A板所帶的負(fù)電荷增加
DU產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)增大
【答案】D
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【解析】
【詳解】閉合開關(guān)s,電路穩(wěn)定后,由于電感線圈直流電阻可以忽略,則此時(shí)通過線圈的電流最大;突然斷
開開關(guān)S并開始計(jì)時(shí),則在0?二時(shí)間內(nèi),線圈電流逐漸減小,但電流的變化率增大,所以乙產(chǎn)生的自感
4
電動(dòng)勢(shì)增大;磁場(chǎng)能逐漸減小,電場(chǎng)能逐漸增大,電容器處于充電過程;電流方向由B板流向A板,則A
板所帶的正電荷增加。
故選D。
8.如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合金屬線框固定于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流z-隨時(shí)間f的變化如圖乙所
示,在0?二時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流的方向向左,則在《?T時(shí)間內(nèi),金屬線框中感應(yīng)電流的方向與所受安
22
培力的方向分別是(
甲
A.順時(shí)針,向上C.順時(shí)針,向下D.逆時(shí)針,向上
【答案】C
【解析】
【詳解】在0?3時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向左,由題圖乙知,在(?T時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線電流方向也向左,根
22
據(jù)安培定則知,導(dǎo)線下側(cè)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外,電流逐漸增大,則磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng),穿過線框的磁通量
逐漸增大,根據(jù)楞次定律,金屬線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流。根據(jù)左手定則,金屬線框上側(cè)邊受到
的安培力方向向下,下側(cè)邊受到的安培力方向向上,離導(dǎo)線越近,磁場(chǎng)越強(qiáng),則上側(cè)邊受到的安培力大于
下側(cè)邊受到的安培力,所以金屬線框所受安培力的合力方向向下。
故選C。
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,
全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
9.如圖所示,固定的矩形銅線框左半部分處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸
均勻減小到0的過程中,下列說法正確的是()
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XXXX
XXXX
XXXX
XXX
XXXX
XXXX
A.銅線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的恒定電場(chǎng)B.銅線框中的自由電子逆時(shí)針定向移動(dòng)
C.銅線框受到向左的安培力D.銅線框受到向右的安培力
【答案】ABC
【解析】
【詳解】AB.穿過線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定變化的電場(chǎng),且感應(yīng)
電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,故產(chǎn)生順時(shí)針方向的恒定電場(chǎng);銅線框中的自由電子逆時(shí)針定向移動(dòng),故AB正確;
CD.根據(jù)左手定則可知,銅線框受到向左的安培力,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選ABCo
10.遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,工、石為理想變壓器,其原、副線圈匝數(shù)比分別為1:10和10:1,輸
電線路的總電阻及=100,A,8均是額定電壓為220V、額定功率為1100W的電熱器。開關(guān)S斷開時(shí),用
電器/正常工作,則下列說法正確的是()
A,開關(guān)S斷開時(shí),輸電線的熱功率為5WB.變壓器7;的輸入電壓為225V
C.閉合開關(guān)S,輸電線損失的電壓增大D.閉合開關(guān)S,電熱器/、8均不能正常工作
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.開關(guān)S斷開時(shí),用電器4正常工作,則流過不變壓器副線圈上的電流為
則輸電線上的電流為
r=—/=0.5A
10
輸電線的熱功率為
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4=/V=2.5W
A錯(cuò)誤;
B.變壓器(的輸出電壓。2為
尸+尸
%=.熱=2205V
由于71變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:10,變壓器工的輸入電壓為
U.==220.5V
110
B錯(cuò)誤;
CD.閉合開關(guān)S,電路中總電阻減小,輸電線上的電流變大,所以輸電線上損失的電壓變大,不變壓器兩
端的電壓減小,那么電熱器/、8均不能正常工作,CD正確。
故選CDo
11.由于地球引力的作用,大氣被“吸”向地球,因而產(chǎn)生了壓力,大氣壓強(qiáng)與液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)類似,測(cè)得
地球表面大氣壓強(qiáng)為P°,大氣層的厚度為肌空氣的平均摩爾質(zhì)量為已知地球大氣層的厚度遠(yuǎn)小于地
球的半徑凡阿伏加德羅常數(shù)為N”,重力加速度大小為g,下列說法正確的是()
A.地球表面空氣的總體積約為2兀切?2B.空氣分子的平均密度為空
gh
C.空氣分子的總數(shù)為2成%”D.空氣分子間的平均距離為
Mg
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.地球表面空氣的總體積約為
V=4兀kR2
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
Po=Pgh
可得空氣分子的平均密度為
c-P。
P
-gh
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選項(xiàng)B正確;
C.大氣壓是由地球大氣層的重力產(chǎn)生,設(shè)大氣層質(zhì)量為m,地球表面積為S可知
2
mg=p0S=47iRp0
大氣分子數(shù)
聯(lián)立解得空氣分子的總數(shù)為
4兀WpoNa
Mg
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.分子平均距離
選項(xiàng)D正確。
故選BDo
12.某課外活動(dòng)興趣小組設(shè)計(jì)了利用壓敏電阻測(cè)量加速度的裝置,工作原理如圖甲所示,將壓敏電阻和一塊
擋板豎直固定在小車上,中間放置一個(gè)質(zhì)量為10kg的小球,當(dāng)小球隨小車一起沿水平地面向右加速時(shí),壓
敏電阻的阻值R在壓力從0增大到100N的過程中均勻減小,如圖乙所示。當(dāng)小車靜止在水平地面上時(shí),
電流表的示數(shù)為25mA,電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為3V,下列說法正確的是()
A,當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)為0
B.當(dāng)電流表的示數(shù)為30mA時(shí),小車的加速度大小為4m/s2
C.當(dāng)電流表的示數(shù)為35mA時(shí),小車的加速度大小為6m/S?
D.當(dāng)電流表的示數(shù)為40mA時(shí),小車的加速度大小為9m/s?
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.當(dāng)小車靜止在水平地面上時(shí),壓敏電阻受到的壓力為零,壓敏電阻阻值為100。,電流表的示
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數(shù)為25mA,則當(dāng)小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),壓敏電阻受到的壓力仍為零,壓敏電阻阻值仍為100。,電流表的示
數(shù)為25mA,故A錯(cuò)誤;
BCD.當(dāng)小車靜止在水平地面上時(shí),壓敏電阻受到的壓力為零,壓敏電阻阻值為100。,電流表的示數(shù)為
25mA,根據(jù)閉合電路的歐姆定律
£=/(4+?
解得
凡=20Q
由圖可知壓力大小在(0,100)區(qū)間內(nèi)壓敏電阻的阻值隨壓力的變化規(guī)律滿足
J?=--F+100Q
2
根據(jù)牛頓第二定律
F=ma
根據(jù)閉合電路的歐姆定律
£=/(4+?
聯(lián)立解得電流表的示數(shù)/隨小車加速度。的變化規(guī)律滿足
a=24--
51
故當(dāng)電流表的示數(shù)為30mA時(shí),小車的加速度大小為4m/sz,當(dāng)電流表的示數(shù)為40mA時(shí),小車的加速度
大小為9m/s2,當(dāng)電流表的示數(shù)為35mA時(shí),小車的加速度大小為6.86m/s2,故BD正確,C錯(cuò)誤。
故選BDo
三、非選擇題:本題共6小題,共60分。
13.在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中:
(1)變壓器鐵芯由相互絕緣的硅鋼片疊成,其主要原因是O
(2)若變壓器兩線圈的匝數(shù)分別為50匝和80匝,測(cè)得的電壓分別為5.0V和7.9V,據(jù)此可知變壓器的輸
入電壓是V;變壓器的電壓比與匝數(shù)比不相等的原因可能是(寫出一條即可)。
【答案】(1)減少渦流
(2)①.5.0##5②.漏磁,鐵芯或?qū)Ь€發(fā)熱
【解析】
【小問1詳解】
變壓器鐵芯由相互絕緣的硅鋼片疊成,其主要原因是減少渦流;
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【小問2詳解】
[1]若是理想變壓器,則當(dāng)輸入電壓為5.0V時(shí),次級(jí)電壓為
U,==—x5=8.0V
'450
因不是理想變壓器,則次級(jí)電壓小于8.0V,則據(jù)此可知變壓器的輸入電壓是5.0V;
[2]變壓器的電壓比與匝數(shù)比不相等的原因可能是漏磁,鐵芯或?qū)Ь€發(fā)熱。
14.小明用金屬鋤制成的光電管觀測(cè)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得鋤的遏止電壓S
與入射光頻率丫之間的關(guān)系如圖乙所示。已知普朗克常量捫=6.63x10-34j.s,請(qǐng)回答下列問題:(結(jié)果均
(1)若要探究光電效應(yīng)中光電流與光照強(qiáng)度的關(guān)系,電源左端應(yīng)為電源的______(填“正”或“負(fù)”)極。
(2)金屬鋤的截止頻率。=Hz,逸出功%=J
(3)若實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率為1.0xl()i5Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能線=_____J。
【答案】(1)正(2)①5,0xl014②.3.3x1019
(3)3.3x10”
【解析】
【小問1詳解】
利用圖甲探究光電效應(yīng)中光電流與光照強(qiáng)度的關(guān)系時(shí),需要使光電子從K極板加速運(yùn)動(dòng)到A極板,則電源
左端應(yīng)為電源的正極。
【小問2詳解】
[1]根據(jù)動(dòng)能定理和光電效應(yīng)方程可知
eUc=Ekm=hv-W0
可得
0,
,ee
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則由-丫圖像的橫截距表示截止頻率,有
I4
vc=5.0X10HZ
[2]逸出功為
341419
W0=hvc=6.63x10x5x10J~3.3xIOJ
【小問3詳解】
若實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率為1.0xl()i5Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為
341519-19
£km=6.63xl0-xl.0xl0J-3.3xl0-J?3.3xl0J
15.吸盤工作原理的示意圖如圖所示,使用時(shí)先把吸盤緊挨豎直墻面,按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上,擠出吸
盤內(nèi)部分空氣,然后把鎖扣扳下,使外界空氣不能進(jìn)入吸盤。由于吸盤內(nèi)外存在壓強(qiáng)差,因此吸盤被緊壓
在墻壁上,掛鉤上即可懸掛適量物體。輕質(zhì)吸盤導(dǎo)熱良好、有效面積S=6cm2,鎖扣扳下前密封空氣的壓
強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等,扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?。已知大氣壓?qiáng)0=1.0x105pa,吸
盤掛鉤能夠承受豎直向下的最大拉力與其和墻壁間正壓力相等,空氣可視為理想氣體,取重力加速度大小
g=10m/s2o求:
(1)扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。;
(2)該吸盤能懸掛的物體的最大質(zhì)量加。
【答案】(1)j9=5.0xl04Pa;(2)m=3kg
【解析】
【詳解】(1)設(shè)鎖扣扳下前密封空氣的體積為%,由玻意耳定律
p/=2py
^=5.0xl04Pa
(2)設(shè)吸盤與墻壁間的正壓力大小為八,有
第11頁/共15頁
氏=(R—P)S
其中
mg=F'
解得
m=3kg
16.實(shí)驗(yàn)室中手搖發(fā)電機(jī)的原理圖如圖所示,兩磁體間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2,發(fā)電機(jī)
的正方形線圈N5CD繞軸以角速度切勻速轉(zhuǎn)動(dòng),額定功率為尸的小燈泡恰好正常發(fā)光。已知線圈的邊
長為乙匝數(shù)為〃,總電阻為r,小燈泡的電阻大于r,其余電阻不計(jì),求:
(1)小燈泡的額定電壓U;
(2)小燈泡的額定電流/。
CnB!}①—Yn/%—2Pr_____________4P
【答案】(1)U=(2)1=
441nBl}co-ylnB-I^ar-2Pr
【解析】
【詳解】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值
Em=nBS①=nBI?G)
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值
EV2,
E=-=----nBL'a)
412
則小燈泡的電流
,E-U
1--------
r
小燈泡的功率
P=UI
解得
第12頁/共15頁
E-yjE2-Pr42nBl}m-yJn2B2I^a)2-2Pr
2-4
(2)小燈泡的額定電流
___________4P
I上
U42nBl}a)-y]n2B2lf(D2-2Pr
17.如圖所示,足夠長的平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為,,導(dǎo)軌間距為力導(dǎo)軌
上端連接有阻值為R的定值電阻,空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將質(zhì)
量為〃?、電阻為人長也為d的導(dǎo)體棒NC垂直放在導(dǎo)軌上并由靜止釋放,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂
直并且接觸良好,導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度為%,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的粗糙程度不變,重力
加速度大小為g。求:
(1)回路中的最大電流/;
(2)導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小力
(3)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃;
(4)當(dāng)導(dǎo)體棒的速度大小為人■時(shí)的加速度大小0。
2
v
【答案】(1)/=:;(2)f=mgsin0-m(3)〃=tan。一;(4)a=
R+rR+rmgcos0(R+r)2m(R+r)
【解析】
【詳解】(1)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)回路產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為£,回路中產(chǎn)生的感
應(yīng)電流為/,導(dǎo)體棒受到的安培力大小為R則有
E=Bdvm
7=—^—
R+r
解得
I:BdVm
R+r
(2)根據(jù)
F=BId
第13頁/共15頁
mgsin。=尸+f
解得
f=mgsin0--------
R+r
(3)根據(jù)
f-/j.mgcos0
解得
…nd—
mgcose(R+r)
V
(4)當(dāng)導(dǎo)體棒的速度大小為3時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可得
2
B2d2.%
.2
mgsin6-----------f=ma
R+r
解得
B2dAm
Q=------——
2m(R+r)
E
18.已知?dú)湓拥哪芗?jí)公式為紇=T,其中基態(tài)能級(jí)4=-13.6eV,〃=1、2、3…,現(xiàn)有一群氫原子處于
n
〃=5的激發(fā)態(tài),它們自發(fā)地向低能級(jí)躍遷。已知普朗克常量〃=6.63X1(T34J.S,真空中的光速
c=3.0xl08m/s。
(1)這群氫原子可輻射出幾種不同頻率的光子?
(2)求輻射的光子的最大頻率v,“(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(3)求輻射的光子波長的最大值幾,(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
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