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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，在一光滑绝缘水平面上，静放着两个可视为质点的小球，两小球质量均为m，相距l，其中A带正电，所带电荷量为q，小球B不带电．若加一水平向右的匀强电场，场强为E，A球受到电场力的作用向右运动与B球碰撞．设每次碰撞前后两球交换速度，且碰撞过程无电荷转移．若两小球恰在第三次碰撞时离开电场，求：
    （1）小球A在电场中的加速度大小；
    （2）小球A在电场中运动的距离．
    分析：第一次碰撞前，B静止，A做初速度为零的匀加速运动，由动能定理可以求出碰前A的速度；碰撞后B球做匀速直线运动，A球做匀加速直线运动，当两者位移相等时再次发生碰撞，由牛顿第二定律求出A的加速度，由匀变速运动的速度公式与位移公式、匀速直线运动的位移公式分析答题．
    解答：解：（1）由牛顿第二定律得：加速度a=
    F
    m
    =
    qE
    m
    ，
    （2）以A为研究对象，由动能定理得：qEL=
    1
    2
    m
    v
    2
    1
    ，
    解得：两球第一次碰撞前瞬间，A球速度：v1=
    2qEL
    m
    =
    		2aL
    ；
    两球第一次碰撞后瞬间，A球速度0，B球速度v1． 
    碰后A做匀加速直线运动，B做匀速直线运动，当它们位移相等时再次发生碰撞，
    两球第二次碰撞前瞬间，有 v1t1=
    1
    2
    a
    t
    2
    1

    解得：t1=
    2v1
    a
    ，
    此时A球速度：v2=at1=2v1，
    两球第二次碰撞后瞬间，A球速度v1，B球速度v2=2v1，
    两次碰撞之间A的位移S2：2as2=
    v
    2
    2
    -0=4
    v
    2
    1

    所以：s2=4L
    位移相等，得：v2t2=v1t2+
    1
    2
    a
    t
    2
    2
    ，
    得：t2=
    2v1
    a

    两次碰撞之间A的位移S3
    s3=v1t2+
    1
    2
    a
    t
    2
    2

    代入数据得：s3=8L
    小球A在电场中运动的距离：x=L+s2+s3=13L
    答：（1）小球A在电场中的加速度大小a=
    qE
    m
    ；
    （2）小球A在电场中运动的距离为13L．
    点评：分析清楚物体的运动过程与运动性质、应用匀变速运动的速度公式、位移公式、匀速直线运动的位移公式即可正确解题．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用力忽略不计．现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡．则 （　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（选修模块3-3）
    （1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐（内有液态丙烷）、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是
     
    ．
    A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
    B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
    C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
    D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
    （2）某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为
     
    个．已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L．（结果保留一位有效数字）
    （3）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过恒定电压为U的电源和阻值为R的电热丝构成回路，对气体a缓慢加热一段时间t后，a、b各自达到新的平衡状态．在此过程中，气体a内能增加量为△U，试求气体b的内能增加量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）分析判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”
    A．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙
     

    B．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同
     

    C．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到到最小趋势的缘故
     

    D．自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性
     

    （2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式：
    A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入 1mL 的油酸酒精溶液的滴数N；
    B．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；
    C．
     

    D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m；
    E．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径 d=
     
     cm．
    （3）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

     [选做题]本题包括A、B、C三个小题，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）以下说法正确的是           。

        A．满足能量守恒的定律的宏观过程都是可以自发进行的

        B．熵是物体内分子运动无序程度的量度

        C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变。

        D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

      （2）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸收现象，使活塞上方液体缓慢流出，在些过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是            图，该过程为       过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）
     
       （3）如图，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳，其面积为S，在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W，其内能增加了△U，不计封闭气体向外散的热，已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收，求：

           ①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量；

    ②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率。

     

    B．（选修模块3—4）（12分）

      （1）下列说法中正确的是       

        A．散光比自然光的相干性好

        B．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度

        C．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时，以减小实验误差

        D．接收电磁波时首先要进行调频

      （2）如图所示，一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向垂直于左表面射入柱体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该柱体对蓝光的折射率为，则它从右侧面射出时的出射角=   ；若将蓝光换成紫色，则它从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

                        （选填“偏左”、“偏右”或“不变”）。

    （3）一列横波在某时刻的波动图像如图所示，从此时开始质点比质点早到达波谷。求：
     
           ①此波的传播方向和波速大小；

    ②内质点通过的路程。

     

     

     

     

    C．（选择模块3—5）（12分）

      （1）下列说法正确的是                 

        A．黑体辐射，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

        B．原子核越大，它的结合能越高，原子核中核子结合得越牢固。

        C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长。

        D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变。
     
       （2）一群氢原子处于量子数的能级状态，

    氢原子的能级示意图如图，那么①该群氢

    原子可能发射              种频率的

    光子。

    ②氢原子由的能级直接跃迁到

    的能级时，辐射出的光子照射到逸出功为

    的金属钾时能发生光电效应，由此

    产生的光电子的最大的初动能是     

      （3）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球A、B、C现让A球以的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度。求：
     
           ①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度；

            ②两次碰撞过程中损失的总动能。

     

     

     

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    科目：高中物理 来源：江苏省南京市2010届高三第三次模拟考试 题型：填空题

     [选做题]本题包括A、B、C三个小题，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）以下说法正确的是           。

        A．满足能量守恒的定律的宏观过程都是可以自发进行的

        B．熵是物体内分子运动无序程度的量度

        C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变。

        D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

       （2）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸收现象，使活塞上方液体缓慢流出，在些过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是            图，该过程为       过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）
     
       （3）如图，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳，其面积为S，在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W，其内能增加了△U，不计封闭气体向外散的热，已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收，求：

            ①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量；

    ②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率。

     

    B．（选修模块3—4）（12分）

       （1）下列说法中正确的是       

        A．散光比自然光的相干性好

        B．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度

        C．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时，以减小实验误差

        D．接收电磁波时首先要进行调频

       （2）如图所示，一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向垂直于左表面射入柱体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该柱体对蓝光的折射率为，则它从右侧面射出时的出射角=    ；若将蓝光换成紫色，则它从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

                         （选填“偏左”、“偏右”或“不变”）。

    （3）一列横波在某时刻的波动图像如图所示，从此时开始质点比质点早到达波谷。求：
     
            ①此波的传播方向和波速大小；

    ②内质点通过的路程。

     

     

     

     

    C．（选择模块3—5）（12分）

       （1）下列说法正确的是                 

        A．黑体辐射，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

        B．原子核越大，它的结合能越高，原子核中核子结合得越牢固。

        C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长。

        D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变。
     
       （2）一群氢原子处于量子数的能级状态，

    氢原子的能级示意图如图，那么①该群氢

    原子可能发射               种频率的

    光子。

    ②氢原子由的能级直接跃迁到

    的能级时，辐射出的光子照射到逸出功为

    的金属钾时能发生光电效应，由此

    产生的光电子的最大的初动能是     

       （3）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球A、B、C现让A球以的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度。求：
     
            ①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度；

            ②两次碰撞过程中损失的总动能。

     

     

     

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