【题目】电子和光一样具有波动性和粒子性,它表现出波动的性质,就像X射线穿过晶体时会产生衍射一样,这一类物质粒子的波动叫物质波.质量为m的电子以速度v运动时,这种物质波的波长可表示为λ=,电子质量m=9.1×10-31 kg,电子电荷量e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s.
(1)计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长λ.
(2)若一个静止的电子经2 500 V电压加速:
①求能量和这个电子动能相同的光子的波长,并求该光子的波长和这个电子的波长之比.
②求波长和这个电子波长相同的光子的能量,并求该光子的能量和这个电子的动能之比.已知电子的静止能量mc2=5.0×105 eV,m为电子的静质量,c为光速.
【答案】(1)5.4×10-24 kg·m/s 1.2×10-10 m
(2)①5.0×10-10 m 20.8 ②8.3×10-15 J 20.8
【解析】(1)p=
= kg·m/s
≈5.4×10-24 kg·m/s.
λ== m≈1.2×10-10 m.
(2)①电子的动量
p′=mv′==
= kg·m/s
≈2.7×10-23 kg·m/s.
电子的波长λ′==m≈2.4×10-11 m,
光子能量E=Ek′==2 500 eV=4.0×10-16 J
光子波长λ== m≈5.0×10-10 m,
则≈20.8.
②光子能量ε=≈8.3×10-15 J.
电子动能Ek′=4.0×10-16 J,
所以≈20.8.
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【题目】在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的三条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条,按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是( )
A.图甲表示物体处于静止
B.图乙表示物体做匀速直线运动
C.图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D.图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
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【题目】在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r1∶r2=1∶44.求:
(1)这个原子核原来所含的质子数是多少?
(2)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)
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【题目】在某些恒星内,3个α粒子结合成一个,原子的质量是12.000 0u,原子的质量是4.002 6u,已知1u=1.66×10-27kg,则( )
A.反应过程中的质量亏损是Δm=0.007 8u
B.反应过程中的质量亏损是Δm=1.29×10-29kg
C.反应过程中放出的能量是7.266MeV
D.反应过程中放出的能量是1.16×10-19J
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【题目】如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为( )
A.mg , 竖直向上
B.mg , 斜向左上方
C.mgtanθ , 水平向右
D.mg , 斜向右上方
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【题目】在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①在边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是 . (填写步骤前面的数字)
(2)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2 . 由此估算出油酸分子的直径为 m.(结果保留1位有效数字)
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【题目】轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁,另一端与一木块连接在一起,木块放在粗糙的水平地面上.在外力作用下,木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点,如图所示.现撤去外力,木块向右运动,当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长.在此过程中( )
A.木块的速度先增大后减小
B.木块的加速度先增大后减小
C.弹簧的弹性势能先减小后增大
D.弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能
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【题目】如图所示是使用光电管的原理图,当频率为ν的可见光照射到阴极K上时,电流表中有电流通过。
(1)当变阻器的滑动端P向________滑动时(填“左”或”右”),通过电流表的电流将会增大。
(2)当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则光电子的最大初动能为________(已知电子电荷量为e)。
(3)如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将________(填“增加”“减小”或“不变”)。
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【题目】在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中,特设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法正确的是( )
A.不可能求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50秒后小车做匀速直线运动 (滑块仍在车上)
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