某离子发动机利用加速电场加速一阶隋性气体离子流，然后高速喷出，使发动机被反冲从而得到加速，在氖、氩、氪、氙这几种离子中，使用哪一种离子时，发动机的加速性能最好（ ）
A．氖
B．氩
C．氪
D．氙

某离子发动机利用加速电场加速一价惰性气体离子流，然后高速喷出，使发动机被反冲从而得到加速，在氖、氩、氪、氙这几种离子中，使用哪一种离子时，发动机的加速性能最好

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“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船用的发动机，其原理是设法使探测器内携带的惰性气体氙（）的中性原子变为一价离子，然后用电场加速这些氙离子使其高速从探测器尾部喷出，利用反冲使探测器得到推动力．由于单位时间内喷出的气体离子质量很小，飞船得到的加速度将非常小，但经过足够长时间的加速，同样可以得到很大的速度，某探测器使用了“离子发动机”技术，已知离子发动机向外喷射氙离子的等效电流大小为I=0.64A，氙离子的荷质比（电荷量与质量之比）为K=e/m=7.2×10⁵C/kg，气体离子被喷出时的速度是v=3.0×10⁴m/s，求：

（1）这台离子发动机的功率为多大？

（2）该探测器要到达的目的地是博雷利彗星，计划飞行3年（9.46×10⁷秒），试估算载有该探测器的宇宙飞船所需携带的氙的质量是多少？

（3）你认为要选用氙的理由是什么？请说出一个理由．

 

“离子发动机”是一种新型的宇宙飞船用的发动机，其原理是设法使探测器内携带的惰性气体氙（）的中性原子变为一价离子，然后用电场加速这些氙离子使其高速从探测器尾部喷出，利用反冲使探测器得到推动力．由于单位时间内喷出的气体离子质量很小，飞船得到的加速度将非常小，但经过足够长时间的加速，同样可以得到很大的速度，某探测器使用了“离子发动机”技术，已知离子发动机向外喷射氙离子的等效电流大小为I=0.64A，氙离子的荷质比（电荷量与质量之比）为K=e/m=7.2×10⁵C/kg，气体离子被喷出时的速度是v=3.0×10⁴m/s，求：

（1）这台离子发动机的功率为多大？

（2）该探测器要到达的目的地是博雷利彗星，计划飞行3年（9.46×10⁷秒），试估算载有该探测器的宇宙飞船所需携带的氙的质量是多少？

（3）你认为要选用氙的理由是什么？请说出一个理由．

 

“粒子发动机”是飞行器上用的一种新型发动机，静止在太空中的飞行器中，有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其产生加速度.由于单位时间内喷出的气体粒子质量很小，飞行器得到的加速度将非常小，但经过足够长时间的加速，同样可以得到很大的速度.某飞行器使用“粒子发动机”技术，已知飞行器的质量为M₀=100 kg（不计发射粒子后飞行器质量的变化），发射的是1价氙离子，氙离子的等效电流大小为I=0.64 A，氙离子的比荷（电荷量与质量之比）为k==7.2×10⁵ C/kg，气体氙离子被喷出时的速度v=3.0×10⁴ m/s.求：

（1）加速电压U；

（2）粒子发动机的功率P₀；

（3）每秒钟射出的氙粒子数N；

（4）射出离子后，飞行器开始运动时的加速度a（不考虑万有引力和其他力）；

（5）飞行器要到达的目的地是博雷利彗星，计划飞行3年（9.46×10⁷ s），试估算飞行器所需要携带的氙的质量M.

选做题：请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．
A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的；
B．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
C．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
E．地面上的我们会发现：竖直向上高速运行的球在水平方向变窄
F．变化的磁场必定产生变化的电场．
（2）如图所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐波．图乙为从t=0时刻开始描绘的P点的振动图象．下列判断中正确的是______
A．该波的频率为1/（ t₂-t₁ ）  B．该波波长为st₁/（ t₂-t₁ ）  C．t=0时刻，振源O的振动方向沿y轴正方向
D．t=t₂时刻，P点的振动方向沿y轴负方向
（3）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求射出点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是______
A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明爱因斯坦方程光电效应方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象  
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出______种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于______eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是²₁H+³₁H→⁴₂He+¹n．若²₁H和³₁H迎面碰撞，初速度大小分别为v₁、v₂，²₁H、³₁H、⁴₂He、¹n的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄，反应后⁴₂He的速度大小为v₃，方向与²₁H的运动方向相同，求中子¹n的速度 （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．