第28屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試題含答案資料-全文預(yù)覽
【正文】 室氣體對(duì)外做功為 （7）由(1)、(7)式及理想氣體狀態(tài)方程得 （8）內(nèi)能改變?yōu)? （9）由(4)、(9)兩式得 （10）根據(jù)熱力學(xué)第一定律和(8)、(10)兩式，室氣體吸收的熱量為 (11)由(6)、(11) 兩式可知電加熱器提供的熱量為 （12）若，室中氣體末態(tài)體積為，室中氣體的末態(tài)溫度.2．若，則當(dāng)加熱器供應(yīng)的熱量達(dá)到時(shí)，活塞剛好到達(dá)氣缸最右端，但這時(shí)加熱尚未停止，只是在以后的加熱過(guò)程中氣體的體積保持不變，故熱量是、根據(jù)熱力學(xué)第一定律，若A室中氣體末態(tài)的溫度為，有 （13）由(12)、(13)兩式可求得 （14） B中氣體的末態(tài)的體積 （15） 3. 若，則隔板尚未移到氣缸最右端，加熱停止，故B室中氣體末態(tài)的體積小于，即．設(shè)A、B兩室中氣體末態(tài)的溫度為，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，注意到A室中氣體經(jīng)歷的是等容過(guò)程，其吸收的熱量 （16）B室中氣體經(jīng)歷的是等壓過(guò)程，吸收熱量 （17）利用理想氣體狀態(tài)方程，上式變?yōu)? （18）由上可知 （19）所以A室中氣體的末態(tài)溫度 （20）B室中氣體的末態(tài)體積 （21）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分．得到的條件下（1）、（4）式各1分；（12）式6分，得到的條件下的（14）式4分，（15）式2分；得到的條件下的（20）式4分，（21）式2分．七、答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分．1． 3R (3分)2． 6R (3分)3．與L的距離在L左方還是右方的大小是正立還是倒立是實(shí)像還是虛像6R右方2倒立虛像第1第3空格各2分；其余3個(gè)空格全對(duì)3分，有一個(gè)錯(cuò)則不給這3分．4．與L的距離在L左方還是右方的大小是正立還是倒立是實(shí)像還是虛像18R左方2倒立實(shí)像第1第3空格各2分；其余3個(gè)空格全對(duì)3分，有一個(gè)錯(cuò)則不給這3分．八、參考解答：1. 反應(yīng)能 （1）式中c為光速．代入數(shù)據(jù)得 （2）上式表明這是一吸能核反應(yīng)． 2．為了求入射質(zhì)子閾能，反應(yīng)前后各粒子都應(yīng)沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．設(shè)質(zhì)子的入射速度大小為，反應(yīng)后的速度大小為，中子的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒有 (3) （4） 由（3）、（4）式可得 (5) 令 (6)把(6)式代入(5)式得 (7) (7)式有解的條件是 (8)由(6)式可知，可能大于零，則(8)總成立，中子速度一定有解，反應(yīng)一定能發(fā)生；若，則由 (6)、(8)兩式得 (9)即只有當(dāng)入射質(zhì)子的動(dòng)能滿(mǎn)足(9)式時(shí)，中子速度才有解，反應(yīng)才能發(fā)生，所以入射質(zhì)子的閾能為 (10)利用(1)式，在忽略項(xiàng)的情況下，(10)式可簡(jiǎn)化為 (11)代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 (12) 3．由動(dòng)量守恒和能量守恒有 (12) (13)以表示反應(yīng)中產(chǎn)生的中子速度方向與入射質(zhì)子速度方向的夾角，如圖所示，根據(jù)余弦定律有 (14)令 (15) (16) (17)把(15)、(16)、(17)式代入(13)、(14)兩式得 （18） （19）由（18）、（19）式，消去后，得 （20）令 ， （21）得 （22）根據(jù)題給的入射質(zhì)子的動(dòng)能和第1問(wèn)求得的反應(yīng)能的值，由(21)式可知，故（22）式的符合物理意義的解為 （23）將具體數(shù)據(jù)代入（21）、（23）式中，有 (24) (如果得到 MeV,也是對(duì)的.)第2問(wèn)的其他解法解法一為了研究閾能，只考慮碰撞前后各粒子都沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況．若碰撞后和中子的速度相同，即粘在一起運(yùn)動(dòng)(完全非彈性碰撞)，則在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能最多，若所損失的機(jī)械能正好等于反應(yīng)能，則入射質(zhì)子的動(dòng)能最小，這最小動(dòng)能便是閾能. 設(shè)質(zhì)子的入射速度大小為，反應(yīng)后和中子的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒有 (1) (2)由（1）、（2）式可得
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1