高考物理微元法解決物理試題答題技巧及練習(xí)題-資料下載頁
2025-04-05 04:30本頁面
【正文】 上f所做功的代數(shù)和，即13．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等溫過程由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B．已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2105 Pa，體積為1m3．在狀態(tài)B時(shí)的體積為2m3．(1)求狀態(tài)B時(shí)氣體的壓強(qiáng)；(2)從微觀角度解釋氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B過程中氣體壓強(qiáng)發(fā)生變化的原因．【答案】(1) ；(2) 氣體分子的平均動(dòng)能不變，氣體體積變大，氣體分子的密集程度減小，氣體的壓強(qiáng)變小【解析】【分析】【詳解】(1)氣體由狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)的過程遵從玻意耳定律，則有：解得狀態(tài)的壓強(qiáng)：(2)氣體的壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度有關(guān)，氣體經(jīng)過等溫過程由狀態(tài)變化為狀態(tài)，氣體分子的平均動(dòng)能不變，氣體體積變大，氣體分子的密集程度減小，氣體的壓強(qiáng)變?。?4．根據(jù)量子理論，光子不但有動(dòng)能，還有動(dòng)量，其計(jì)算式為，其中是普朗克常量，是光子的波長. 既然光子有動(dòng)量，那么光照到物體表面，光子被物體吸收或反射時(shí)，光都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”.既然光照射物體會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生光壓，有人設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測(cè)中用光壓為動(dòng)力推動(dòng)航天器加速. 給探測(cè)器安上面積極大，反射率極高的薄膜，并讓它正對(duì)太陽．已知在地球繞日軌道上，每平方米面積上得到的太陽光能為，探測(cè)器質(zhì)量為，薄膜面積為，那么探測(cè)器得到的加速度為多大？【答案】【解析】【分析】【詳解】由和以及真空中光速，不難得出光子的能量和動(dòng)量之間的關(guān)系：.設(shè)時(shí)間內(nèi)激光器射出的光子個(gè)數(shù)為，每個(gè)光子的能量為，動(dòng)量為，激光照到物體上后全部被反射，這時(shí)激光對(duì)物體的光壓最大. 設(shè)這個(gè)壓強(qiáng)為，則有，.將代入得.所以，.再由牛頓第二定律，得.本題是光子與物體相互作用產(chǎn)生光壓的典型示例，也是連續(xù)作用問題在光子與物體間相互作用的典型示例，閱讀本題能理解光壓產(chǎn)生的原因.本題中航天器得到的加速度雖然很小，但長時(shí)間加速后也能得到可觀的速度增量. 這對(duì)遠(yuǎn)距離的太空探測(cè)來說是可行的，作為科學(xué)設(shè)想，本題的構(gòu)思是有其積極意義的.15．如圖所示，有兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌水平放置，右側(cè)用一小段光滑圓弧和另一對(duì)豎直光滑導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌間距。細(xì)金屬棒和垂直于導(dǎo)軌靜止放置，它們的質(zhì)量均為，電阻均為。棒右側(cè)處有一垂直于導(dǎo)軌平面向下的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)區(qū)域長為。以棒的初始位置為原點(diǎn)，向右為正方向建立坐標(biāo)系?，F(xiàn)用向右的水平變力作用于棒上，力隨時(shí)間變化的規(guī)律為，作用后撤去。撤去之后棒與棒發(fā)生彈性碰撞，棒向右運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度，求：(1)撤去力的瞬間，棒的速度大小；(2)若，求棒滑上右側(cè)豎直導(dǎo)軌，距離水平導(dǎo)軌的最大高度；(3)若可以通過調(diào)節(jié)磁場(chǎng)右邊界的位置來改變的大小，求棒最后靜止時(shí)的位移與的關(guān)系。【答案】(1)8m/s；(2)；(3)見解析【解析】【分析】【詳解】(1)4 s內(nèi)的平均作用力由動(dòng)量定理得t=mv1所以v1=8 m/s(2)ab棒與cd棒質(zhì)量相等，發(fā)生彈性碰撞后，ab棒靜止，cd棒速度為v1，設(shè)cd棒離開磁場(chǎng)時(shí)的速度為v2，由動(dòng)量定理得所以上升的高度(3)分三種情況：如果s足夠大，cd棒在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離為d，則即①s≥4m時(shí)，cd棒不能穿出磁場(chǎng)，停在磁場(chǎng)內(nèi)，位移為x=d+1m=5 m②當(dāng)2m≤s4 m時(shí)，cd棒穿過磁場(chǎng)后經(jīng)豎直軌道返回，若仍沒有穿過磁場(chǎng)，cd棒的位移為x=2sd+1 m=2s3 m③當(dāng)0s2 m時(shí)，cd棒返回后穿過磁場(chǎng)，與ab棒發(fā)生彈性碰撞后靜止。cd棒的位移為x=0 m
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1