【題目】在納米技術(shù)中需要移動(dòng)或修補(bǔ)原子,必須使在不停地做熱運(yùn)動(dòng)(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來(lái)且能在一個(gè)小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時(shí)間, 為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術(shù)。即利用激光作用于原子,使原子運(yùn)動(dòng)速率變慢,從而溫度降低。
(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個(gè)小球,則“激光致冷”與下述的力學(xué)模型相似。如圖所示,一輛質(zhì)量為m的小車(左側(cè)固定一輕質(zhì)擋板以速度v0水平向右運(yùn)動(dòng);一個(gè)動(dòng)量大小為p。質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車后動(dòng)量變?yōu)榱;緊接著不斷重復(fù)上述過(guò)程,最終小車將停下來(lái)。設(shè)地面光滑。求:
①第一個(gè)小球入射后,小車的速度大小v1;
②從第一個(gè)小球入射開始計(jì)數(shù)到小車停止運(yùn)動(dòng),共入射多少個(gè)小球?
(2)近代物理認(rèn)為,原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示,現(xiàn)有一個(gè)原子A水平向右運(yùn)動(dòng),激光束a和激光束b分別從左右射向原子A,兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請(qǐng)
①哪束激光能被原子A吸收?并說(shuō)明理由;
②說(shuō)出原子A吸收光子后的運(yùn)動(dòng)速度增大還是減小。
【答案】(1)① v0;②;(2)①激光束,理由見解析b ;②減小
【解析】
(1)①取向右方向?yàn)檎,小車與小球水平方向動(dòng)量守恒
得
②設(shè)入射n個(gè)小球后小車將停下來(lái),由動(dòng)量守恒定律得
解得。
(2)① 激光束b
理由是原子A向右運(yùn)動(dòng),是迎著激光束b運(yùn)動(dòng)的,根據(jù)多普勒效應(yīng),這個(gè)原子感受到激光束b的頻率升高,進(jìn)一步接近了原子吸收光譜線的中心頻率,原子從激光束b吸收光子的幾率增大。原子A的運(yùn)動(dòng)方向和激光束a的傳播方向相同,所以它感受到激光束a的頻率減小,根據(jù)多普勒效應(yīng),這個(gè)原子感受到激光束a的頻率降低,進(jìn)一步遠(yuǎn)離了原子吸收光譜線的中心頻率,原子從激光束a吸收光子的幾率減小。綜上所述,原子A吸收了激光束b的光子。
②減小。由動(dòng)量守恒定理得
所以是減小了。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼,總質(zhì)量為M,擋光片的擋光寬度為b,輕繩一端與A相連,另一端跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m(m<M)的重物B相連。他的做法是:先用力拉住B,保持A、B靜止,測(cè)出A的擋光片上端到光電門的距離h;然后由靜止釋放B,A下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門,光電門可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t,算出擋光片經(jīng)過(guò)光電門的平均速度,將其視為A下落h(hb)時(shí)的速度,重力加速度為g。
(1)在A從靜止開始下落h的過(guò)程中,驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______(用題目所給物理量的符號(hào)表示);
(2)由于光電門所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值Δv,因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能______系統(tǒng)增加的動(dòng)能(選填“大于”或“小于”);
(3)為減小上述Δv對(duì)結(jié)果的影響,小明同學(xué)想到了以下一些做法,其中可行的是______;
A.減小擋光片上到光電門的距離h
B.增大擋光片的擋光寬度b
C.適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b
(4)若采用本裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,則測(cè)量值________真實(shí)值(選填“大于”“等于”或“小于”)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到達(dá)最高點(diǎn)后又返回到出發(fā)點(diǎn).則能大致反映整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滑塊的加速度a、速度v隨時(shí)間t,重力對(duì)滑塊所做的功W、動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系的是(取初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)、初速度方向?yàn)檎较颍?/span>
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,波形如圖所示,波速為10m/s。下列說(shuō)法正確的是( )
A.該波的振幅為0.5m,頻率為2Hz
B.此時(shí)P點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
C.再經(jīng)0.9s,Q點(diǎn)有沿y軸正方向的最大加速度
D.再經(jīng)1.05s,質(zhì)點(diǎn)P沿波傳播方向遷移了10.5m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)裝置。有一個(gè)可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤,銅盤的一部分處在蹄形磁體中實(shí)驗(yàn)時(shí)用導(dǎo)線連接銅盤的中心C。用導(dǎo)線通過(guò)滑片與鋼盤的邊線D連接且按觸良好,如圖乙所示,若用外力轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),在CD兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)( )
A.如圖甲所示,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因是銅盤盤面上無(wú)數(shù)個(gè)以C為圓心的同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化
B.如圖甲所示,因?yàn)殂~盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)銅盤的磁通量不變,所以沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C.如圖乙所示,用外力順時(shí)針(從左邊看)轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過(guò)R的電流自下而上
D.如圖乙所示,用外力順時(shí)針(從左邊看)轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過(guò)R的電流自上而下
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平轉(zhuǎn)盤邊緣放著一質(zhì)量為1kg的物塊(可看成質(zhì)點(diǎn)),物塊用長(zhǎng)為0.25 m的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心軸上的力傳感器相連,傳感器的大小不計(jì)。細(xì)線能承受的最大拉力為5 N,物塊與水平轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。水平轉(zhuǎn)盤邊緣距水平地面的高度為0.8m,轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤靜止時(shí),細(xì)線剛好伸直,傳感器的示數(shù)為零(取g=10 m/s2)。不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是
A.轉(zhuǎn)盤的角速度為2rad/s時(shí),物塊受到的摩擦力大小為1 N
B.轉(zhuǎn)盤的角速度大于3rad/s時(shí),物塊一定受到細(xì)線拉力
C.轉(zhuǎn)盤的角速度大于6rad/s時(shí),細(xì)線會(huì)被拉斷
D.若細(xì)線恰好被拉斷,則物塊落地時(shí)到中心軸的距離為0.6 m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在平面內(nèi)存在大小隨時(shí)間周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向,沿軸負(fù)方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向)。在時(shí)刻由原點(diǎn)發(fā)射一個(gè)初速度大小為、方向沿軸正方向的帶正電粒子,粒子的比荷,、、均為已知量,不計(jì)粒子受到的重力。
(1)求在內(nèi)粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑;
(2)求時(shí),粒子的位置坐標(biāo);
(3)若粒子在時(shí)首次回到坐標(biāo)原點(diǎn)求電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,紙面內(nèi)有兩個(gè)半徑均為R且相切的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里;左側(cè)有一半徑同為R的圓形導(dǎo)線框,導(dǎo)線框電阻為r。三圓共面且圓心在同一直線上。現(xiàn)使圓形線框以v水平向右做勻速運(yùn)動(dòng),則( )
A.當(dāng) t= 時(shí),線框感應(yīng)電流為
B.當(dāng)t=,線框中電流第一次反向
C.當(dāng)t=,線框感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到極大值
D.在線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,電流改變兩次方向
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】1966年科研人員曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),用雙子星號(hào)宇宙飛船去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組(可視為質(zhì)點(diǎn)),接觸后,開動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速,如圖所示。推進(jìn)器的平均推力為F,開動(dòng)時(shí)間Δt,測(cè)出飛船和火箭的速度變化是Δv,下列說(shuō)法正確的有( 。
A.推力F通過(guò)飛船傳遞給火箭,所以飛船對(duì)火箭的彈力大小應(yīng)為F
B.宇宙飛船和火箭組的總質(zhì)量應(yīng)為
C.推力F越大,就越大,且與F成正比
D.推力F減小,飛船與火箭組將分離
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