关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是( )
A .卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征
B .玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律
C .光电效应揭示了光的粒子性
D .电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性
C
【详解】 A .波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征, A 错误;
B .玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱,但不足之处,是它保留了经典理论中的一些观点,如电子轨道的概念,还不成完全揭示微观粒子的运动规律, B 错误;
C .光电效应揭示了光的粒子性, C 正确;
D .电子束穿过铝箔后的衍射图样,证实了电子的波动性,质子、中子及原子、分子均具有波动性, D 错误。
故选 C 。
如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边 a 、 b 、 c 、 d 上。移去 a 处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心 O 点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是( )
A .电场强度方向垂直指向 a ,电势减小
B .电场强度方向垂直指向 c ,电势减小
C .电场强度方向垂直指向 a ,电势增大
D .电场强度方向垂直指向 c ,电势增大
A
【详解】根据对称性可知,移去 a 处的绝缘棒后,电场强度方向垂直指向 a ,再根据电势的叠加原理,单个点电荷在距其 r 处的电势为
(取无穷远处电势为零)
现在撤去 a 处的绝缘棒后, q 减小,则 O 点的电势减小。
故选 A 。
如图( a ),直导线 MN 被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴 OO ′ 上,其所在区域存在方向垂直指向 OO ′ 的磁场,与 OO ′ 距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图( b )所示。导线通以电流 I ,静止后,悬线偏离竖直方向的夹角为 θ 。下列说法正确的是( )
A .当导线静止在图( a )右侧位置时,导线中电流方向由 N 指向 M
B .电流 I 增大,静止后,导线对悬线的拉力不变
C . tan θ 与电流 I 成正比
D . sin θ 与电流 I 成正比
D
【详解】 A .当导线静止在图( a )右侧位置时,对导线做受力分析有
可知要让安培力为图示方向,则导线中电流方向应由 M 指向 N , A 错误;
BCD .由于与 OO ′ 距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,有
, F T = mg cos θ
则可看出 sin θ 与电流 I 成正比,当 I 增大时 θ 增大,则 cos θ 减小,静止后,导线对悬线的拉力 F T 减小, BC 错误、 D 正确。
故选 D 。
1932 年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图,中子以速度 分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为 和 。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
A .碰撞后氮核的动量比氢核的小 B .碰撞后氮核的动能比氢核的小
C . 大于 D . 大于
B
【详解】设中子的质量为 ,氢核的质量为 ,氮核的质量为 ,设中子和氢核碰撞后中子速度为 ,由动量守恒定律和能量守恒定律可得
联立解得
设中子和氮核碰撞后中子速度为 ,由动量守恒定律和能量守恒定律可得
联立解得
可得
碰撞后氢核的动量为
氮核的动量为
可得
碰撞后氢核的动能为
氮核的动能为
可得
故 B 正确, ACD 错误。
故选 B 。
2022 年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是( )
A . B . C . D .
A
【详解】由于风速水平向右、大小恒定且不随高度改变,可认为单位长度飘带受到的风力 相同,假设飘带总长为 ,质量为 ,由飘带自由端向上选取任意一段 ,该部分飘带的重力和所受风力分别为
该部分飘带稳定时受力平衡,受力分析如图所示
重力与风力的合力与剩余部分间的张力 是平衡力,设竖直方向的夹角为 ,则满足
可知飘带与竖直方向的角度与所选取的飘带长度无关,在风速一定时,飘带与竖直方向的角度正切值恒定,则飘带为一条倾斜的直线。
故选 A 。
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