【详解】直线推进时,根据动量定理可得,解得飞船的质量为,绕孤立星球运动时,根据公式,又,解得,D正确.
【点睛】本题需要注意的是飞船在绕孤立星球运动时,轨道不是星球的半径,切记切记.
13.如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D为弹射装置,AB是长为21m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内。某次游戏中,无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点。已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是( )
A. 5s
B. 4.8s
C. 4.4s
D. 3s
【答案】A
【解析】
【分析】
分两个阶段求解时间,水平阶段和斜面阶段,根据动能定理求出B点的速度,然后根据运动学规律求解AB段上的运动时间;在斜面阶段需要根据几何知识求解斜面的倾斜角,然后根据牛顿第二定律求解在斜面上的运动加速度,从而求解在斜面上的运动时间.
【详解】设小车的质量为m,小车在AB段所匀减速直线运动,加速度,在AB段,根据动能定理可得,解得,故;
小车在BC段,根据机械能守恒可得,解得,过圆形支架的圆心O点作BC的垂线,
根据几何知识可得,解得,,故小车在BC上运动的加速度为,故小车在BC段的运动时间为,所以小车运动的总时间为,A正确.
【点睛】本题的难点在于求解斜面上运动的加速度,本题再次一次提现了数物相结合的原则,在分析物理时涉及几何问题,一定要动手画画图像.
14.处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出a、b两种可见光,a光照射某金属表面时有光电子逸出,b光照射该金属表面时没有光电子逸出,则( )
A. 以相同的入射角射向一平行玻璃砖,a光的侧移量小于b光的
B. 垂直入射到同一单缝衍射装置,a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的
C. a光和b光的频率之比可能是20/27
D. a光子的动量大于b光子的
【答案】BD
【解析】
【分析】
要发生光电效应现象,入射光频率大于该金属的极限频率,据此分析两种光的频率关系,然后根据频率越大,波长越小,折射率越大分析各个选项.
【详解】根据题意可知a光频率低于b光频率,玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,b光的折射率较小,以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光的折射角较大,所以b光侧移量小,即a光的侧移量大于b光的,A错误;频率越大,波长越小,通过同一单缝衍射装置时,中央亮条纹宽度越小,B正确;a光的频率大,故频率之比不可能为,C错误;频率越大,波长越小,即,根据可知,D正确.
【点睛】本题关键是知道光的频率越大,则其波长越小,同一光学器件对其的折射率越大,通过同一单缝衍射装置时中央亮条纹宽度越小.
15.一个铍原子核()俘获一个核外电子(通常是最靠近原子核的K壳层的电子)后发生衰变,生成一个锂核( ),并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe,人们把这种衰变称为“K俘获”。静止的铍核发生零“K俘获”,其核反应方程为已知铍原子的质量为MBe=7.016929u,锂原子的质量为MLi=7.016004u,1u相当于9.31×102MeV。下列说法正确的是
A. 中微子的质量数和电荷数均为零
B. 锂核()获得的动能约为0.86MeV
C. 中微子与锂核()的动量之和等于反应前电子的动量
D. 中微子与锂核()的能量之和等于反应前电子的能量
【答案】AC
【详解】反应方程为,根据质量数和电荷数守恒可知中微子的质量数和电荷数均为零,A正确;根据质能方程,质量减少,为释放的核能,不是锂核获得的动能,B错误;衰变过程中内力远大于外力,故反应前后动量守恒,故中微子与锂核()的动量之和等于反应前电子的动量,C正确;由于反应过程中存在质量亏损,所以中微子与锂核()的能量之和小于反应前电子的能量,D错误.
16.如图所示,两种不同材料的弹性细绳在O处连接,M、O和N是该绳上的三个点,OM间距离为7.0m,ON间距离为5.0m。O点上下振动,则形成以O点为波源向左和向右传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ,其中波Ⅱ的波速为1.0m/s。t=0时刻O点处在波谷位置,观察发现5s后此波谷传到M点,此时O点正通过平衡位置向上运动,OM间还有一个波谷。则( )
A. 波Ⅰ的波长为4m
B. N点的振动周期为4s
C. t=3s时,N点恰好处于波谷