正确率60.0%$${{2}{0}{2}{2}}$$年$${{1}{1}}$$月$${{2}{9}}$$日,搭载着神舟十五号载人飞船的长征二号$${{F}}$$遥十五火箭在酒泉卫星发射中心升空$${{.}{1}{1}}$$月$${{3}{0}}$$日$${{5}}$$时$${{4}{2}}$$分,神舟十五号载人飞船与空间站组合体完成自主交会对接.开创了神舟十五号、神舟十四号两个乘组在太空“会师”$${,{6}}$$名航天员同时在轨执行任务的新局面.若某位连同装备共$${{1}{0}{0}{{k}{g}}}$$的宇航员出舱执行任务,在离飞船$${{3}{0}{m}}$$的位置与飞船处于相对静止状态,为返回飞船,宇航服中的高压气源一次性喷出一定质量的速度为$${{4}{0}{{m}{/}{s}}}$$的气体$${,{5}}$$分钟后宇航员返回飞船,则喷出气体的质量为()
B
A.$$0. 1 5 \mathrm{k g}$$
B.$$0. 2 5 \mathrm{k g}$$
C.$$0. 3 5 \mathrm{k g}$$
D.$${{0}{.}{5}{{k}{g}}}$$
2、['反冲与爆炸']正确率60.0%$${{2}{0}{2}{2}}$$年$${{9}}$$月$${{2}{1}}$$日$${{7}}$$时$${{1}{5}}$$分,在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭成功发射云海一号$${{0}{3}}$$星.现将火箭发射看成如下模型:静止时火箭总质量$$M=2 1 \mathrm{k g},$$火箭喷气发动机竖直向下喷出质量$${{m}{=}{{1}{0}{0}{0}}{g}}$$的高温气体,气体被喷出时相对地面的速度大小$$v_{0}=8 4 0 \mathrm{m / s},$$火箭获得某一速度发射出去.火箭喷出气体的过程中空气阻力可忽略不计,则火箭获得的速度大小为()
B
A.$${{4}{0}{{m}{/}{s}}}$$
B.$${{4}{2}{{m}{/}{s}}}$$
C.$${{4}{2}{0}{{m}{/}{s}}}$$
D.$$4 0 0 0 \mathrm{m / s}$$
3、['反冲与爆炸']正确率60.0%将质量为$$1. 0 0 \mathrm{k g}$$的模型火箭点火升空$${,{{5}{0}}{g}}$$燃烧的燃气以大小为$${{6}{0}{0}{{m}{/}{s}}}$$的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()
A
A.$$3 0 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$
B.$$5. 7 \times1 0^{2} \, \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$
C.$$6. 0 \times1 0^{2} \, \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$
D.$$6. 3 \times1 0^{2} \, \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$
4、['反冲与爆炸']正确率40.0%svg异常
A
A.开动$${{A}_{1}}$$与$${{A}_{2}}$$,均喷出$$0. 0 5 k g$$的气体
B.开动$${{A}_{3}}$$与$${{A}_{4}}$$,均喷出$$0. 0 5 k g$$的气体
C.开动$${{A}_{1}}$$与$${{A}_{2}}$$,均喷出$$0. 1 k g$$的气体
D.开动$${{A}_{3}}$$与$${{A}_{4}}$$,均喷出$$0. 1 k g$$的气体
5、['反冲与爆炸']正确率40.0%一静止的质量为$${{M}}$$的原子核,以相对地的速度$${{v}}$$放射出一质量为$${{m}}$$的粒子后,原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为()
B
A.$$\frac{M v} {m}$$
B.$$\frac{m v} {M-m}$$
C.$$\frac{M-m} {m} v$$
D.$$\frac{M+m} {m} v$$
6、['相对论时空观及牛顿力学的成就与局限性', '物理学史、物理常识、研究方法', '理解核子、电荷数和质量数', '反冲与爆炸']正确率40.0%下列关于物理学史实的描述不正确的是()
D
A.中子是英国物理学家查德威克发现的,并因此于$${{1}{9}{3}{5}}$$年获得了诺贝尔物理学奖
B.$${{1}{8}{4}{7}}$$年德国物理学家亥姆霍兹在理论上概括和总结了自然界中最重要$${、}$$最普遍的规律之一$${{−}{−}{−}{−}}$$能量守恒定律
C.我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同,但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于向后喷气速度和质量比
D.经典力学有一定的局限性,仅适用于微观粒子和低速运动$${、}$$弱引力场作用的物体
7、['带电粒子在磁场中的运动', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', '理解核子、电荷数和质量数', '反冲与爆炸']正确率40.0%在匀强磁场中,一个静止的原子核发生$${{α}}$$衰变,衰变后新核与$${{α}}$$粒子的运动方向均与磁场垂直,运动轨迹为两个彼此外切的圆,半径之比为$${{4}{3}{:}{1}}$$,则()
A
A.衰变前原子核的质子数是$${{8}{8}}$$
B.衰变前原子核的质子数是$${{8}{6}}$$
C.半径小的圆是$${{α}}$$粒子的轨迹
D.衰变后新核与$${{α}}$$粒子的动量之比是$${{4}{3}{:}{1}}$$
8、['带电粒子在磁场中的运动', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', '反冲与爆炸']正确率60.0%svg异常
CD
A.磁场方向垂直于纸面向里
B.轨迹$${{1}}$$是$${{α}}$$粒子的
C.衰变后产生的新核的中子比铀核少两个
D.衰变后产生的新核与$${{α}}$$粒子的质量数之和等于衰变前铀核的质量数
9、['带电粒子在复合场中的运动', '反冲与爆炸']正确率40.0%svg异常
B
A.液滴一定是带正电荷
B.液滴分裂前运动速率为$$\frac{B R g} {E}$$
C.液滴$${{2}}$$也做匀速圆周运动且沿逆时针方向转动
D.液滴$${{2}}$$做匀速圆周运动的半径也为$${{3}{R}}$$
10、['竖直上抛运动', '判断系统机械能是否守恒', '反冲与爆炸']正确率40.0%svg异常
D
A.火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B.水喷出的过程中,火箭和水机械能守恒
C.火箭获得的最大速度为$$\frac{M v_{0}} {M-m}$$
D.火箭上升的最大高度为$$\frac{m^{2} {v_{0}}^{2}} {2 g ( M-m )^{2}}$$
1. 题目解析:宇航员喷出气体返回飞船,利用动量守恒求解。
设喷出气体质量为$$m$$,宇航员质量为$$M=100kg$$,气体速度为$$v_1=40m/s$$,宇航员速度为$$v_2$$。
根据动量守恒:$$mv_1 = Mv_2$$
宇航员返回时间$$t=5min=300s$$,距离$$d=30m$$,则$$v_2=\frac{d}{t}=0.1m/s$$
代入得:$$m=\frac{Mv_2}{v_1}=\frac{100\times0.1}{40}=0.25kg$$
答案:B
2. 题目解析:火箭发射过程,利用动量守恒求解。
火箭总质量$$M=21kg$$,喷出气体质量$$m=1kg$$,气体速度$$v_0=840m/s$$。
根据动量守恒:$$mv_0 = (M-m)v$$
解得:$$v=\frac{mv_0}{M-m}=\frac{1\times840}{20}=42m/s$$
答案:B
3. 题目解析:火箭点火瞬间,利用动量守恒求解。
火箭质量$$M=1.00kg$$,燃气质量$$m=0.05kg$$,燃气速度$$v=600m/s$$。
根据动量守恒:$$0 = mv + (M-m)v'$$
火箭动量$$p=(M-m)v'=mv=0.05\times600=30kg\cdot m/s$$
答案:A
5. 题目解析:原子核衰变过程,利用动量守恒求解。
初始总动量为0,放射粒子后:$$0 = mv + (M-m)v'$$
解得反冲速度:$$v'=\frac{mv}{M-m}$$
答案:B
6. 题目解析:物理学史实判断。
D选项错误:经典力学适用于宏观物体和低速运动,不适用于微观粒子和高速运动。
答案:D
7. 题目解析:α衰变在磁场中的运动。
动量守恒:$$p_{新核} = p_{\alpha}$$,所以D选项错误。
半径公式$$r=\frac{mv}{qB}$$,电荷数比$$\frac{q_{新核}}{q_{\alpha}}=\frac{43}{1}$$
设原质子数为Z,则$$\frac{Z-2}{2}=43$$,解得$$Z=88$$
α粒子带正电且质量小,半径小,故C正确。
答案:A