信息材料题优秀课件.ppt

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1、信息材料题第1页，本讲稿共23页 19991999年保送生综合测试年保送生综合测试 建建在在雅雅龚龚江江上上的的二二滩滩水水电电站站于于19911991年年9 9月月动动工工，19971997年年1111月月1010日日下下闸闸蓄蓄水水，19981998年年开开始始向向西西南南电电网网送送电电，设设计计装装机机容容量量为为33010330104 4 kWkW，20002000年年峻峻工工之之后后，年年发发电电量量将将达达到到170170亿亿度度，大大坝坝为为混混凝凝土土双双曲曲拱拱坝坝，坝坝高高240m240m，是是2020世世纪纪亚亚洲洲装装机机容容量量、库库容容量量最最大大的的水水利利枢枢

2、纽纽工工程程，设设想想将将二二滩滩的的电电能能输输送送到到成成都都地地区区，如如果果使使用用相相同同的的输输电电线线，从从减减少少输输电电线线上上电电能能损损失失来来看看，在在501050104 4 V V超超高高压压和和111011104 4V V高高压压输输电电方方案案中中应应选选用用 输输电电方方案，因为该方案的输电线损失为另一种的案，因为该方案的输电线损失为另一种的%。50104 V 超高压超高压4.84第2页，本讲稿共23页 上上海海1999 天天文文观观测测表表明明，几几乎乎所所有有远远处处的的恒恒星星（或或星星系系）都都在在以以各各自自的的速速度度背背离离我我们们而而运运动动，离

3、离我我们们越越远远的的星星体体，背背离离我我们们运运动动的的速速度度（称称为为退退行行速速度度）越越大大；也也就就是是说说，宇宇宙宙在在膨膨胀胀。不不同同星星体体的的退退行行速速度度v和和它它们们离离我我们们的的距距离离r成成正正比比，即即v=Hr式式中中H为为一一常常量量，称称为为哈哈勃勃常常数数，已已由由天天文文观观察察测测定定。为为解解释释上上述述现现象象，有有人人提提出出一一种种理理论论，认认为为宇宇宙宙是是从从一一个个大大爆爆炸炸的的火火球球开开始始形形成成的的。假假设设大大爆爆炸炸后后各各星星体体即即以以不不同同的的速速度度向向外外匀匀速速运运动动，并并设设想想我我们们就就位位于于

4、其其中中心心，则则速速度度越越大大的的星星体体现现在在离离我我们们越越远远。这这一一结结果果与与上上述述天天文文观观测测一一致致。由由上上述述理理论论和和天天文文观观测测结结果果，可可估估算算宇宇宙宙年年龄龄T，其其 计计 算算 式式 T=。根根 据据 近近 期期 观观 测测，哈哈 勃勃 常常 数数 米米/秒秒光光年年，其其中中光光年年是是光光在在一一年年中中行行进进的的距距离离，由由此估算宇宙的年龄约为此估算宇宙的年龄约为 年。年。1/H11010哈勃常数哈勃常数第3页，本讲稿共23页 一一种种物物质质的的“放放射射性性”强强弱弱可可用用放放射射性性活活度度来来加加以以表表示示，任任何何量量

5、的的放放射射性性元元素素在在1s内内发发射射 粒粒子子（相相当当于于 1g 在在 1s内内放放出出的的粒粒子子的的数数目目），其其放放射射性性活活度度为为1 居居里里（Ci）。利利用用放放射射性性同同位位素素进进行行标标记记原原子子的的应应用用范范围围非非常常广广泛泛，例例如如，化化学学反反应应的的微微观观过过程程的的研研究究、医医学学检验、辐射育种等等。试回答以下问题：检验、辐射育种等等。试回答以下问题：（1）现现有有n mol镭镭（）它它的的放放射射性性活活度度为为4.52Ci，则，则n 的值为的值为 。（2）已已知知 则则一一个个 含含有有 个中子。个中子。0.021362000年南京二

6、综年南京二综第4页，本讲稿共23页 阅读如下资料并回答问题：阅读如下资料并回答问题：自自然然界界中中的的物物体体由由于于具具有有一一定定的的温温度度，会会不不断断向向外外辐辐射射电电磁磁波波，这这种种辐辐射射因因与与温温度度有有关关，称称为为热热辐辐射射，热热辐辐射射具具有有如如下下特特点点：辐辐射射的的能能量量中中包包含含各各种种波波长长的的电电磁磁波波；物物体体温温度度越越高高，单单位位时时间间从从物物体体表表面面单单位位面面积积上上辐辐射射的的能能量量越越大大；在在辐辐射射的的总总能能量量中中，各各种种波波长长所所占占的的百百分分比比不不同同。处处于于一一定定温温度度的的物物体体在在向向

7、外外辐辐射射电电磁磁能能量量的的同同时时，也也要要吸吸收收由由其其他他物物体体辐辐射射的的电电磁磁能能量量，如如果果它它处处在在平平衡衡状状态态，则则能能保保持持不不变变。若若不不考考虑虑物物体体表表面面性性质质对对辐辐射射与与吸吸收收的的影影响响，我我们们定定义义一一种种理理想想的的物物体体，它它能能100%地地吸吸收收入入射射到到其其表表面面的的电电磁磁辐辐射射，这这样样的的物物体体称称为为黑黑体体。单单位位时时间间内内从从黑黑体体表表面面单单位位面面积积辐辐射射的的电电磁磁波波的的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比总能量与黑体绝对温度的四次方成正比.即即 其中常量其中常量2000年上海年

8、上海24、第5页，本讲稿共23页 在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。有有关关数数据据及及数数学学公公式式：太太阳阳半半径径R Rs s=696000km=696000km，太太阳阳表表面面温温度度T=5770KT=5770K，火火星星半半径径r=3395kmr=3395km，球球面面积积S=4RS=4R2 2，其中，其中R R为球半径。为球半径。（1 1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为 的范围内，求相应的频率范围。的范围内，求相应的频率范围。（2 2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？）每小时从

9、太阳表面辐射的总能量为多少？（3 3）火火星星受受到到来来自自太太阳阳的的辐辐射射可可认认为为垂垂直直射射到到面面积积为为rr2 2（r r为为火火星星半半径径）的的圆圆盘盘上上，已已知知太太阳阳到到火火星星的的距距离离约约为为太太阳阳半半径径的的400400倍倍，忽忽略略其其他他天天体体及及宇宇宙宙空空间的辐射，试估算火星的平均温度。间的辐射，试估算火星的平均温度。解解:(1)(1)频率范围为频率范围为上页上页第6页，本讲稿共23页（3）解：）解：太阳单位面积太阳单位面积发射发射的功率为的功率为P0火星单位面积火星单位面积接收接收的功率为的功率为P1火星接收的火星接收的总功率总功率为为P2火

10、星单位面积火星单位面积发射发射的功率为的功率为P3第7页，本讲稿共23页双双星星系系统统 经经过过用用天天文文望望远远镜镜长长期期观观测测，人人们们在在宇宇宙宙中中发发现现了了许许多多双双星星系系统统。所所谓谓双双星星系系统统是是由由两两个个星星体体构构成成的的天天体体系系统统，其其中中每每个个星星体体的的线线度度都都远远远远小小于于两两个个星星体体之之间间的的距距离离，根根据据对对双双星星系系统统的的光光度度学学测测量量确确定定，这这两两个个星星体体中中的的每每一一个个星星体体都都在在绕绕两两者者连连线线中中的的某某一一点点作作圆圆周周运运动动，星星体体到到该该点点的的距距离离与与星星体体的

11、的质质量量成成反反比比，一一般般双双星星系系统统与与其其它它星星体体距距离离都都很很远远，除除去去双双星星系系统统中中两两个个星星体体之之间间相相互互作作用用的的万万有有引引力力外外，双双星星系系统统所所受受其其它它天天体体的的作作用用都都可可以以忽忽略略不不计计（这这样样的的系系统统称称为为孤孤立立系系统统）。现现根根据据对对某某一一双双星星系系统统的的光光度度学学测测量量确确定定，该该双双星星系系统统中中每每个星体的质量都是个星体的质量都是m m，两者的距离是，两者的距离是L L。第8页，本讲稿共23页（1）试根据动力学理论计算该双星系统的运动）试根据动力学理论计算该双星系统的运动周期周期

12、 T0。（2）若实际观测到该双星系统的周期为）若实际观测到该双星系统的周期为T，且，且 。为了解释。为了解释T与与T0之间的差异，目前有一种流行之间的差异，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种用望远镜观的理论认为，在宇宙中可能存在一种用望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型，我们假定测不到的暗物质。作为一种简化模型，我们假定认为在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布认为在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质，若不考虑其它暗物质的影响，试着这种暗物质，若不考虑其它暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密

13、度。暗物质的密度。第9页，本讲稿共23页解：解：m om设暗物质的质量为设暗物质的质量为M，重心在，重心在O点点 第10页，本讲稿共23页19991999年年高高考考 一一跳跳水水运运动动员员从从离离水水面面1010米米高高的的平平台台上上向向上上跃跃起起，举举双双臂臂直直体体离离开开台台面面。此此时时其其重重心心位位于于从从手手到到脚脚全全长长的的中中点点。跃跃起起后后中中心心升升高高0.45m0.45m达达到到最最高高点点。落落水水时时身身体体竖竖直直，手手先先入入水水。（在在此此过过程程中中运运动动员员水水平平方方向向的的运运动动忽忽略略不不计计。）从从离离开开跳跳台台到到手手触触水水面

14、面，他他可可用用于于完完成成空空中中动动作作的的时时间间是是 s s。（计计算算时时，可可以以把把运运动动员员看看作作全全部部质质量量集集中中在在重重心心一一个个质质点点，g g取取为为10m/s10m/s2 2，结结果果保留二位数字。）保留二位数字。）解解：起跳速度：起跳速度落水速度落水速度运动时间运动时间1.7s第11页，本讲稿共23页 19991999年年上上海海某某同同学学身身高高1.81.8米米，在在运运动动会会上上他他参参加加跳跳高高比比赛赛，起起跳跳后后身身体体横横着着越越过过1.81.8米米高高度度的的横横杆杆。据据此此可可估估算算出出他他起起跳跳时时竖竖直直向向上上的的速速度

15、度大大约约为为（g=10g=10米米/秒秒2 2）A A2 2米米/秒秒B B4 4米米/秒秒C C5 5米米/秒秒D D8 8米米/秒秒解解：起跳后重心大约升高：起跳后重心大约升高0.9mB第12页，本讲稿共23页 例例3 3设设在在平平直直公公路路上上以以一一速速度度行行驶驶的的自自行行车车，所所受受阻阻力力约约为为车车、人人总总重重力力的的0.020.02倍倍，则骑车人的功率最接近于则骑车人的功率最接近于 A A B BC C1kW1kWD D10kW10kWA A解解：车、人总质量大约为：车、人总质量大约为100kg100kg，100m100m比赛的速比赛的速度大约为度大约为8m/s,

16、8m/s,骑车速度大约为骑车速度大约为5m/s5m/s，P=kmgv=0.02100105=100WP=kmgv=0.02100105=100W第13页，本讲稿共23页跳跳绳绳是是一一种种健健身身运运动动，设设某某运运动动员员的的质质量量是是50kg50kg，他他1min1min跳跳绳绳180180次次，假假定定在在每每次次跳跳跃跃中中，脚脚与与地地面面的的接接触触时时间间占占跳跳跃跃一一次次所所需需时时间间的的2/52/5，则则该该运运动动员员跳跳绳绳时时克克服服重重力力做做功功的的平平均均功功率率为为 W W。（。（g g取取10m/s10m/s2 2）解：解：每秒跳每秒跳3次，每次用时间

17、次，每次用时间1/3 秒，秒，每次在空中用时间每次在空中用时间 1/33/5=1/5 秒，秒，每次上跳用时间每次上跳用时间 1/10秒，秒，每次上跳的高度每次上跳的高度 h=1/2gt2=0.05m,每秒运动员做功每秒运动员做功W=3mgh=350 10 0.05=75J做功的平均功率做功的平均功率P=W/t=75W75第14页，本讲稿共23页心电图心电图 已已知知某某心心电电图图记记录录仪仪的的出出纸纸速速度度（纸纸带带移移动动的的速速度度）是是2.5cm/s。下图是用此仪器记录下的某人的心电图，图中每个大格的边长是下图是用此仪器记录下的某人的心电图，图中每个大格的边长是0.5cm。（1）由

18、由图图可可知知此此人人的的心心率率是是 次次/分分，他他的的心心脏脏每每跳跳动动一一次次所所需需要的时间为要的时间为 s。（2）如如果果某某人人心心率率是是75次次/分分，他他的的心心脏脏每每跳跳一一次次大大约约输输送送810 5 m3的的血血液液，他他的的血血压压（可可看看作作他他的的心心脏脏跳跳动动时时压压送送血血液液的的压压强强）的的平平均均值值约约为为1.5104Pa。据此估测此人心脏工作的平均功率约为。据此估测此人心脏工作的平均功率约为 W。解解：（：（1）心脏每跳动一次在心电图上约为）心脏每跳动一次在心电图上约为4格格,T=40.5/0.25=0.8 s f=1/T=1.25次次/

19、秒秒=75次次/分分 72750.8(2)每次做功每次做功 W1=FL=PSL=PV=1.5 104 8 10-5=1.2J P=n W1/t =75 1.2/60 =1.5w1.5第15页，本讲稿共23页 AB两两地地间间铺铺有有通通讯讯电电缆缆，长长为为L，它它是是由由两两条条并并在在一一起起彼彼此此绝绝缘缘的的均均匀匀导导线线组组成成的的，通通常常称称为为双双线线电电缆缆。在在一一次次事事故故中中经经检检查查断断定定是是电电缆缆上上某某处处的的绝绝缘缘保保持持层层损损坏坏，导导致致两两导导线线之之间间漏漏电电，相相当当于于该该处处电电缆缆的的两两线线之之间间接接了了一一个个电电阻阻。检检

20、查查人人员员经经过过下下面面的的测测量量可可以以确确定定损损坏坏处处的的位位置置；（1）令令B端端的的双双线线断断开开，在在A处处测测出出双双线线两两端端间间的的电电阻阻RA；（2）令令A端端的的双双线线断断开开，在在B处处测测出出双双线线两两端端的的电电阻阻RB；（3）在在A端端双双线线间间加加一一已已知知电电压压UA，在在B端端用用内内阻阻很很大大的的电电压压表表测测出出两两线线间间的的电电压压UB。试由以上测量结果确定损坏处的位置距。试由以上测量结果确定损坏处的位置距A端多远端多远?电缆故障电缆故障第16页，本讲稿共23页解解:设单位长度的电阻为设单位长度的电阻为r，漏电处，漏电处C距距

21、A端为端为x,漏电处的接漏电处的接触电阻为触电阻为 R0，画出等效电路如图示，画出等效电路如图示，R0 xr (L-x)r(L-x)rxr ABCRA=2xr+R0 RB=2(L-x)r+R0 VUA UBUB=UA R0/(2xr+R0)解解 式式得漏电处距得漏电处距A端为端为第17页，本讲稿共23页 如如图图所所示示，古古希希腊腊某某地地理理学学家家通通过过长长期期观观察察，发发现现6月月21日日上上午午时时刻刻，在在北北半半球球A城城阳阳光光与与铅铅直直方方向向成成7.5角角斜斜下下射射，而而在在A城城正正南南方方，与与A城城地地面面距距离离为为l 的的B城城，阳阳光光恰恰好好恰恰铅铅直

22、直方方向向下下射射，射射到到地地球球的的太太阳阳光光可可视视为为平行光，据此他估算出地球的半径，试写出估算地球半平行光，据此他估算出地球的半径，试写出估算地球半径的表达式径的表达式R=。分析与解答分析与解答：画出示意图如图示，：画出示意图如图示，BA北北 设地球是圆球形，光线在设地球是圆球形，光线在B城沿铅直向下（恰过圆心），在城沿铅直向下（恰过圆心），在A城光线与铅直方向成城光线与铅直方向成7.5角，可得角，可得A B两城距离两城距离l 所对应的圆心所对应的圆心角角1999年上海年上海第18页，本讲稿共23页 1930年发现，在真空条件下用年发现，在真空条件下用射线轰击铍射线轰击铍9时，会产

23、生时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子，经一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子，经过研究发现，这种不知名射线具有如下特点：过研究发现，这种不知名射线具有如下特点：在任意方向的在任意方向的磁场中均不发生偏转；磁场中均不发生偏转；这种射线的速度不到光速的十分之一，这种射线的速度不到光速的十分之一，用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来，用它轰击含用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来，用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来。并且被打出的氢核和氮核有氮核的物质，可以把氮核打出来。并且被打出的氢核和氮核的最大速度之比的最大速度之比vH:vN近似等于近似等于1

24、5：2,若该射线中的粒子均具有若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可认为静止，碰撞过相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可认为静止，碰撞过程没有机械能损失，已知氢核和氮核的质量之比等于程没有机械能损失，已知氢核和氮核的质量之比等于1：14，写出写出射线轰击铍核的反应方程。射线轰击铍核的反应方程。试根据上面所述的各种情况，试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但它不是通过具体分析说明该射线是不带电的，但它不是射线，而是由射线，而是由中子组成。中子组成。中子的发现中子的发现第19页，本讲稿共23页解解:核反应方程为核反应方程为 在任意方向的磁场中均不

25、发生偏转在任意方向的磁场中均不发生偏转,则它不带电则它不带电;射线是电磁波射线是电磁波,速度为光速速度为光速c,这种射线的速度不到光速的这种射线的速度不到光速的1/10,所以它不是所以它不是 射线射线.对打出氢核的实验对打出氢核的实验,由弹性碰撞关系由弹性碰撞关系(mH vH是氢核的质量和速度是氢核的质量和速度)由动量守恒定律由动量守恒定律 mv=mv1+mH vH由动能守恒由动能守恒 1/2mv2=1/2mv12+1/2mHvH2 对于打出氮核的实验，同理对于打出氮核的实验，同理,(mN vN是氮核的质量和速度是氮核的质量和速度)m=mH m为中子为中子第20页，本讲稿共23页11正正负负电

26、电子子对对撞撞机机的的最最后后部部分分的的简简化化示示意意如如图图a所所示示（俯俯视视图图），位位于于水水平平面面内内的的粗粗实实线线所所示示的的圆圆环环形形真真空空管管道道是是正正、负负电电子子作作圆圆运运动动的的“容容器器”，经经过过加加速速器器加加速速后后的的正正、负负电电子子被被分分别别引引入入该该管管道道时时，具具有有相相等等的的速速率率v，它它们们沿沿管管道道向向相相反反的的方方向向运运动动。在在管管道道内内控控制制它它们们转转变变的的是是一一系系列列圆圆形形电电磁磁铁铁，即即图图中中的的A1、A2、A3An，共共n个个，均均匀匀分分布布在在整整个个圆圆周周上上（图图中中只只示示意

27、意性性地地用用细细实实线线画画了了几几个个，其其余余的的用用细细虚虚线线表表示示），每每个个电电磁磁铁铁内内的的磁磁场场都都是是匀匀强强磁磁场场，并并且且磁磁感感应应强强度度都都相相同同，方方向向竖竖直直向向下下，磁磁场场区区域域都都是是直直径径为为d的的圆圆形形。改改变变电电磁磁铁铁内内电电流流的的大大小小，就就可可改改变变磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度，从从而而改改变变电电子子偏偏转转的的角角度度。经经过过精精确确的的调调整整，首首先先实实现现电电子子在在环环形形管管道道中中沿沿图图中中粗粗虚虚线线所所示示的的轨轨道道运运动动，这这时时电电子子经经过过每每个个电电磁磁铁铁时时射射入入点点

28、和和射射出出点点都都在在电电磁磁铁铁的的同同一一条条直直径径的的两两端端，如如图图b所所示示。这这就就为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备。为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备。电子对撞机电子对撞机第21页，本讲稿共23页（1）试确定正、负电子在管道内各是沿什么方向旋转）试确定正、负电子在管道内各是沿什么方向旋转的；的；（2）定性说明正、负电子在管道内所通过的轨）定性说明正、负电子在管道内所通过的轨迹的形状；迹的形状；（3）已知正、负电子的质量都是）已知正、负电子的质量都是m，所带电荷都是元电荷，所带电荷都是元电荷e，重力可不计。求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度，重力可不计。求电磁铁内匀强磁

29、场的磁感应强度B 的大的大小。小。ab解解:（1）正电子运动方向在）正电子运动方向在a 图中是沿逆时针方向图中是沿逆时针方向 负电子运动方向在负电子运动方向在a 图是是沿顺时针方向图是是沿顺时针方向 （2）正、负电子在管道）正、负电子在管道内经过磁场时的轨迹是内经过磁场时的轨迹是圆弧，在磁场外轨迹是圆弧，在磁场外轨迹是直线。其整个轨迹是圆直线。其整个轨迹是圆弧与直线组成的闭合轨弧与直线组成的闭合轨迹。迹。第22页，本讲稿共23页ab（3）电子经过）电子经过1个电磁铁，偏转角度是如图个电磁铁，偏转角度是如图c示示c射入电磁铁时与通过射入点射入电磁铁时与通过射入点 的直径夹角为的直径夹角为/2电子在电磁铁内作圆运动的半径电子在电磁铁内作圆运动的半径 R=mv/eB由图所示可知由图所示可知第23页，本讲稿共23页