A.γ射線具有很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)和很高的能量
B.γ射線具有很強(qiáng)的電離作用
C.γ射線能引起體內(nèi)DNA的突變
D.γ射線很容易繞過障礙物達(dá)到目的地
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科目:高中物理 來源:活題巧解巧練·高考物理(第二輪) 題型:038
21世紀(jì)國際聯(lián)合開發(fā)月球一項(xiàng)大型的國際航天合作計(jì)劃重返月球?qū)⒊蔀樾碌暮娇諢狳c(diǎn).人類在月球上生存首先要解決呼吸與飲用水的問題.淡水和氧氣是人類生存必不可少的物質(zhì).月球上既沒有水又沒有空氣,但月球的沙土里含有很多的氧,于是科學(xué)家提出了用月球的沙土制造水和氧氣的設(shè)想.其次是月球基地建設(shè)必須保證食物供應(yīng).近幾年,科學(xué)家在空間站進(jìn)行了大量的生物學(xué)試驗(yàn),先后培育了一百多種“太空植物”,實(shí)驗(yàn)證明在失重條件下,植物種子的發(fā)芽率更高,生長更快,開花或抽穗時(shí)間更早.科學(xué)家也對(duì)一些動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn),證明在失重條件下不會(huì)影響新生命的誕生,最后是建立月球基地需要的能源問題.月球上沒有風(fēng)沒有雨,晴朗無陰,終日有陽光照射,而且由于沒有大氣吸收,太陽的輻射強(qiáng)度大約是地球上的一倍半,因此月球上完全可以用太陽能來照明、供熱、供暖、發(fā)電,當(dāng)然必要時(shí)還可以在月球上建立核電站.
閱讀上文回答下列問題:
(1)月球上科學(xué)家估計(jì)160t沙土含有15t至16t氧化鐵:21%礦物,用從地球上帶去的氫氣還原氧化鐵得到水,水電解制得氧氣,一個(gè)人每年需0.1t氧氣,問160t沙土最多可制得的氧氣供多少人使用一年?
(2)未來人在月球基地上培育植物,植物生存的非生物因素是什么?設(shè)想一下植物所需水從何得來?寫出光合作用的方程式,其中CO2從何處得來?光合作用的氧氣可供植物干什么?
(3)月球的重力加速度是地球的1/6,已知月球半徑為1740km,地球的重力加速度為9.8m/s2,求地球人乘飛船到月球時(shí)速度多大?
(4)有一太陽能熱水器,接受來自太陽的輻射能,使水升高溫度,設(shè)陽光垂直照射到月球上傳播方向上的光流強(qiáng)度為3.8×103W/m2,熱水器受陽光垂直照射的面積為1m2,認(rèn)為陽光一直垂直照射熱水器,且輻射太陽能的70%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,照射半小時(shí),可使100kg水升高多少度?(已知c(H2O)=4.2×103kJ/kg℃)
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科目:高中物理 來源: 題型:
近幾年,醫(yī)學(xué)上用來治療腦腫瘤的先進(jìn)儀器叫做γ刀,用γ刀治療時(shí)不用麻醉、時(shí)間短,無需住院,因而γ刀被譽(yù)為“神刀”.γ刀治療腦腫瘤主要是利用
A.γ射線具有很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)和很高的能量
B.γ射線具有很強(qiáng)的電離作用
C.γ射線能引起體內(nèi)DNA的突變
D.γ射線很容易繞過障礙物達(dá)到目的地
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
第九部分 穩(wěn)恒電流
第一講 基本知識(shí)介紹
第八部分《穩(wěn)恒電流》包括兩大塊:一是“恒定電流”,二是“物質(zhì)的導(dǎo)電性”。前者是對(duì)于電路的外部計(jì)算,后者則是深入微觀空間,去解釋電流的成因和比較不同種類的物質(zhì)導(dǎo)電的情形有什么區(qū)別。
應(yīng)該說,第一塊的知識(shí)和高考考綱對(duì)應(yīng)得比較好,深化的部分是對(duì)復(fù)雜電路的計(jì)算(引入了一些新的處理手段)。第二塊雖是全新的內(nèi)容,但近幾年的考試已經(jīng)很少涉及,以至于很多奧賽培訓(xùn)資料都把它刪掉了。鑒于在奧賽考綱中這部分內(nèi)容還保留著,我們還是想粗略地介紹一下。
一、歐姆定律
1、電阻定律
a、電阻定律 R = ρ
b、金屬的電阻率 ρ = ρ0(1 + αt)
2、歐姆定律
a、外電路歐姆定律 U = IR ,順著電流方向電勢(shì)降落
b、含源電路歐姆定律
在如圖8-1所示的含源電路中,從A點(diǎn)到B點(diǎn),遵照原則:①遇電阻,順電流方向電勢(shì)降落(逆電流方向電勢(shì)升高)②遇電源,正極到負(fù)極電勢(shì)降落,負(fù)極到正極電勢(shì)升高(與電流方向無關(guān)),可以得到以下關(guān)系
UA ? IR ? ε ? Ir = UB
這就是含源電路歐姆定律。
c、閉合電路歐姆定律
在圖8-1中,若將A、B兩點(diǎn)短接,則電流方向只可能向左,含源電路歐姆定律成為
UA + IR ? ε + Ir = UB = UA
即 ε = IR + Ir ,或 I =
這就是閉合電路歐姆定律。值得注意的的是:①對(duì)于復(fù)雜電路,“干路電流I”不能做絕對(duì)的理解(任何要考察的一條路均可視為干路);②電源的概念也是相對(duì)的,它可以是多個(gè)電源的串、并聯(lián),也可以是電源和電阻組成的系統(tǒng);③外電阻R可以是多個(gè)電阻的串、并聯(lián)或混聯(lián),但不能包含電源。
二、復(fù)雜電路的計(jì)算
1、戴維南定理:一個(gè)由獨(dú)立源、線性電阻、線性受控源組成的二端網(wǎng)絡(luò),可以用一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)來等效。(事實(shí)上,也可等效為“電流源和電阻并聯(lián)的的二端網(wǎng)絡(luò)”——這就成了諾頓定理。)
應(yīng)用方法:其等效電路的電壓源的電動(dòng)勢(shì)等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其串聯(lián)電阻等于從端鈕看進(jìn)去該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源為零值時(shí)的等效電阻。
2、基爾霍夫(克?品颍┒
a、基爾霍夫第一定律:在任一時(shí)刻流入電路中某一分節(jié)點(diǎn)的電流強(qiáng)度的總和,等于從該點(diǎn)流出的電流強(qiáng)度的總和。
例如,在圖8-2中,針對(duì)節(jié)點(diǎn)P ,有
I2 + I3 = I1
基爾霍夫第一定律也被稱為“節(jié)點(diǎn)電流定律”,它是電荷受恒定律在電路中的具體體現(xiàn)。
對(duì)于基爾霍夫第一定律的理解,近來已經(jīng)拓展為:流入電路中某一“包容塊”的電流強(qiáng)度的總和,等于從該“包容塊”流出的電流強(qiáng)度的總和。
b、基爾霍夫第二定律:在電路中任取一閉合回路,并規(guī)定正的繞行方向,其中電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和,等于各部分電阻(在交流電路中為阻抗)與電流強(qiáng)度乘積的代數(shù)和。
例如,在圖8-2中,針對(duì)閉合回路① ,有
ε3 ? ε2 = I3 ( r3 + R2 + r2 ) ? I2R2
基爾霍夫第二定律事實(shí)上是含源部分電路歐姆定律的變體(☆同學(xué)們可以列方程 UP = … = UP得到和上面完全相同的式子)。
3、Y?Δ變換
在難以看清串、并聯(lián)關(guān)系的電路中,進(jìn)行“Y型?Δ型”的相互轉(zhuǎn)換常常是必要的。在圖8-3所示的電路中
☆同學(xué)們可以證明Δ→ Y的結(jié)論…
Rc =
Rb =
Ra =
Y→Δ的變換稍稍復(fù)雜一些,但我們?nèi)匀豢梢缘玫?/p>
R1 =
R2 =
R3 =
三、電功和電功率
1、電源
使其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。如發(fā)電機(jī)、電池等。發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;光電池是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;原子電池是將原子核放射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽辉陔娮釉O(shè)備中,有時(shí)也把變換電能形式的裝置,如整流器等,作為電源看待。
電源電動(dòng)勢(shì)定義為電源的開路電壓,內(nèi)阻則定義為沒有電動(dòng)勢(shì)時(shí)電路通過電源所遇到的電阻。據(jù)此不難推出相同電源串聯(lián)、并聯(lián),甚至不同電源串聯(lián)、并聯(lián)的時(shí)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值。
例如,電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻分別為ε1 、r1和ε2 、r2的電源并聯(lián),構(gòu)成的新電源的電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)阻r分別為(☆師生共同推導(dǎo)…)
ε =
r =
2、電功、電功率
電流通過電路時(shí),電場力對(duì)電荷作的功叫做電功W。單位時(shí)間內(nèi)電場力所作的功叫做電功率P 。
計(jì)算時(shí),只有W = UIt和P = UI是完全沒有條件的,對(duì)于不含源的純電阻,電功和焦耳熱重合,電功率則和熱功率重合,有W = I2Rt = t和P = I2R = 。
對(duì)非純電阻電路,電功和電熱的關(guān)系依據(jù)能量守恒定律求解。
四、物質(zhì)的導(dǎo)電性
在不同的物質(zhì)中,電荷定向移動(dòng)形成電流的規(guī)律并不是完全相同的。
1、金屬中的電流
即通常所謂的不含源純電阻中的電流,規(guī)律遵從“外電路歐姆定律”。
2、液體導(dǎo)電
能夠?qū)щ姷囊后w叫電解液(不包括液態(tài)金屬)。電解液中離解出的正負(fù)離子導(dǎo)電是液體導(dǎo)電的特點(diǎn)(如:硫酸銅分子在通常情況下是電中性的,但它在溶液里受水分子的作用就會(huì)離解成銅離子Cu2+和硫酸根離子S,它們?cè)陔妶隽Φ淖饔孟露ㄏ蛞苿?dòng)形成電流)。
在電解液中加電場時(shí),在兩個(gè)電極上(或電極旁)同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過程叫作“電解”。電解的結(jié)果是在兩個(gè)極板上(或電極旁)生成新的物質(zhì)。
液體導(dǎo)電遵從法拉第電解定律——
法拉第電解第一定律:電解時(shí)在電極上析出或溶解的物質(zhì)的質(zhì)量和電流強(qiáng)度、跟通電時(shí)間成正比。表達(dá)式:m = kIt = KQ (式中Q為析出質(zhì)量為m的物質(zhì)所需要的電量;K為電化當(dāng)量,電化當(dāng)量的數(shù)值隨著被析出的物質(zhì)種類而不同,某種物質(zhì)的電化當(dāng)量在數(shù)值上等于通過1C電量時(shí)析出的該種物質(zhì)的質(zhì)量,其單位為kg/C。)
法拉第電解第二定律:物質(zhì)的電化當(dāng)量K和它的化學(xué)當(dāng)量成正比。某種物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量是該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M(克原子量)和它的化合價(jià)n的比值,即 K = ,而F為法拉第常數(shù),對(duì)任何物質(zhì)都相同,F(xiàn) = 9.65×104C/mol 。
將兩個(gè)定律聯(lián)立可得:m = Q 。
3、氣體導(dǎo)電
氣體導(dǎo)電是很不容易的,它的前提是氣體中必須出現(xiàn)可以定向移動(dòng)的離子或電子。按照“載流子”出現(xiàn)方式的不同,可以把氣體放電分為兩大類——
a、被激放電
在地面放射性元素的輻照以及紫外線和宇宙射線等的作用下,會(huì)有少量氣體分子或原子被電離,或在有些燈管內(nèi),通電的燈絲也會(huì)發(fā)射電子,這些“載流子”均會(huì)在電場力作用下產(chǎn)生定向移動(dòng)形成電流。這種情況下的電流一般比較微弱,且遵從歐姆定律。典型的被激放電情形有
b、自激放電
但是,當(dāng)電場足夠強(qiáng),電子動(dòng)能足夠大,它們和中性氣體相碰撞時(shí),可以使中性分子電離,即所謂碰撞電離。同時(shí),在正離子向陰極運(yùn)動(dòng)時(shí),由于以很大的速度撞到陰極上,還可能從陰極表面上打出電子來,這種現(xiàn)象稱為二次電子發(fā)射。碰撞電離和二次電子發(fā)射使氣體中在很短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了大量的電子和正離子,電流亦迅速增大。這種現(xiàn)象被稱為自激放電。自激放電不遵從歐姆定律。
常見的自激放電有四大類:輝光放電、弧光放電、火花放電、電暈放電。
4、超導(dǎo)現(xiàn)象
據(jù)金屬電阻率和溫度的關(guān)系,電阻率會(huì)隨著溫度的降低和降低。當(dāng)電阻率降為零時(shí),稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。電阻率為零時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱為臨界溫度。超導(dǎo)現(xiàn)象首先是荷蘭物理學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn)的。
超導(dǎo)的應(yīng)用前景是顯而易見且相當(dāng)廣闊的。但由于一般金屬的臨界溫度一般都非常低,故產(chǎn)業(yè)化的價(jià)值不大,為了解決這個(gè)矛盾,科學(xué)家們致力于尋找或合成臨界溫度比較切合實(shí)際的材料就成了當(dāng)今前沿科技的一個(gè)熱門領(lǐng)域。當(dāng)前人們的研究主要是集中在合成材料方面,臨界溫度已經(jīng)超過100K,當(dāng)然,這個(gè)溫度距產(chǎn)業(yè)化的期望值還很遠(yuǎn)。
5、半導(dǎo)體
半導(dǎo)體的電阻率界于導(dǎo)體和絕緣體之間,且ρ
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