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题型:简答题
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简答题 · 8 分

(1)碘131核不稳定,会发生β衰变,其半衰变期为8天。

①碘131核的衰变方程: _______(衰变后的元素用X表示)。

②经过_______天有75%的碘131核发生了衰变。

(2)如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力)

正确答案

(1)①;②16;

(2)4v0

解析

(1)①核衰变遵守电荷量和质量数守恒,所以

② 根据半衰期概念,得解得t=16天。

(2)解析:设乙船上的人抛出货物的最小速度为 ,抛出货物后的速度为,甲船上的人接到货物后速度为,由动量守恒定律得:

为避免两船相撞应满足:

联立①②③式得:

知识点

动量守恒定律原子核衰变及半衰期、衰变速度
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题型:简答题
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简答题 · 22 分

冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时,与另一质畺为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:

(1)碰后乙的速度的大小;

(2)碰撞中总机械能的损失。

正确答案

(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M,碰前速度大小分别为v、V,碰后的速度大小为,由动量守恒定律有

代入数据得  

(2)设碰撞过程中总机械能的损失为,应有

联立①②③式,代入数据得

(评分标准:①②③④式各3分。)

解析

略。

知识点

动量守恒定律功能关系
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题型:填空题
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填空题 · 15 分

(1)关于原子核的结合能,下列说法正确的是       

a.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量

b.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能

c. 铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能

d.比结合能越大,原子核越不稳定

e.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

(2)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。 B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质最不计)。设A以速度V0朝B运动,压缩弹簧;当A、 B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,

①    整个系统损失的机械能;

②    弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

正确答案

答案:(1)ABC

(2)

(3)

解析


知识点

动量守恒定律能量守恒定律与能源原子核的结合能
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题型:简答题
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简答题 · 8 分

(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。

①完成“氦燃烧”的核反应方程:

是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的,经7.8×10-16s后所剩下的占开始时的       。

(2)如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为。开始时C静止,A、B一起以的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。

正确答案

见解析。

解析

(1)

或12.5%

(2)因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A的速度为vA,C的速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得

                                 

A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得

                           

A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足

                                              

联立上式,代入数据得

                                            

知识点

动量守恒定律弹性碰撞和非弹性碰撞原子核衰变及半衰期、衰变速度
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题型:填空题
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填空题 · 12 分

(1)如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是_______。(填选项前的字母)

A. ①表示γ射线,③表示α射线

B. ②表示β射线,③表示α射线

C. ④表示α射线,⑤表示γ射线

D. ⑤表示β射线,⑥表示α射线

(2)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,学科网分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为_______。(填选项前的字母)

A. V0-V2

B. V0+V2

C. 

D. 

正确答案

解析

(1)α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电。在匀强电场中,α射线与β射线分别在电场力的作用下发生偏转,α射线偏向负极板,β射线偏向正极板,γ射线不受电场力,不发生偏转;在磁场中,由左手定则可以判断α射线向左偏,β射线向右偏,γ射线不受洛伦兹力,不发生偏转。故C项正确。

(2)忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化,卫星和箭体整体分离前后动量守恒,则有(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,整理可得v1,故D项正确。

知识点

动量守恒定律天然放射现象
下一知识点 : 弹性碰撞和非弹性碰撞
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