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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)下列说法正确的是__________

A,美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长相同的成分外,还有波长大于原波长的成分。

B,任何放射性元素都能同时发出α、β、γ三种射线

C,比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固

D,核力、库仑力、万有引力的强弱是依次减弱的

E,欲改变放射性元素的半衰期,可以通过改变它的化学状态来实现。

   

(2)如图所示,质量为3m的木板静止在光滑的水平面上,一个质量为2m的物块(可视为质点),静止在木板上的A端,已知物块与木板间的动摩擦因数为μ。现有一质量为m的子弹(可视为质点)以初速度水平向右射入物块并穿出,已知子弹穿出物块时的速度为,子弹穿过物块的时间极短,不计空气阻力,重力加速度为g。求:

①子弹穿出物块时物块的速度大小。

②子弹穿出物块后,为了保证物块不从木板的B端滑出,木板的长度至少多大?

正确答案

答案:(1)ACD

(2)见解析

解析

解析:(1)设子弹穿过物块时物块的速度为,对子弹和物块组成的系统,由动量守恒定律:…………2分

得:…………2分

(2)物块和木板达到的共同速度为时,物块刚好到达木板右端,这样板的长度最小为L,对物块和木板组成的系统:…………1分

摩擦生热:…………1分

由能量守恒定律:…………1分

得:…………2分

知识点

动量守恒定律天然放射现象原子核衰变及半衰期、衰变速度原子核的结合能
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示,在足够大的光滑水平面上放有质量相等的物块A和B,其中A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以速度v0向着物块A运动。当物块B与弹簧作用时,两物块始终能在同一条直线上运动。则在物块A、B与弹簧相互作用的过程中,两物块A和B的速度随时间变化的图象(v-t图象)和动能随时间变化的图象(EK-t图象)正确的是  (  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

知识点

动量守恒定律能量守恒定律与能源
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

下图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高。用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球。当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示。关于此实验,下列说法中正确的是

A上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能守恒,动量守恒

B上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能不守恒,动量不守恒

C如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度

D如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同

正确答案

D

解析

知识点

动量守恒定律机械能守恒定律
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

(1)假设钚的周位素离子粒子后,变成铀的一个同位素离子,同时放出能量为的光子。则这一核反应过程的方程式为________; 光子的波长为________。 (普朗克常量

(2)两块厚度相同的木块A和B,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为,它们的下底面光滑,上表面粗糙,另有一质量的滑块C,以的速度恰好水平地滑到A的上表面,如图所示。由于摩擦,滑块最后停在木块B上,B和C的共同速度为0.50m/s。求:

①木块A的最终速度

②滑块C离开A时的速度

正确答案

(1)

(2)①;②

解析

(1)略。

(2)C从开始滑上A到恰好滑上A的右端过程中,A、B、C组成系统动量守恒

C刚滑上B到两者相对静止,对B、C组成的系统动量守恒

       

知识点

动量守恒定律爱因斯坦质能方程
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为 ,式中n=1,2,3…表示不同的能级,A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是                            (       )

A.                B.               C.               D.

(2)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为.使木板与重物以共同的速度向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.

正确答案

(1)C

(2)t=

解析

2 解析:木板第一次与墙碰撞后,向左匀减速直线运动,直到静止,再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度,再往后是匀速直线运动,直到第二次撞墙。

木板第一次与墙碰撞后,重物与木板相互作用直到有共同速度,动量守恒,有:

,解得:

木板在第一个过程中,用动量定理,有:

用动能定理,有:

木板在第二个过程中,匀速直线运动,有:

木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t=t1+t2=+=

知识点

牛顿运动定律的综合应用动量守恒定律氢原子的能级公式和跃迁
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

在竖直向上的匀强电场中,用细绳悬挂一个不带电的绝缘小球a,质量为m1。带电荷量为q、质量为m2的小球b以水平速度v与a相撞,如图所示。在a、b碰撞后的瞬间细绳断裂,并同时在该区域立即加上一个磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀

强磁场,经过时间,两小球第二次相撞,若不计碰撞前后两球电荷量的变化情况,下列说法中正确的是

A第一次碰撞后小球a的速度大小与v的关系为

B第一次碰撞后小球b的速度大小与v的关系为

C两小球由第一次相撞到第二次相撞这段时间内,小球a下

落的高度与v的关系为

D两小球由第一次相撞到第二次相撞这段时间内,小球b下落的最大高度与v的关系为

正确答案

C

解析

知识点

动量守恒定律带电粒子在匀强磁场中的运动
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

(1)下列说法正确的是

A. 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子

B. 玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子的发光现象

C. 用任何频率的光照射处于基态的氢原子都可以使其发生跃迁

D. 原子由激发态向基态跃迁时吸收能量

(2)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子,科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核,设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应。

①写出卢瑟福发现质子的核反应方程;

②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?

③求此过程中释放的核能。

正确答案

(1)A

(2)①

②设复核的速度为v,由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v

解得v=

③核反应过程中的质量亏损Δm=m1+m2-m0-m3

反应过程中释放的核能ΔE=Δm·c2=(m1+m2-m0-m3)c2

解析

略。

知识点

动量守恒定律能量守恒定律与能源玻尔模型和氢原子的能级结构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 · 20 分

如图1所示,木板A静止在光滑水平面上,一小滑块B(可视为质点)以某一水平初速度从木板的左端冲上木板。

(1)若木板A的质量为M,滑块B的质量为m,初速度为v0,且滑块B没有从木板A的右端滑出,求木板A最终的速度v。

(2)若滑块B以v1=3.0m/s的初速度冲上木板A,木板A最终速度的大小为v=1.5m/s;若滑块B以初速度v2=7.5m/s冲上木板A,木板A最终速度的大小也为v=1.5m/s。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.3,g取10m/s2。求木板A的长度L。

(3)若改变滑块B冲上木板A的初速度v0,木板A最终速度v的大小将随之变化。请你在图2中定性画出v-v0图线。

正确答案

见解析。

解析

(1)由题意可知,木板A和滑块B的系统动量守恒,则有

所以        

(2)由题意可知:当滑块B以速度v1冲上木板,最终滑块与木板有共同速度v;当滑块B以速度v2冲上木板,滑块将冲出木板,设滑块B的速度为v3,在此过程中木板的位移为x。根据动量守恒定律和动能定理有

可求得:L=3m

(3)答案见下图

知识点

动量守恒定律
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

(1)氘核H和氚核H结合成氦核He的核反应方程是:

H+HHe+_______+17.6MeV;这个核反应称为_______;要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文,式中17.6MeV是核反应中_______(选填“放出”或“吸收”)的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量_______(选填“增加”或“减少”)了_______kg。(结果保留两位有效数字)

(2)质量为mB=2kg的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物块A,一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后,速度变为v=100m/s,已知A、B之间有摩擦,且平板车B足够长。求:

①物块A的最大速度vA

②平板车B的最大速度vB

正确答案

(1);聚变反应;放出;减少;3.1×10-29 

(2)①vA=2.5m/s;②vB=1.25m/s 

解析

(1)略。

(2)①子弹穿过物体A的过程中,对子弹和物块A,由动量守恒定律得:

m0v0=m0v+mAvA

解得:vA=2.5m/s

②对物块A和平板车B,由动量守恒定律得:

mAvA=(mA+mB)vB

解得:vB=1.25m/s 

知识点

动量守恒定律能量守恒定律与能源
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

(1)下列说法中,不正确的是 (     )

A.康普顿认为X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律,才能解释散射射线中有波长大于入射射线波长的现象。

B.由E=mc2可知,质量与能量是可以相互转化的。

C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止的自由的氘核,可使氘核分解为一个质子和一个中子。

D.因在核反应中能释放核能,有质量的转化,所以系统只有质量数守恒,系统的总能量和总质量并不守恒

E.如果使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等大小的核,核子的比结合能均会增加。

(2)如图所示,质量为mA=2kg的木板A静止在光滑水平面上,一质量为mB=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动,当A向右运动的路程为L=0.5m时,B的速度为vB=4m/s,此时A的右端与固定竖直挡板相距x。已知木板A足够长(保证B始终不从A上掉下来),A与挡板碰撞无机械能损失,A、B之间动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2

①求B的初速度值v0

②当x满足什么条件时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞?

正确答案

(1)BCD

(2)①v0=6m/s 

② x0.625m

解析

(2)①假设B的速度从v0减为vB=4m/s时,A一直加速到vA,以A为研究对象,由动能定理

                ①

代入数据解得vA=1m/s<vB,故假设成立

在A向右运动路程L=0.5m的过程中,A、B系统动量守恒                  ②

联立①②解得v0=6m/s

②设A、B与挡板碰前瞬间的速度分别为vA1、vB1,由动量守恒定律        ③

以A为研究对象,由动能定理                     ④

由于A与挡板碰撞无机械能损失,故A与挡板碰后瞬间的速度大小为,碰后系统总动量不再向右时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞,即    ⑤  联立③④⑤解得  x0.625m

知识点

动量守恒定律光的波粒二象性
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