热门试卷

如图所示，劲度系数为k的轻弹簧，左端连着绝缘介质小球B，右端连在固定板上，放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A，从距B球为S处自由释放，并与B球发生碰撞。碰撞中无机械能损失，且A球的电荷量始终不变。已知B球质量为A球质量的3倍，A、B小球均可视为质点。求：

（1）A球与B球碰撞前瞬间的速度v0；

（2）求A球与B球第一次碰撞后瞬间，A球的速度v1和B球的速度v2；

（3）B球被碰后的运动为周期性运动，其运动周期，要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰，求劲度系数k的可能取值。

如图(a)所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化如图(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点，t=0时，带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域，随后与P2发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的陪，P1的质量为m1，带电量为q，P2的质量m2=5m1，A、O间距为L0，O、B间距，已知。

(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间；

(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。

如图所示，在光滑的水平面上放置一质量为m的小车，小车上有一半径为R的光滑的弧形轨道，设有一质量为m的小球，以v0的速度，方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动，达到某一高度h后，又沿轨道下滑，试求h的大小及小球刚离开轨道时的速度．

如图(a)所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化如图(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点，t=0时，带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域，随后与P2发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的陪，P1的质量为m1，带电量为q，P2的质量m2=5m1，A、O间距为L0，O、B间距，已知。

(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间；

(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。

如图，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接，水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=40N/C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量无为m=2.0×10-6kg的小球a和b，a球不带电，b球带q=1.0×10-6C的正电并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合在一起飞入复合场中，最后落在地面上的P点，已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg，，取g=10m/s2。a、b均可作为质点。求：

（1）小球a与b相碰后瞬间速度的大小v；

（2）水平面离地面的高度h；

（3）从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中，ab系统损失的机械能△E。

1919年卢瑟福用α粒子撞击核发现了质子。

(1)写出这个核反应的方程式___________。

(2)上述核反应可以用如下的模型来认识，运动的α粒子撞击一个静止的核，它们暂时形成一个整体（复合核），随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核，已知复合核发生转化需要能量1.19 MeV。那么要想发生上述核反应，入射的α粒子的动能至少要多大？

(3)英国物理学家威耳逊在1911年发明了“云室”，带电粒子在云室中运动时，可以显现出运动的径迹。把云室放在匀强电场中，分别将质子和α粒子垂直于电场方向打入同一匀强电场中，观察它们运动的径迹，如果质子和α粒子运动的径迹相同（电场方向和质子、α粒子运动径迹所在平面平行）。求：质子和α粒子进入电场时的动能之比是多少？

两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）．已知氘核的质量m0=2.0136u ，氦核的质量mHe=3.0150u ，中子的质量mn=1.0087u ．  

(1) 写出聚变方程并算出释放的核能( 已知1u=931.5MeV) ；  

(2) 若反应前两氘核的动能均为Ek0=0.35MeV ，它们正面对撞发生核聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？

(1)氢原子第n能级的能量为，其中E1是基态能量，而n=1，2……若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？

(2)一速度为v的高速α粒子与同方向运动的氖核发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度。（不计相对论修正）

两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）。已知氘核质量mD=2.013 6 u，氦核质量mHe=3.015 0 u，中子质量mn=1.008 7 u。

(1)写出聚变方程并算出释放的核能(已知l u= 931.5 MeV)；

(2)若反应前两氘核的动能均为EkD=0.35 MeV，它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？

两个动能均为1MeV的氘核发生正面碰撞，引起如下反应：试求：

(1)此核反应中放出的能量△E为多少？

(2)若放出的能量全部变为新生核的动能，则新生的氢核具有的动能是多少？(的质量为2.0136u，的质量为3.0156u．的质量为1.0073u．1 u=931.5MeV）

（1）下列说法正确的是______________。

A．黑体辐射，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

B．原子核越大，它的结合能越高，原子核中核子结合得越牢固

C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长

D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变

（2）一群氢原子处于量子数的能级状态，氢原子的能级示意图如图，那么：

①该群氢原子可能发射______________种频率的光子；

②氢原子由的能级直接跃迁到的能级时，辐射出的光子照射到逸出功为的金属钾时能发生光电效应，由此产生的光电子的最大的初动能是______________。

（3）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球A、B、C，现让A球以的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度。求：

①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度；

②两次碰撞过程中损失的总动能。

人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程，请按要求回答下列问题。

(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献，请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①__________________________________；

②___________________________________。

在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，如图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

(2)在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速，上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚核（）和α粒子，同时释放出的核能（）。

（1）写出上述核反应方程。

（2）计算核反应过程中的质量亏损（以千克为单位，计算结果保留两位有效数字）。

（3）若反应前中子以的动能和锂核发生正碰，且碰撞前中子和锂核具有等大反向的动量，核反应过程中释放出的核能全部转化为动能，则反应后生成的氚核和α粒子的动能各为多大？

假设高速运动的α粒子与一个静止于磁感应强度为B的匀强磁场中某点的氮核（147N）发生正碰。碰后产生两个新核，在磁场中形成如图所示的两条半径分别为R和r（R>r）的圆形径迹。其中R是质量较小核的径迹，r是质量较大核的径迹。

（1）请写出该核反应方程；

（2）求出碰前α粒子的速度（质子质量为m，电量为e）。