1.(1)下列說法正確的是________.(雙選,填正確答案標(biāo)號)
A.每種元素都有自己的特征譜線,利用特征譜線可以鑒別物質(zhì)或確定物質(zhì)的組成成分
B.天然放射現(xiàn)象放出的β粒子是質(zhì)子向中子轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生的
C.盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
D.對放射性物質(zhì)施加壓力,其半衰期不會(huì)改變
(2)質(zhì)量分別為m1=0.5 kg、m2=0.49 kg的兩個(gè)小滑塊固定在輕質(zhì)彈簧的兩端,靜止于光滑的水平面上,m1靠在光滑的豎直墻上.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.01 kg的子彈,以v0=600 m/s的水平初速度射入m2中,最后m1、m2都將向右運(yùn)動(dòng).求在此過程中豎直墻對m1的沖量I.
解析 (2)設(shè)子彈m和滑塊m2碰后的共同速度的大小為v,對由滑塊m2和子彈m組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律可得:mv0=(m+m2)v
在m2和m以共同速度v(方向向左)壓縮彈簧而后又回到碰撞的初位置時(shí),由機(jī)械能守恒可知,m2和m的共同速度大小仍為v(方向向右),此時(shí)彈簧、豎直墻對m1的作用力都為零.取m1、彈簧以及m2和m這一系統(tǒng)為研究對象,從m2開始向左運(yùn)動(dòng)到又回到初位置的整個(gè)過程,設(shè)墻對m1的沖量大小為I,對系統(tǒng)由動(dòng)量定理可得:
I=(m+m2)v-[-(m2+m)v]
由上式可得:I=2mv0
代入數(shù)據(jù)有:I=12 N·s
答案 (1)AD (2)12 N·s
2.(1)下列說法中正確的是________.(雙選,填正確答案標(biāo)號)
A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變
C.一個(gè)氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),能輻射3種不同頻率的光子
D.盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
(2)光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C.B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)).設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng),壓縮彈簧;當(dāng)A、 B速度相等時(shí),B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng).假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短.求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,
整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢能.
解析 (1)β衰變現(xiàn)象不能說明電子是原子核的組成部分,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變,故B選項(xiàng)正確;一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),能輻射C=3種不同頻率的光子,而一個(gè)氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),只能是三種可能頻率中的一種或兩種,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,D選項(xiàng)正確.
(2)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí),對A、B與彈簧組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得
mv0=2mv1
此時(shí)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞,設(shè)碰撞后它們的瞬時(shí)速度為v2,損失的機(jī)械能為ΔE,對B、C組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得mv1=2mv2
mv=ΔE+×(2m)v
聯(lián)立式得ΔE=mv
、谟墒娇芍獀2 mv0=3mv3 mv-ΔE=×(3m)v+Ep 聯(lián)立式得Ep=mv. 答案 (1)BD (2)mv mv 3. (1)如圖6-15-16所示為氫原子能級示意圖的一部分,則下列說法正確的是________.(雙選,填正確答案標(biāo)號) A.從高能級向低能級躍遷時(shí),氫原子要向外放出能量,電勢能減少 B.大量處于n=4能級的氫原子躍遷時(shí)最多能輻射3種頻率的光 C.用11.2 eV的光子照射,氫原子能從n=1能級躍遷到n=2能級 D.從n=4能級躍遷到n=2能級比從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出電磁波的波長長 圖6-15-17 (2)光滑水平面上有三個(gè)物塊A、B和C位于同一直線上,如圖6-15-17所示,B的質(zhì)量為m,A、C的質(zhì)量都為3m,開始時(shí)三個(gè)物塊都靜止.讓B獲得向右的初速度v0,先與C發(fā)生彈性碰撞,然后B又與A發(fā)生碰撞并粘在一起,求B在前、后兩次碰撞中受到的沖量大小之比. 解析 (2)取向右為正方向,設(shè)B、C發(fā)生彈性碰撞后的速度分別為v1、v2 mv0=mv1+3mv2 mv=mv+×3mv 可解得:v1=-v0,v2=v0 B受到的沖量I1=mv1-mv0=-mv0 設(shè)B與A碰撞后的共同速度為v3 mv1=(m+3m)v3 v3=-v0 B受到的沖量I2=mv3-mv1=mv0 所以B兩次受到的沖量大小之比|I1||I2|=4 答案 (1)AD (2)4 4.(1)下列說法正確的是________.(雙選,填正確答案標(biāo)號) A.N+H―→C+He是α衰變方程 B.H+H―→He+γ是核聚變反應(yīng)方程 C.U―→Th+He是核裂變反應(yīng)方程 D.He+Al―→P+n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 (2)在光滑水平面上放置有質(zhì)量均為M=2 kg的甲、乙兩輛小車,兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連(當(dāng)滑塊滑過兩車連接處時(shí),感應(yīng)開關(guān)使兩車自動(dòng)分離,分離時(shí)對兩車及滑塊的瞬時(shí)速度沒有影響),甲車上表面光滑,乙車上表面與滑塊P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.一根輕質(zhì)彈簧固定在甲車的左端,質(zhì)量為m=1 kg的滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的右端接觸但不相連,用一根細(xì)線拴在甲車左端和滑塊P之間使彈簧處于壓縮狀態(tài),此時(shí)彈簧的彈性勢能E0=10 J,彈簧原長小于甲車長度,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)剪斷細(xì)線,滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車,g取10 m/s2.求: 滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度的大小; 滑塊P滑上乙車后相對乙車滑行的距離. 解析 (1)核反應(yīng)類型分四種,方程特點(diǎn)各有不同,衰變方程的左邊只有一個(gè)原子核,右邊出現(xiàn)α或β粒子.聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反應(yīng),右邊是中等原子核.裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng),右邊是中等原子核.人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應(yīng),右邊也是常見元素的原子核,由此可知B、D兩選項(xiàng)正確. (2)設(shè)滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度為v,甲、乙的速度為v共,對整體應(yīng)用動(dòng)量守恒和能量守恒有: mv-2Mv共=0 E0=mv2+×2Mv 解之得v=4 m/s,v共=1 m/s 所以滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度大小為4 m/s 設(shè)滑塊P和乙車達(dá)到的共同速度為v′,相對滑行距離為L,對滑塊P和乙車有: mv-Mv共=(m+M)v′ μmgL=mv2+Mv-(m+M)v′2 代入數(shù)據(jù)解得:L= m 答案 (1)BD (2)4 m/s m 5.(2014·山東名校聯(lián)考信息卷)(1)若兩個(gè)氘核發(fā)生聚變,生成一個(gè)He和未知粒子X,已知中子的質(zhì)量為m1,質(zhì)子的質(zhì)量為m2,氘核的質(zhì)量為m3,He的質(zhì)量為m4,則未知粒子X是________,該核聚變所釋放的核能為________. (2)有人對鞭炮中炸藥爆炸的威力產(chǎn)生了濃厚的興趣,他設(shè)計(jì)如圖6-15-19實(shí)驗(yàn):在一光滑水平面上,緊挨著放置兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,并在它們之間放少量炸藥,水平面左方有一彈性的擋板, 右方接一光滑的1/4豎直圓軌道.剛開始A、B兩物體靜止,點(diǎn)燃炸藥讓其爆炸,物體A向左運(yùn)動(dòng)與擋板碰后原速率返回,在水平面上追上物體B并與其碰撞后粘在一起,最后恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn),已知圓弧的半徑為R.求炸藥爆炸時(shí)對A、B兩物體所做的功. 解析 (2)炸藥爆炸后,設(shè)物體A的速度大小為v1,物體B的速度大小為v2,由動(dòng)量守恒定律可得 m1v1-m2v2=0 物體A與擋板碰后追上物體B,碰后兩物體共同的速度設(shè)為v, 碰撞前后動(dòng)量守恒,m1v1+m2v2=(m1+m2)v 兩物體上升到圓弧軌道的最高點(diǎn)時(shí)速度減為0,兩物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能,(m1+m2)v2=(m1+m2)gR 炸藥爆炸時(shí)對A、B所做的功W=m1v+m2v 解得W= 答案 (1)中子(或n) (2m3-m1-m4)c2 (2)W= 6.(2014·山東命題原創(chuàng)卷)(1)某原子核X發(fā)生α衰變生成新核Y,其衰變方程為________;若核X半衰期為半年,則經(jīng)過________有的核X發(fā)生了衰變. (2)質(zhì)量為M=10 kg的小車靜止在光滑的水平地面上,其AB部分為半徑R=0.5 m的光滑圓弧,BC部分水平粗糙,BC長為L=2 m.一可看作質(zhì)點(diǎn)的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放,滑到C點(diǎn)剛好停止.已知小物塊的質(zhì)量m=6 kg,g取10 m/s2.求: 小物塊與小車BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù); 小車的最大速度. 解析 (2)根據(jù)題述,小物塊滑至C點(diǎn)時(shí),小物塊和小車均靜止,根據(jù)功能關(guān)系有mgR=μmgL 可得μ===0.25 小物塊滑至B點(diǎn)時(shí),車速最大,設(shè)最大車速為vmax,此時(shí)小物塊的速度為v.選取小物塊和小車組成的系統(tǒng)為研究對象,在小物塊從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中 水平方向由動(dòng)量守恒定律得:Mvmax=mv 由機(jī)械能守恒定律得:mgR=mv2+Mv 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:vmax==1.5 m/s 答案 (1)X→Y+He 1年 (2)0.25 1.5 m/s