时间:2017-08-07 15:35:54
1、计算题 【物理——选修3—5】（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是?。
A．根据E=mc2可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系
B．在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光
子不可能落在暗条纹处
C．一群氢原子从n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子
D．已知能使某金属发生光电效应的极限频率为ν0，则当频率为2ν0的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为2hν0
（2）（10分）如图，车厢的质量为M，长度为L，静上在光滑水平面上，质量为m的木块（可看成质点）以v0的速度无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以v0/2向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？
参考答案：（1）A
（2）
本题解析：（1）（5分）A
（2）（10分）木块和车厢组成系统动量守恒，设向右为正方向，碰后车厢的速度为v′
?（3分）
?（2分）
设t时间内木块将与后车壁相碰，则
?（3分）
（2分）
本题难度：一般
2、计算题 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，氧核质量为m3，不考虑相对论效应。
（1）α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？
（2）求此过程中释放的核能。
参考答案：解：（1）设复核的速度为v，由动量守恒定律得m1v0=（m1+m2）v
解得
（2）核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2－m3
反应过程中释放的核能△E=△m·C2=（m1+m2－m0－m3）C2
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15 m，现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10 m/s 2。求
（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少？
参考答案：解：（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
?①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有
?②
其中
③
解得
代入数据得
④
（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，则
?⑤
由功能关系有
⑥
代入数据解得v0′=5
m/s
故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v0′不能超过5
m/s
本题解析：
本题难度：困难
4、选择题 如图所示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均阻力为f，射入深度为d，此过程中木块位移为s，则（?）
A．子弹损失的动能为fs
B．木块增加的动能为f（s+d）
C．子弹动能的减少等于木块动能的增加
D．子弹、木块系统总机械能的损失为fd
参考答案：D
本题解析：阻力对子弹做功为：
，所以子弹动能减小为
，A错误
木块增加的动能为：
，产生的内能为：
,故D正确
点评：本题关键要对功的公式中位移含义理解准确到位，位移是相对于地的位移，不是子弹相对于木块的位移．
本题难度：简单
5、简答题 在光滑水平面上放置一宽度为D，电阻不计的光滑固定金属导轨，在直导轨所在的有限区域内存在垂直导轨向下的匀强磁场。垂直导轨横放着质量分别为mA、mB电阻均为R的导体棒A、B，在B的右侧金属导轨中间放一内有炸药的物体C，当物体C内的炸药爆炸，使物体C分裂成两部分，质量为m1的部分沿桌面并垂直金属棒B向右飞出，另一块质量为m2的与B金属棒碰撞后粘合，使金属导体棒A经过t时间刚好达到最大速度并离开磁场，并沿接有小圆弧的与水平成θ的金属导轨上升，上升的最大高度为H（设没有能损失）。求
（1）炸药爆炸时释放的能量至少为多少？
（2）A金属导体棒在t时间内产生的热量为多少？
（3）作出A导体自开始运动至运动到最高点的过程的大致速度时间图象。
参考答案：
(1)
?(2)
?
(3)
本题解析：C爆炸过程动量守恒得：m1v1=m2v2
能量守恒得：
BC碰撞过程动量守恒得：m2v2=(m2+mB)vB
ABC相互作用过程动量守恒：m2v2=(m2+mB+mA)vA?
A上升过程机械能守恒得：
?
本题难度：一般