1、简答题 如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明同学站在小车上用力向右迅速推出木箱后,小明和小车获得的速度大小为v,木箱在与右侧竖直墙壁发生碰撞后,以等大反向的速度反弹回来,最后木箱又被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小.
参考答案:取向左为正方向,根据动量守恒定律有:
推出木箱的过程,0=(m+2m)v-mv1
接住木箱的过程mv1+(m+2m)v=(m+m+2m)v2
解得共同速度为v2=1.5v.
答:小明接住木箱后三者的共同速度大小为1.5v.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 (1)(6分)在如图所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为v0,则阴极材料的逸出功等于__________;现用频率大于v0的光照射在阴极上,当在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零,则光电子的最大初动能为_________;若入射光频率为v(v>v0),则光电子的最大初动能为_________.

(2)(9分)如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M="8" kg的平板小车,车上有一个质量m="1.9" kg的木块,木块距小车左端6 m(木块可视为质点),车与木块一起以v="1" m/s的速度水平向右匀速行驶. 一颗质量m0="0.1" kg的子弹以v0="179" m/s的初速度水平向左飞来,瞬间击中木块并留在其中. 如果木块刚好不从车上掉下来,求木块与平板之间的动摩擦因数
(g="10" m/s2)

参考答案:(1)hv0, eU,
;? (2)
本题解析:(1)hv0,(2分)? eU,(2分)?
(2分)
(2)设子弹射入木块后的共同速度为v1,以水平向左为正,则由动量守恒有:
?①(2分)
?(1分)
它们恰好不从小车上掉下来,则它们相对平板车滑行s="6" m时它们跟小车具有共同速度v2,则由动量守恒有:
?②(2分)
?(1分)
由能量守恒定律有:
?③(2分)
由①②③,代入数据可求出
?(1分)
本题难度:一般
3、计算题 宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应。自然界的14C大部分是宇宙射线中的中子轰击“氮-14”产生的,核反应方程式为
。若中子的速度为v1=8×l06m/s,反应前“氮-14”的速度认为等于零。反应后生成的14C粒子的速度为v2=2.0×l05m/s,其方向与反应前中子的运动方向相同。
①求反应中生成的另一粒子的速度:
②假设此反应中放出的能量为0.9MeV,求质量亏损。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:①轰击前后系统动量守恒,选中子速度方向为正方向
?(1分)
氢核速度为
方向与中子原速度方向相同?(1分)
②由质能方程
?(1分)
得 
本题考查动量守恒定律,轰击前后系统动量守恒,找到初末状态,规定正方向,列公式求解,由爱因斯坦的质能方程可求得质量亏损
本题难度:一般
4、简答题 一质子以1.0×107 m/s的速度与一个静止的未知核碰撞.已知质子的质量是1.67×10-27 kg,碰撞后质子以6.0×106 m/s的速度反向弹回,未知核以4.0×106 m/s的速度运动.试确定未知核的“身份”.
参考答案:氦核
本题解析:以质子和未知核组成的系统作为研究对象.它们碰撞时,系统的动量守恒.
设质子碰撞前的运动方向为正方向,则其碰撞前的速度v1=1.0×107 m/s,碰撞后的速度v1′=-6.0×106 m/s,质量m1=1.67×10-27 kg,设未知核的质量为碰后的速度m2,碰撞前的速度v2=0,碰撞后的速度v2′=4.0×106 m/s.
动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,有
m2=
=
?kg=6.68×10-27 kg
对照元素周期表,可知该未知核是氦核.
本题难度:简单
5、简答题 (1)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图1所在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是______
A.60.3eV?B.?51.0eV
C.43.2eV?D.54.4eV
(2)一个静止的88226Ra,放出一个速度为2.22×107m/s的粒子,同时产生一个新核86222Rn,并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子.写出这种核反应方程式______;这个核反应中产生的新核的速度为______;因γ辐射而引起的质量亏损为______.(已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s)
(3)图2质量相等且m1、m2都等于1kg的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1=2m/s、v2=1m/s同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止.求两球第一次碰后m2球的速度大小______.
参考答案:(1)60.3eV、54.4eV?的能量均可以使该离子电离,可以被吸收;51.0eV能量满足第四能级和基态的能级差,可以使离子吸收后跃迁到第4能级,可以被吸收;由能级图可知各能级之间的能量差没有等于43.2eV?的,故该光子不能被吸收,故ABD错误,C正确.
故选C.
(2)根据电荷数和质量数守恒可知该核反应方程为:88226Ra→86222Rn+24He;
反应前后动量守恒,设新核速度为V,设α质量为4m,则新核质量为222m,由动量守恒得:4mv=222mV,解得V=4×105m/s;
亏损的质量转化为能量以光子的形式放出,所以有:△E=mC2=hv,带入数据得△m=2.21×10-31kg.
故答案为:88226Ra→86222Rn+24He,4×105m/s,2.21×10-31kg.
(3)两次碰撞过程都满足动量守恒条件,所以有:
一次碰撞时,选择向右为正方向,有:m1v1+m2v2=m1?v/1+m2v/2? ①
第二次碰撞后都停止所以有:m1?v/1?-m2v/2=0? ②
联立①②可得:v12=m1v1+m2v22m1=1.5m/s
故两球第一次碰后m2球的速度大小为1.5m/s.
本题解析:
本题难度:一般