1、简答题 已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
He核的质量为3.0150u,(1u相当于931.5MeV的能量)
(1)写出两个氘核聚变成He的核反应方程.
(2)计算上述核反应中释放的核能.
(3)若两个氘核以相等的大小为0.35MeV的动能做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的He核的动能是多少?
参考答案:(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:?21H+?21H→?32He+?10n
(2)反应过程中质量减少了:
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u
反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
(3)设?10n核和?32He的动量分别为P1和P2,由动量守恒定律得:O=P1+P2
由此得P1和P2大小相等
由动能和动量关系E=P22m及?32He核和?10n质量关系
得:中子的动能E1是?32He核动能E2的3倍 即E1:E2=3:1
由能量守恒定律得:E1+E2=△E+2×0.35
由以上可以算出:E2=0.99MeV
答:(1)核反应方程为:?21H+?21H→?32He+?10n.
(2)上述核反应中释放的核能为3.26MeV.
(3)反应中生成的?32He核的动能是0.99MeV.
本题解析:
本题难度:一般
2、其他 (1)如图所示为氢原子的能级图,若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则氢原子______________;

A.能跃迁到n=2的激发态上去
B.能跃迁到n=3的激发态上去
C.能跃迁到n=4的激发态上去
D.不能跃迁到任何一个激发态
(2)质量为M=2.0kg的木块,从A点由静止起沿斜面下滑,斜面倾角为θ=37°,木块与斜面间动摩擦因数为μ=0.50。开始下滑后1s末,一子弹以平行于斜面向上的初速度v0=900m/s,射入木块,经极短时间,以v1=100m/s的速度穿出木块,已知子弹的质量为m=0.015kg,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求子弹穿出后,木块在运动过程中到A点的最小距离。
参考答案:(1)D
(2)木块沿斜面下滑,由牛顿定律有:Mgsin37°-μMgcos37°=Ma
解得a=2m/s2
1s末速度v=at=2m/s,位移为:s=
at2=1m
子弹射入木块,子弹与木块动量守恒,设沿斜面向上为正,则有:
mv0-Mv=mv1+Mv"
解得:v"=4m/s,方向沿斜面向上
当木块沿斜面上滑,由牛顿定律有:Mgsin37°+μMgcos37°=Ma"
解得a"=10m/s2
子弹能上滑距离为s"=
代入数据解得:s"=0.8m
所以木块距A点的最小距离为Δs=s-s"=0.2m
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 质量相同的三个小球a、b、c,在光滑水平面上以相同的速率分别与原来静止的三个小球A、B、C发生正碰;a与A碰后,a球继续沿原来方向运动;b与B相碰后,b球静止不动;c与C碰后,c球被弹回而反向运动.可知碰后A、B、C三球动量大小的关系是( )
A.pA<pB<pC B.pA>pB>pC
C.pB>pC>pA D.pA=pB=pC
参考答案:A
本题解析:对a、A:mv=mva′+pA,对b、B:mv=pB,对c、C:mv=-mvc′+pC.所以pC>pB>pA.
本题难度:一般
4、计算题 (12分)如图,在光滑水平面上并排放置的木块A、B,已知
,
。A木块长为
。现有质量
的小物块C以初速度
在A表面沿水平方向向右滑动,由于C与A、B均有摩擦,且动摩擦因素为
。C最终停在B上,B、C最后的共同速度
。求:
(1)A木块的最终速度的大小。
(2)C木块滑离A木块时的速度大小。
(3)试求B木块的长度至少多长。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)将A、B、C做为系统。整个过程动量守恒:即:
?(2分)
得:
?(1分)
(2)在物体C滑过物体A的过程中。将A、B、C做为系统,动量守恒。即:
?(2分)?
得:
?(1分)
(3)将A、B、C做为系统。对于整个过程,由动量守恒及功能关系:
?
?(3分)
物体B的长度至少为
? (2分)
得:
?(1分)
本题难度:简单
5、简答题 在光滑水平面上,A、B两物体在同一直线上运动,并发生对心正碰,碰撞时刻为第2S末,碰撞前后两个物体的位移一时间图象如图所示.已知A物体的质量为2kg, 求碰撞过程中, A、B两物体组成的系统所损失的机械能.

参考答案:3J
本题解析:

本题难度:一般