1、简答题  如图所示，轻质弹簧将质量为m的小物块连接在质量为M(M=3m)的光滑框架内。小物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度．现设框架与小物块以共同速度V0沿光滑水平面向左匀速滑动。

(1)若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为零，但与墙壁间不粘连，求框架脱离墙壁后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值。
(2)若框架与墙壁发生瞬间碰撞，立即反弹，在以后过程中弹簧的最大弹性势能为，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能ΔE1。
(3)在(2)情形下试判定框架与墙壁能否发生第二次碰撞?若不能，说明理由．若能，试求出第二次碰撞时损失的机械能ΔE2。(设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变)

参考答案：（1）EP=?（2）△E1==
(3)△E2=

本题解析：（1）框架与墙壁碰撞后，物块以V0压缩弹簧，后又返回，当返回原位时框架开始离开，由机械能守恒知，此时物块速度是V0方向向右。设弹簧有最大势能时共同速度为V
由动量守恒定律知? m V0=4mV
由能量守恒定律?=+ EP×
EP=?
（2）设框架反弹速度为V1、最大势能时共同速度为V。则
由动量、能量守恒定律得
3m V1—m V0=4mV
?
解得：9+18 V1 V0—7="0?" V1=?(舍去)
带入得:V="0?"
△E1==?
（3）由（2）知第一次碰后反弹后，二者总动量为零，故当弹簧再次伸展后仍可继续与墙壁相撞，并以V1=的速度与墙壁相撞，由题意知，?所以?
故△E2=

本题难度：一般

2、选择题  某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体

[? ]
A．对外做正功，分子的平均动能减小
B．对外做正功，内能增大
C．对外做负功，分子的平均动能增大
D．对外做负功，内能减小

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  下列说法中正确的是（　　）
A．两个分子间的距离越大，分子势能越小
B．物体温升高1℃，也可以说是升高了1K
C．能量耗散现象说明自然界的总能量是逐渐减少的
D．由于自然界的总能量是守恒的，所以不需要节约能源

参考答案：B

本题解析：

本题难度：简单

4、选择题  一房间内，上午10点钟时的温度为16℃，下午2点钟时的温度为24℃，则下午2点钟与上午10点钟相比较，房间内的空气分子的平均动能（　　）
A．减小
B．增大
C．不变
D．无法确定

参考答案：B

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  （1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律．请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量me=9.11×10-31kg，普朗克常量h=6.63×10-34J?s，1eV=1.60×10-19J）
（2）风力发电是一种环保的电能获取方式．图为某风力发电站外观图．设计每台风力发电机的功率为40kW．实验

测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？

参考答案：（1）爱因斯坦提出的光子说很好的解释了光电效应现象．
由爱因斯坦光电效应方程：EK=hv-W0? ?①
光速、波长、频率之间关系：c=λv? ②
联立①②得紫外线的波长为：
λ=hcW0+12mv2m=6.63×?10-34?×3×1083.34×1.6×10-19+0.5×9.11×10-31×(106)2=3.23×10-7m．
（2）风力发电过程是利用风的动能转化为电能；设发电机的叶片长度为r，则单位时间内吹过叶片的风的体积为：V=vπr2
则单位时间内风的动能为：EK=12mv2=12ρv3πr2? ①P=20%EK? ②
联立①②得风力发电机的叶片长度为：r=10m．

本题解析：

本题难度：一般