1、- 1 -提能專訓提能專訓(十七十七)碰撞與動量守恒、近代物理初步碰撞與動量守恒、近代物理初步時間：時間：90 分鐘分鐘滿分：滿分：100 分分一、選擇題一、選擇題(本題共本題共 8 小題，每小題小題，每小題 4 分，共分，共 32 分多選全部選分多選全部選對的得對的得 4 分，選對但不全的得分，選對但不全的得 2 分，有選錯的得分，有選錯的得 0 分分)1(2014福建理綜福建理綜)如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出、三種射線三種射線， 分別進入勻強電場和勻強磁場中分別進入勻強電場和勻強磁場中， 下列說法正確的是下列說法正確的是()A表示表示射線，射線，表示

2、表示射線射線B表示表示射線，射線，表示表示射線射線C表示表示射線，射線，表示表示射線射線D表示表示射線，射線，表示表示射線射線答案：答案：C解析解析：射線為電磁波射線為電磁波，在電場在電場、磁場中均不偏轉磁場中均不偏轉，故故和和表示表示射線，射線，A、B、D 項錯；項錯；射線中的射線中的粒子為氦的原子核，帶正電，在粒子為氦的原子核，帶正電，在勻強電場中勻強電場中，沿電場方向偏轉沿電場方向偏轉，故故表示表示射線射線，由左手定則可知在勻由左手定則可知在勻強磁場中強磁場中射線向左偏轉，故射線向左偏轉，故表示表示射線，射線，C 項對項對2下表給出了一些金屬材料的逸出功下表給出了一些金屬材料的逸出功.材

3、料材料銫銫鈣鈣鎂鎂鈹鈹鈦鈦- 2 -逸出功逸出功(1019J)3.04.35.96.26.6現用波長為現用波長為 400 nm 的單色光照射上述材料的單色光照射上述材料， 能產生光電效應的材能產生光電效應的材料最多有料最多有(普朗克常量普朗克常量 h6.631034Js，光速，光速 c3108m/s)()A2 種種B3 種種C4 種種D5 種種答案：答案：A解析：解析：要發生光電效應，則入射光的能量大于金屬的逸出功，由要發生光電效應，則入射光的能量大于金屬的逸出功，由題可算出波長為題可算出波長為 400 nm 的光的能量為的光的能量為 Eh0hc06.6310343.0108400109J4.

4、971019J，大于銫和鈣的逸出功大于銫和鈣的逸出功，所以所以 A 選項正選項正確確3(2014山東濰坊一模山東濰坊一模)(多選多選)下列關于近代物理知識的說法正確下列關于近代物理知識的說法正確的是的是()A發生發生衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了 2個個B射線是原子核外的電子電離形成的電子流，它具有較強的穿射線是原子核外的電子電離形成的電子流，它具有較強的穿透能力透能力C含有含有 10 個原子核的放射性元素，經過一個半衰期，一定有個原子核的放射性元素，經過一個半衰期，一定有 5個原子核發生衰變個原子核發生衰變D 氫原子的核外電子由較

5、高能級躍遷到較低能級時氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時， 要釋放一定要釋放一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減少，電子的動能增加頻率的光子，同時氫原子的電勢能減少，電子的動能增加答案：答案：AD解析：解析：發生發生衰變時，質量數少衰變時，質量數少 4，電荷數少，電荷數少 2，生成核與原來的，生成核與原來的原子核相比原子核相比，中子數減少了中子數減少了 2 個個，A 正確正確；射線是原子核內的中子轉射線是原子核內的中子轉化為質子同時釋放一個電子，化為質子同時釋放一個電子，B 錯誤；半衰期是對大量粒子的統計規錯誤；半衰期是對大量粒子的統計規- 3 -律，對少數原子核不適用，律，對少數原子

6、核不適用，C 錯誤；氫原子的核外電子由較高能級躍錯誤；氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子要釋放一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減少同時氫原子的電勢能減少，電子的動能增加，電子的動能增加，D 正確正確4.(2014廣東肇慶一模廣東肇慶一模)如圖所示為氫原子的能級結構示意圖，一群如圖所示為氫原子的能級結構示意圖，一群氫原子處于氫原子處于 n3 的激發態的激發態， 在向較低能級躍遷的過程中向外輻射出光在向較低能級躍遷的過程中向外輻射出光子，用這些光子照射逸出功為子，用這些光子照射逸出功為 2.49 eV 的金屬鈉下列說法正確的是的金屬鈉下列說法正確的是(

7、)A這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光，其中從其中從 n3 能級躍能級躍遷到遷到 n2 能級所發出的光波長最短能級所發出的光波長最短B這群氫原子在輻射光子的過程中電子繞核運動的動能減少這群氫原子在輻射光子的過程中電子繞核運動的動能減少， 電電勢能增加勢能增加C能發生光電效應的光有三種能發生光電效應的光有三種D金屬鈉表面所發出的光電子的最大初動能是金屬鈉表面所發出的光電子的最大初動能是 9.60 eV答案：答案：D解析解析：根據根據 C233 知知，這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光子這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，從從 n3 向向 n2 躍遷的光子頻率最

8、小，波長最長，躍遷的光子頻率最小，波長最長，A 錯誤氫原子輻錯誤氫原子輻射光子的過程中射光子的過程中，能量減少能量減少，軌道半徑減小軌道半徑減小，根據根據 ke2r2mv2r知知，電子電子動能增加，則電勢能減少，動能增加，則電勢能減少，B 錯誤只有從錯誤只有從 n3 躍遷到躍遷到 n1，以及，以及從從 n2 躍遷到躍遷到 n1 輻射的光子能量大于逸出功，所以能發生光電效輻射的光子能量大于逸出功，所以能發生光電效應的光有兩種，應的光有兩種，C 錯誤從錯誤從 n3 躍遷到躍遷到 n1 輻射的光子能量最大，輻射的光子能量最大，發生光電效應時，產生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值發生光電效應時，

9、產生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值為為- 4 -13.6 eV1.51 eV12.09 eV，根據光電效應方程得，根據光電效應方程得，EkmhW012.09 eV2.49 eV9.60 eV，D 正確正確5(2014廣東深圳市二模廣東深圳市二模)(多選多選)23892U 的衰變方程為的衰變方程為23892U23490Th42He，其衰變曲線如圖，其衰變曲線如圖，T 為半衰期，則為半衰期，則()A.23892U 發生的是發生的是衰變衰變B.23892U 發生的是發生的是衰變衰變Ck3Dk4答案：答案：AC解析解析： 由衰變方程可由衰變方程可知知23892U 發生的是發生的是衰變衰變， A

10、 對對， B錯錯； m12km0，當當 k3 時，時，m18m0，故，故 k3，C 對，對，D 錯錯6(2014江蘇南京一模江蘇南京一模)(多選多選)钚的一種同位素钚的一種同位素23994Pu 衰變時釋放巨大能量衰變時釋放巨大能量，如圖所示如圖所示，其其衰變方程為衰變方程為23994Pu23592U42He，則，則()A核燃料總是利用比結合能小的核核燃料總是利用比結合能小的核- 5 -B核反應中核反應中的能量就是的能量就是23994Pu 的結合能的結合能C.23592U 核比核比23994Pu 核更穩定，說明核更穩定，說明23592U 的結合能大的結合能大D由于衰變時釋放巨大能量，所以由于衰變

11、時釋放巨大能量，所以23994Pu 比比23592U 的比結合能小的比結合能小答案：答案：AD解析：解析：在核反應中，比結合能越大的核越恒定，所以核燃料總是在核反應中，比結合能越大的核越恒定，所以核燃料總是利用比結合能較小的核，利用比結合能較小的核，A 正確；衰變后，鈾核比钚核更加穩定，所正確；衰變后，鈾核比钚核更加穩定，所以鈾核的比結合能大，以鈾核的比結合能大，D 正確正確7(多選多選)用用 a、b 兩種不同頻率的光分別照射同一金屬板兩種不同頻率的光分別照射同一金屬板，發現發現當當a 光照射時驗電器的指針偏轉光照射時驗電器的指針偏轉，b 光照射時指針未偏轉光照射時指針未偏轉，以下說法正確以下

12、說法正確的是的是()A增大增大 a 光的強度，驗電器的指針偏角一定減小光的強度，驗電器的指針偏角一定減小Ba 光照射金屬板時驗電器的金屬小球帶負電光照射金屬板時驗電器的金屬小球帶負電Ca 光在真空中的波長小于光在真空中的波長小于 b 光在真空中的波長光在真空中的波長D若若 a 光是氫原子從光是氫原子從 n4 的能級向的能級向 n1 的能級躍遷時產生的的能級躍遷時產生的，則則 b 光可能是氫原子從光可能是氫原子從 n5 的能級向的能級向 n2 的能級躍遷時產生的的能級躍遷時產生的答案：答案：CD解析：解析：根據題意，根據題意，a 光能使該金屬發生光電效應，而光能使該金屬發生光電效應，而 b 光不

13、能，光不能，a光的頻率必定大于光的頻率必定大于 b 光的頻率光的頻率， a 光在真空中的波長一定小于光在真空中的波長一定小于 b 光在真光在真空中的波長，選項空中的波長，選項 C 正確；正確；a 光照射金屬板時，能使該金屬發生光電光照射金屬板時，能使該金屬發生光電效應，即放出電子，金屬板會因放出電子而帶正電荷，當增大效應，即放出電子，金屬板會因放出電子而帶正電荷，當增大 a 光的光的- 6 -強度時，金屬板逸出的電子增多，金屬板的帶電荷量增多，驗電器指強度時，金屬板逸出的電子增多，金屬板的帶電荷量增多，驗電器指針偏角一定增大，所以選項針偏角一定增大，所以選項 A 錯誤；錯誤；a 光照射金屬板時

14、，金屬板帶正光照射金屬板時，金屬板帶正電，與其連接的驗電器的金屬小球也帶正電，所以選項電，與其連接的驗電器的金屬小球也帶正電，所以選項 B 錯誤；根據錯誤；根據玻爾理論，氫原子從玻爾理論，氫原子從 n4 的能級向的能級向 n1 的能級躍遷時產生的光子能的能級躍遷時產生的光子能量大于氫原子從量大于氫原子從 n5 的能級向的能級向 n2 的能級躍遷時產生的光子能量，的能級躍遷時產生的光子能量，又又 a 光的頻率較大光的頻率較大，光子能量也較大光子能量也較大，所以若所以若 a 光是氫原子從光是氫原子從 n4 的的能級向能級向 n1 的能級躍遷時產生的，則的能級躍遷時產生的，則 b 光可能是氫原子從光

15、可能是氫原子從 n5 的能的能級向級向 n2 的能級躍遷時產生的，選項的能級躍遷時產生的，選項 D 正確正確8(2014天津六校聯考天津六校聯考)A、B 為原來都靜止在同一勻強磁場中的為原來都靜止在同一勻強磁場中的兩個放射性元素原子核的變化示意圖兩個放射性元素原子核的變化示意圖，其中一個放出一其中一個放出一粒子粒子，另一個另一個放出一放出一粒子粒子，運動方向都與磁場方向垂直運動方向都與磁場方向垂直如圖中如圖中 a、b 與與 c、d 分別分別表示各粒子的運動軌跡，下列說法中不正確的是表示各粒子的運動軌跡，下列說法中不正確的是()A磁場方向一定為垂直紙面向里磁場方向一定為垂直紙面向里B尚缺乏判斷磁

16、場方向的條件尚缺乏判斷磁場方向的條件CA 放出的是放出的是粒子，粒子，B 放出的是放出的是粒子粒子Db 為為粒子的運動軌跡，粒子的運動軌跡，c 為為粒子的運動軌跡粒子的運動軌跡答案：答案：A解析：解析：粒子在磁場中做勻速圓周運動，磁場方向不同，粒子旋轉粒子在磁場中做勻速圓周運動，磁場方向不同，粒子旋轉的方向相反，由于的方向相反，由于粒子和粒子和粒子的速度方向未知，不能判斷磁場的方粒子的速度方向未知，不能判斷磁場的方向，故向，故 A 錯誤，錯誤，B 正確；放射性元素放出正確；放射性元素放出粒子時，粒子時，粒子與反沖核的粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個速度

17、相反，而電性相同，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個- 7 -粒子的軌跡應為外切圓，而放射性元素放出粒子的軌跡應為外切圓，而放射性元素放出粒子時，粒子時，粒子與反沖核粒子與反沖核的速度相反，且電性相反，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩的速度相反，且電性相反，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個粒子的軌跡應為內切圓，故個粒子的軌跡應為內切圓，故 B 放出的是放出的是粒子，粒子，A 放出的是放出的是粒子，粒子，故故 C 正確；放射性元素放出粒子時，兩帶電粒子的動量守恒，由半徑正確；放射性元素放出粒子時，兩帶電粒子的動量守恒，由半徑公式可得軌跡半徑與動量成正比，與電量成反比，而公式可得軌跡

18、半徑與動量成正比，與電量成反比，而粒子和粒子和粒子的粒子的電量比反沖核的電量小電量比反沖核的電量小， 則則粒子和粒子和粒子的半徑比反沖核的半徑都大粒子的半徑比反沖核的半徑都大，故故 b 為為粒子的運動軌跡，粒子的運動軌跡，c 為為粒子的運動軌跡，故粒子的運動軌跡，故 D 正確正確二、填空題二、填空題(本題包括本題包括 2 小題，共小題，共 12 分請將正確的答案填寫在分請將正確的答案填寫在橫線上橫線上)9(6 分分)(1)現有三個核反應方程：現有三個核反應方程：2411Na2412Mg01e；23592U10n14156Ba9236Kr310n；21H31H42He10n.下列說法正確的是下列

19、說法正確的是_A是裂變，是裂變，是是衰變，衰變，是聚變是聚變B是聚變，是聚變，是裂變，是裂變，是是衰變衰變C是是衰變，衰變，是裂變，是裂變，是聚變是聚變D是是衰變，衰變，是聚變，是聚變，是裂變是裂變(2)現有四個核反應：現有四個核反應：A.21H31H42He10nB.23592U10nX8936Kr310nC.2411Na2412Mg01eD.42He94Be126C10n_是發現中子的核反應方程，是發現中子的核反應方程，_是研究原子彈的是研究原子彈的基本核反應方程，基本核反應方程，_是研究氫彈的基本核反應方程是研究氫彈的基本核反應方程- 8 -B 中中 X 的質量數和中子數分別為的質量數和

20、中子數分別為_、_.答案：答案：(1)C(2)DBA14488解析：解析：(1)2411Na2412Mg01e 中中 Na 核釋放出核釋放出粒子，為粒子，為衰變；衰變；23592U10n14156Ba9236Kr310n 為鈾核在被中子轟擊后為鈾核在被中子轟擊后， 分裂成兩個中等質量分裂成兩個中等質量的核，為裂變；而的核，為裂變；而21H31H42He10n 為聚變，故為聚變，故 C 正確正確(2)人工轉變核反應方程的特點：箭頭的左邊是氦核與常見元素人工轉變核反應方程的特點：箭頭的左邊是氦核與常見元素的原子核，箭頭的右邊也是常見元素的原子核，故的原子核，箭頭的右邊也是常見元素的原子核，故 D

21、是查德威克發現是查德威克發現中子的核反應方程中子的核反應方程；B 是裂變反應是裂變反應，是研究原子彈的基本核反應方程是研究原子彈的基本核反應方程；A 是聚變反應，是研究氫彈的基本核反應方程是聚變反應，是研究氫彈的基本核反應方程由電荷數守恒和質量數守恒可以判定由電荷數守恒和質量數守恒可以判定， X 的質量數為的質量數為 144， 電荷電荷數為數為 56，所以中子數為，所以中子數為 1445688.10(2014山東泰安質檢山東泰安質檢)(6 分分)氘核氘核21H 與氚核與氚核31H 結合成氦核結合成氦核42He的核反應方程如下：的核反應方程如下：21H31H42He10n17.6 MeV(1)這

22、個核反應稱為這個核反應稱為_(2)要發生這樣的核反應，需要將反應物質的溫度加熱到幾百萬開要發生這樣的核反應，需要將反應物質的溫度加熱到幾百萬開爾文式中爾文式中 17.6 MeV 是核反應中是核反應中_(填填“放出放出”或或“吸收吸收”)的的能量能量，核反應后生成物的總質量比核反應前物質的總質量核反應后生成物的總質量比核反應前物質的總質量_(填填“增加增加”或或“減少減少”)了了_kg.答案：答案：(1)聚變聚變(2)放出放出減少減少3.11029解析：解析：21H31H42He10n17.6 MeV 為輕核聚變反應，為輕核聚變反應，17.6 MeV是反應中放出的能量，再由是反應中放出的能量，再

23、由Emc2可知，質量減少可知，質量減少mEc23.11029kg.三、計算題三、計算題(本題包括本題包括 5 小題，共小題，共 56 分解答應寫出必要的文字分解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分)- 9 -11(2014湖北八校二聯湖北八校二聯)(10 分分)如圖，在水平地面上有兩物塊甲如圖，在水平地面上有兩物塊甲和乙和乙，它們的質量分別為它們的質量分別為 2m、m，甲與地面間無摩擦甲與地面間無摩擦，乙與地面間的乙與地面間的動摩擦因數為動摩擦因數為.現讓甲物塊以速度現讓甲物塊以速度 v0向著靜止的乙運動并發生正

24、碰，向著靜止的乙運動并發生正碰，試求：試求：(1)甲與乙第一次碰撞過程中系統的最小動能；甲與乙第一次碰撞過程中系統的最小動能；(2)若甲在乙剛停下來時恰好與乙發生第二次碰撞，則在第一次碰若甲在乙剛停下來時恰好與乙發生第二次碰撞，則在第一次碰撞中系統損失了多少機械能？撞中系統損失了多少機械能？答案：答案：(1)23mv20(2)14mv20解析：解析：(1)碰撞過程中系統動能最小時，為兩物體速度相等時，設碰撞過程中系統動能最小時，為兩物體速度相等時，設此時兩物體速度為此時兩物體速度為 v由系統動量守恒有由系統動量守恒有 2mv03mv得得 v23v0此時系統的動能此時系統的動能 Ek123mv2

25、23mv20(2)設第一次碰撞剛結束時甲、乙的速度分別為設第一次碰撞剛結束時甲、乙的速度分別為 v1、v2，之后甲做，之后甲做勻速直線運動勻速直線運動，乙以初速度乙以初速度 v2做勻減速直線運動做勻減速直線運動，在乙剛停下時甲追在乙剛停下時甲追上乙并發生碰撞，因此兩物體在這段時間內平均速度相等，有上乙并發生碰撞，因此兩物體在這段時間內平均速度相等，有v1v22而第一次碰撞中系統動量守恒，有而第一次碰撞中系統動量守恒，有2mv02mv1mv2由以上兩式可得由以上兩式可得- 10 -v1v02v2v0所以第一次碰撞中的機械能損失量為所以第一次碰撞中的機械能損失量為E122mv20122mv2112

26、mv2214mv2012(2014寧夏銀川一中一模寧夏銀川一中一模)(10 分分)如圖所示，在光滑水平面上如圖所示，在光滑水平面上有一塊長為有一塊長為 L 的木板的木板 B，其上表面粗糙，在其左端有一個光滑的圓弧，其上表面粗糙，在其左端有一個光滑的圓弧槽槽 C 與長木板接觸但不連接與長木板接觸但不連接，圓弧槽的下端與木板的上表面相平圓弧槽的下端與木板的上表面相平，B、C 靜止在水平面上靜止在水平面上 現有很小的滑塊現有很小的滑塊 A 以初速度以初速度 v0從右端滑上從右端滑上 B 并以并以v02的速度滑離的速度滑離 B，恰好能到達，恰好能到達 C 的最高點的最高點A、B、C 的質量均為的質量均

27、為 m，試求：試求：(1)木板木板 B 上表面的動摩擦因數上表面的動摩擦因數；(2)14圓弧槽圓弧槽 C 的半徑的半徑 R.答案答案：(1)5v2016gL(2)v2064g解析解析：(1)由于水平面光滑由于水平面光滑，A 與與 B、C 組成的系統動量守恒組成的系統動量守恒，有有：mv0m12v02mv1又又mgL12mv2012m12v02122mv21解得：解得：5v2016gL- 11 -(2)當當 A 滑上滑上 C，B 與與 C 分離，分離，A、C 間發生相互作用間發生相互作用A 到達最到達最高點時兩者的速度相等，高點時兩者的速度相等，A、C 組成的系統水平方向動量守恒，有：組成的系統

28、水平方向動量守恒，有：m12v0mv1(mm)v2又又12m12v0212mv2112(2m)v22mgR解得：解得：Rv2064g13(12 分分)(1)下列說法中正確的是下列說法中正確的是_A光電效應實驗揭示了光的粒子性光電效應實驗揭示了光的粒子性B原子核發生一次原子核發生一次衰變，該原子核外就失去一個電子衰變，該原子核外就失去一個電子C原子核放出原子核放出粒子后，轉變成的新核所對應的元素是原來的同粒子后，轉變成的新核所對應的元素是原來的同位素位素D玻爾在研究原子結構中引進了量子化的觀念玻爾在研究原子結構中引進了量子化的觀念E氫原子從低能級躍遷到高能級要吸收能量氫原子從低能級躍遷到高能級要

29、吸收能量(2)如圖所示如圖所示， 兩質量分別為兩質量分別為 M1M21.0 kg 的木板和足夠高的光的木板和足夠高的光滑凹槽靜止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接觸但不粘連，凹滑凹槽靜止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接觸但不粘連，凹槽左端與木板等高槽左端與木板等高 現有一質現有一質量量m2.0 kg的物塊以初速的物塊以初速度度v05.0 m/s從木板左端滑上，物塊離開木板時木板的速度大小為從木板左端滑上，物塊離開木板時木板的速度大小為 1.0 m/s，物塊以，物塊以某一速度滑上凹槽，已知物塊和木板間的動摩擦因數某一速度滑上凹槽，已知物塊和木板間的動摩擦因數0.5，重力加，重力加速度速度

30、g 取取 10 m/s2.求：求：木板的長度；木板的長度；物塊滑上凹槽的最大高度物塊滑上凹槽的最大高度- 12 -答案：答案：(1)ADE(2)0.8 m0.15 m解析：解析：(2)物塊在木板上滑行的過程中，對系統由動量守恒和能物塊在木板上滑行的過程中，對系統由動量守恒和能量守恒可得：量守恒可得：mv0mv1(M1M2)v212mv2012mv2112(M1M2)v22mgL聯立求解可得：聯立求解可得：v24 m/s，L0.8 m物體在凹槽上滑行的過程中，同理可得：物體在凹槽上滑行的過程中，同理可得：mv1M2v2(mM2)v12mv2112M2v2212(mM2)v2mgh解得：解得：h0

31、.15 m.14(2014河北省唐山市高三二模河北省唐山市高三二模)(12 分分)(1)最近在河南安陽發現最近在河南安陽發現了曹操墓地放射性同位素了曹操墓地放射性同位素14C 在考古中有重要應用，只要測得該化在考古中有重要應用，只要測得該化石中石中14C 殘存量殘存量，就可推算出化石的年代就可推算出化石的年代為研究為研究14C 的衰變規律的衰變規律，將將一個原來靜止的一個原來靜止的14C 原子核放在勻強磁場中，觀察到它所放射的粒子原子核放在勻強磁場中，觀察到它所放射的粒子與反沖核的徑跡是兩個相內切的圓與反沖核的徑跡是兩個相內切的圓，圓的半徑之比圓的半徑之比 Rr71，那那么么14C 的衰變方程

32、式應是的衰變方程式應是()A146C104Be42HeB146C145B01eC146C147N01eD146C135B11H(2)如圖所示，三個大小相同的小球如圖所示，三個大小相同的小球 A、B、C 置于光滑水平面上置于光滑水平面上，三球的質量分別為三球的質量分別為 mA2 kg、mB4 kg、mC2 kg，取水平向右方向取水平向右方向為動量的正方向為動量的正方向，某時刻某時刻 A 球的動量球的動量 pA20 kgm/s，B 球此刻的動量球此刻的動量大小和方向未知，大小和方向未知，C 球的動量為零球的動量為零A 球與球與 B 球先碰，隨后球先碰，隨后 B 球與球與 C- 13 -球碰球碰，碰

33、撞均在同一直線上碰撞均在同一直線上，且且 A 球與球與 B 球以及球以及 B 球與球與 C 球之間分別球之間分別只相互碰撞一次只相互碰撞一次， 最終所有小球都以各自碰后的速度一直勻速運動最終所有小球都以各自碰后的速度一直勻速運動 所所有的相互作用結束后，有的相互作用結束后，pC10 kgm/s、pB4 kgm/s，最終，最終 B 球球以以5 m/s 的速度水平向右運動求：的速度水平向右運動求：A 球對球對 B 球的沖量大小與球的沖量大小與 C 球對球對 B 球的沖量大小之比；球的沖量大小之比；整個過程系統由于碰撞產生多少熱量？整個過程系統由于碰撞產生多少熱量？答案：答案：(1)C(2)7548

34、 J解析：解析：(1)由動量守恒定律可知，放射的粒子與反沖核動量大小相由動量守恒定律可知，放射的粒子與反沖核動量大小相等、方向相反又因徑跡是兩個內切圓，即衰變時粒子與反沖核受力等、方向相反又因徑跡是兩個內切圓，即衰變時粒子與反沖核受力方向相同，故它們帶電性質相反又由帶電粒子在勻強磁場中回旋半方向相同，故它們帶電性質相反又由帶電粒子在勻強磁場中回旋半徑徑 r 之比為之比為 71，故，故 C 正確正確(2)由由 A、B、C 組成的系統動量守恒組成的系統動量守恒pApBpC0解得：解得：pA14 kgm/s由由 A、B 相碰時對相碰時對 A 用動量定理可得用動量定理可得：IBApA，IABIBA14

35、kgm/s由由 B、C 相碰時對相碰時對 C 用動量定理可得用動量定理可得：IBCpC，ICBIBC10 kgm/s則則 IABICB75.設設 A、B 碰前碰前 A 的動量為的動量為 pA，B 的動量為的動量為 pB，C 的動量為的動量為 pC，所有的作用結束所有的作用結束后后A的動量的動量為為pA， B的動量的動量為為pB， C的動量的動量為為pC，由由 A、B、C 組成的系統動量守恒得：組成的系統動量守恒得：pApBpCpApBpCpApApApCpCpCpBmBvB20 kgm/s- 14 -Qp2A2mAp2B2mBpA22mApB22mBpC22mC聯立解得：聯立解得：Q48 J.

36、15 (12 分分)(1)如圖為氫原子的能級示意圖如圖為氫原子的能級示意圖， 鋅的逸出功是鋅的逸出功是 3.34 eV，那么對氫原子在能級躍遷過程中發射或吸收光子的特征認識正確的是那么對氫原子在能級躍遷過程中發射或吸收光子的特征認識正確的是_A 用氫原子從高能級向基態躍遷時發射的光照射鋅板一定不能產用氫原子從高能級向基態躍遷時發射的光照射鋅板一定不能產生光電效應現象生光電效應現象B一群處于一群處于 n3 能級的氫原子向基態躍遷時，能放出能級的氫原子向基態躍遷時，能放出 3 種不同種不同頻率的光頻率的光C一群處于一群處于 n3 能級的氫原子向基態躍遷時能級的氫原子向基態躍遷時，發出的光照射鋅發出

37、的光照射鋅板，鋅板表面所發出的光電子的最大初動能為板，鋅板表面所發出的光電子的最大初動能為 8.75 eVD用能量為用能量為 10.3 eV 的光子照射的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到可使處于基態的氫原子躍遷到激發態激發態E用能量為用能量為 14.0 eV 的光子照射，可使處于基態的氫原子電離的光子照射，可使處于基態的氫原子電離(2)如圖所示如圖所示，在光滑水平地面上在光滑水平地面上，有一質量有一質量 m14.0 kg 的平板小的平板小車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質細彈簧，位車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質細彈簧，位于小車于小車 A 點處的質量為點處的質量為 m21.0 kg 的木塊的木塊(視為質點視為質點)與彈簧的左端相與彈簧的左端相接觸但不連接，此時彈簧與木塊間無相互作用力木塊與接觸但不連接，此時彈簧與木塊間無相互作用力木塊與 A 點左側的點左側的- 15 -車面之間有摩擦，與車面之間有摩擦，與 A 點右側的車面之間的摩擦可忽略不計現小車點