當前位置： 2022-2023學年河北省衡水市棗強中學高三（上）期中物理試卷> 試題詳情

如圖所示，一輕質彈簧右端固定在豎直墻壁上，左端拴接著質量M=3kg的小物塊P，物塊P與長度L=4.0m的水平傳送帶之間是足夠長的光滑水平臺面，傳送帶以v=7m/s的速度順時針轉動，傳送帶與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接。傳送帶左邊是與一段光滑的水平臺面平滑連接的光滑斜面，質量m=1kg的小物塊Q從斜面上距水平臺面H=5.25m處由靜止釋放，經過傳送帶后與物塊P發(fā)生對心彈性碰撞。已知碰撞前物塊P靜止且彈簧處于原長狀態(tài)，物塊Q與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.3，重力加速度g取10m/s²，不計空氣阻力，兩物塊均可視為質點。求：
（1）物塊Q與物塊P碰撞前瞬間的速度大?。?br />（2）物塊Q與物塊P第一次碰后Q的速度大?。?br />（3）物塊Q與物塊P第一次碰后傳送帶的傳動速度降為v′=2.5m/s,方向保持順時針方向不變。物塊Q重新滑上傳送帶后Δt=2.4s內，傳送帶對物塊Q水平方向的沖量大小。

【考點】動量守恒與能量守恒共同解決實際問題；動量定理的內容和應用；機械能守恒定律的簡單應用．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/9/7 5:0:8組卷：5引用：2難度：0.3

相似題

1．中子的發(fā)現是守恒定律在核反應過程中的重要應用，1930年發(fā)現用釙放出的α射線轟擊Be核時產生一種射線，其貫穿能力極強，能穿透幾厘米厚的鋁板，當時著名物理學家居里夫人也不知道這是一種什么射線。1932年，英國青年物理學家查德威克用這種射線分別轟擊氫原子和氮原子，結果打出了一些氫核和氮核。若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測出被打出的氫核最大速度為v_H=3.5×10⁷m/s,被打出的氮核的最大速度v_N=4.7×10⁶m/s。假定正碰時無能量損失，設未知射線中粒子的質量為m,初速為v,被打出的核質量為m'。
（1）推導出被打出的核的速度v'的表達式；
（2）根據上述數據，推算出未知射線中粒子的質量m與質子質量之比。（氮核質量m_N為氫核質量m_H的14倍）
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：11難度：0.5
解析
2．[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區(qū)域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）由以下數據能估算出水分子直徑的是

A．水的質量、水的體積和阿伏加德羅常數
B．水的質量、水的密度和阿伏加德羅常數
C．水的摩爾質量和阿伏加德羅常數

D．水的摩爾體積和阿伏加德羅常數
（2）如圖乙所示，用一根與絕熱活塞相連的細線將絕熱氣缸懸掛在某一高度靜止不動，氣缸開口向上，內封閉一定質量的氣體（分子間的相互作用力忽略不計），缸內活塞可以無摩擦移動且不漏氣，現將細線剪斷，讓氣缸自由下落，下列說法正確的是

A．氣體壓強減小，氣體對外界做功
B．氣體壓強增大，外界對氣體做功
C．氣體體積增大，氣體內能減小
D．氣體體積減小，氣體內能增大
（3）如圖甲所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體．活塞的質量為m,橫截面積為S，此時活塞處于平衡狀態(tài)，氣體的溫度為T₁．現通過電熱絲緩慢加熱氣體，在氣體吸收熱量為Q的過程中，氣體對活塞做功的大小為W．已知大氣壓強為p₀，重力加速度為g,不計活塞與氣缸的摩擦．求：
①氣體的壓強；
②加熱過程中氣體的內能增加量；
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
．
A．激光比普通光源的相干性好
B．紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度
C．在光的衍射實驗中，出現明條紋的地方光子到達的概率較大
D．接收電磁波時首先要進行調頻
（2）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2s時刻的波形如圖丙中虛線所示，則：
A．質點P的運動方向向右
B．波的周期可能為0.27s
C．波的傳播速度可能為630m/s
D．波的頻率可能為1.25Hz
（3）如圖丁所示，ABC為玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，∠B=60°，BC=3cm,一條平行于AC邊的光線從O點垂直射向棱鏡，OC=2cm,已知棱鏡對光的折射率為n=1.5，試求光線在棱鏡內傳播的最短時間是多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）正電子（PET）發(fā)射計算機斷層顯像的基本原理是：將放射性同位素

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8
O
注入人體，參與人體的代謝過程．

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8
O
在人體內衰變放出正電子，與人體內負電子相遇而湮滅轉化為一對光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET原理，回答下列問題：
①寫出

15
8
O
的衰變的方程式
．
②將放射性同位素

15
8
O
注入人體，

15
8
O
的主要用途

A．利用它的射線 B．作為示蹤原子
C．參與人體的代謝過程 D．有氧呼吸
③PET中所選的放射性同位素的半衰期應
．（填“長”或“短”或“長短均可”）
（2）一輛小車在光滑水平面上以v₁=1m/s的速度向右運動，小車的質量為M=100kg,一質量為m=50kg的人從小車的右端迎面跳上小車，接觸小車前的瞬間人的水平速度大小為v₂=5.6m/s.求人跳上小車后，人和小車的共同速度和人跳上小車的過程中人對小車做的功．
發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：17難度：0.5
解析
3．A．“中子的發(fā)現”
關于“原子核的組成”的研究，物理學的發(fā)展過程經歷了如下幾個重要的階段：
1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發(fā)現了質子；
1920年，盧瑟福預言“原子核內可能還有質量與質子相近的中性粒子存在”；
1930年，約里奧?居里夫婦用釙（Po）放出的α粒子轟擊鈹（Be），產生了一種貫穿能力極強的射線，研究發(fā)現這種射線是一種中性粒子流；
1932年，查德威克用這種射線轟擊氫原子和氮原子，打出了一些氫核（質子）和氮核，測量出被打出的氫核和氮核的速度，并由此推算出這種粒子的質量而發(fā)現了中子．
查德威克認為：氫核、氮核的熱運動速度遠小于未知粒子的速度而可以忽略不計；被碰出的氫核、氮核之所以會具有不同的速率是由于碰撞的情況不同而造成的，其中速率最大的應該是彈性正碰的結果．實驗中測得氫核的最大速度為v_H=3.3×10⁷m/s,氮核的最大速度為v_N=4.5×10⁶m/s；已知m_N=14m_H．
請你根據查德威克研究，經過推理計算，證明盧瑟福的“預言”是正確的．
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：13引用：1難度：0.1
解析

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