當(dāng)前位置： 2020-2021學(xué)年江蘇省常州市高二（下）期末物理模擬練習(xí)試卷（A卷）> 試題詳情

如圖所示，光滑軌道由傾角θ=30°的斜面AB、小圓弧BC（長(zhǎng)度可忽略）、水平面CD連接而成。輕彈簧一端固定在斜面底端的擋板上，另一端被鎖定在斜面上的P點(diǎn)，此時(shí)彈簧壓縮量x=0.1m。兩個(gè)小物塊M、N分別靜止在P點(diǎn)和水平面上的Q點(diǎn)。某時(shí)刻解除彈簧鎖定，經(jīng)Δt=0.1s后物塊M離開(kāi)彈簧，離開(kāi)時(shí)速度v_M=6m/s。此后繼續(xù)沿斜面運(yùn)動(dòng)，通過(guò)小圓弧后與物塊N發(fā)生彈性碰撞。若整個(gè)過(guò)程中物塊M不會(huì)脫離軌道，已知m_M=0.2kg,m_N=0.1kg,P、B兩點(diǎn)間距離x_PB=1.2m,g=10m/s²，求：
（1）從解除彈簧鎖定到物塊M離開(kāi)彈簧，彈簧彈力的沖量大小I；
（2）鎖定彈簧時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能E_p；
（3）物塊M與物塊N碰撞后它們的速度大小。

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題；機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：65引用：2難度：0.6

相似題

1．中子的發(fā)現(xiàn)是守恒定律在核反應(yīng)過(guò)程中的重要應(yīng)用，1930年發(fā)現(xiàn)用釙放出的α射線(xiàn)轟擊Be核時(shí)產(chǎn)生一種射線(xiàn)，其貫穿能力極強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鋁板，當(dāng)時(shí)著名物理學(xué)家居里夫人也不知道這是一種什么射線(xiàn)。1932年，英國(guó)青年物理學(xué)家查德威克用這種射線(xiàn)分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出了一些氫核和氮核。若未知射線(xiàn)均與靜止的氫核和氮核正碰，測(cè)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(shí)無(wú)能量損失，設(shè)未知射線(xiàn)中粒子的質(zhì)量為m,初速為v,被打出的核質(zhì)量為m'。
（1）推導(dǎo)出被打出的核的速度v'的表達(dá)式；
（2）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線(xiàn)中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子質(zhì)量之比。（氮核質(zhì)量m_N為氫核質(zhì)量m_H的14倍）
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：11引用：1難度：0.5
解析
2．[選做題]本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分．
A．（選修模塊3-3）
（1）由以下數(shù)據(jù)能估算出水分子直徑的是

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

D．水的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)
（2）如圖乙所示，用一根與絕熱活塞相連的細(xì)線(xiàn)將絕熱氣缸懸掛在某一高度靜止不動(dòng)，氣缸開(kāi)口向上，內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體（分子間的相互作用力忽略不計(jì)），缸內(nèi)活塞可以無(wú)摩擦移動(dòng)且不漏氣，現(xiàn)將細(xì)線(xiàn)剪斷，讓氣缸自由下落，下列說(shuō)法正確的是

A．氣體壓強(qiáng)減小，氣體對(duì)外界做功
B．氣體壓強(qiáng)增大，外界對(duì)氣體做功
C．氣體體積增大，氣體內(nèi)能減小
D．氣體體積減小，氣體內(nèi)能增大
（3）如圖甲所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S，此時(shí)活塞處于平衡狀態(tài)，氣體的溫度為T(mén)₁．現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，在氣體吸收熱量為Q的過(guò)程中，氣體對(duì)活塞做功的大小為W．已知大氣壓強(qiáng)為p₀，重力加速度為g,不計(jì)活塞與氣缸的摩擦．求：
①氣體的壓強(qiáng)；
②加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量；
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說(shuō)法中正確的是
．
A．激光比普通光源的相干性好
B．紫外線(xiàn)在水中的傳播速度大于紅外線(xiàn)在水中的傳播速度
C．在光的衍射實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)明條紋的地方光子到達(dá)的概率較大
D．接收電磁波時(shí)首先要進(jìn)行調(diào)頻
（2）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線(xiàn)所示，t=0.2s時(shí)刻的波形如圖丙中虛線(xiàn)所示，則：
A．質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)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(xiàn)從O點(diǎn)垂直射向棱鏡，OC=2cm,已知棱鏡對(duì)光的折射率為n=1.5，試求光線(xiàn)在棱鏡內(nèi)傳播的最短時(shí)間是多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）正電子（PET）發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像的基本原理是：將放射性同位素

15
8
O
注入人體，參與人體的代謝過(guò)程．

15
8
O
在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測(cè)器探測(cè)到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET原理，回答下列問(wèn)題：
①寫(xiě)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(xiàn) B．作為示蹤原子
C．參與人體的代謝過(guò)程 D．有氧呼吸
③PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)
．（填“長(zhǎng)”或“短”或“長(zhǎng)短均可”）
（2）一輛小車(chē)在光滑水平面上以v₁=1m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，小車(chē)的質(zhì)量為M=100kg,一質(zhì)量為m=50kg的人從小車(chē)的右端迎面跳上小車(chē)，接觸小車(chē)前的瞬間人的水平速度大小為v₂=5.6m/s.求人跳上小車(chē)后，人和小車(chē)的共同速度和人跳上小車(chē)的過(guò)程中人對(duì)小車(chē)做的功．
發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：17引用：1難度：0.5
解析
3．A．“中子的發(fā)現(xiàn)”
關(guān)于“原子核的組成”的研究，物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷了如下幾個(gè)重要的階段：
1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；
1920年，盧瑟福預(yù)言“原子核內(nèi)可能還有質(zhì)量與質(zhì)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(chǎn)生了一種貫穿能力極強(qiáng)的射線(xiàn)，研究發(fā)現(xiàn)這種射線(xiàn)是一種中性粒子流；
1932年，查德威克用這種射線(xiàn)轟擊氫原子和氮原子，打出了一些氫核（質(zhì)子）和氮核，測(cè)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(zhì)量而發(fā)現(xiàn)了中子．
查德威克認(rèn)為：氫核、氮核的熱運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于未知粒子的速度而可以忽略不計(jì)；被碰出的氫核、氮核之所以會(huì)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(yīng)該是彈性正碰的結(jié)果．實(shí)驗(yàn)中測(cè)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(qǐng)你根據(jù)查德威克研究，經(jīng)過(guò)推理計(jì)算，證明盧瑟福的“預(yù)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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