高中物理电荷守恒定律计算题

［物理——选修3-5］
（1）下列说法正确的是                                                                             （  ）

A．放射性元素的半衰期随温度的升高而减小

B．放射性元素放射出的射线、射线和射线，电离能力最强的是射线

C．衰变成要经过6次衰变和4次衰变

D．原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程。

E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
（2）如图所示，在高为h=5m的平台右边缘上，放着一个质量M=3kg的铁块，现有一质量为m=1kg的钢球以v₀=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为l=2m．已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0．5，求铁块在平台上滑行的距离s（不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点）．

【物理－物理3-5】
（1）置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。射线进入电场后，变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为_________射线，射线b为___________射线。

（2）如图所示，平放在水平面上的轻质弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接。一个质量为的小球从槽高处由静止开始下滑，要使小球能与弧形槽发生第二次作用，、应满足怎样的条件？

如图所示，在倾角θ＝30º的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝，槽内靠近右侧壁处有一小球A，它到凹槽内左壁侧的距离d＝0.10m．A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长．现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不损失机械能，碰撞时间极短．取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）A与B的左侧壁第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度．
（2）在A与B的左侧壁发生第一次碰撞后到第二次碰撞前的这段时间内，A与B的左侧壁的距离最大可达到多少？

［物理选修3-5模块］[
（1）下列叙述中符合物理学史实的有（    ）

A．托马斯·杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性

B．卢瑟福通过“α粒子散射实验”的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的

C．麦克斯韦验证了电磁场理论，提出了光是一种电磁波

D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构学说

（2）如图所示，光滑水平路面上，有一质量为m₁=5kg的无动力小车以匀速率v₀=2m/s向前行驶，小车由轻绳与另一质量为m₂=25kg的车厢连结，车厢右端有一质量为m₃=20kg的物体（可视为质点），物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2，开始物体静止在车厢上，绳子是松驰的．求：

①当小车、车厢、物体以共同速度运动时，物体相对车厢的位移（设物体不会从车厢上滑下）；
②从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间．（取g=10m/s²）

〔物理选修3—5〕
（1）下列说法中正确的是      （填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．光电效应实验证实了光具有粒子性

B．太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应

C．按照玻尔理论，电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν

D．质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是(m1+m2-m3)c^2

（2）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2 kg的A、B两物体都以v₀=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长。质量为4 kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，求：
①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度；
②在以后的运动过程中，物体A是否会有速度等于零的时刻？试通过定量分析，说明你的理由。

一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，已知m_A=0．99kg， m_B=3kg，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长。现滑块A被水平飞来的质量为m_C=10g，速度为400m/s的子弹击中，且没有穿出，如图所示，试求：

（1）子弹击中A的瞬间A和B的速度
（2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能
（3）B可获得的最大动能

［物理——选修3－5］
（1）下列说法正确的是：

A．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律

B．核力是短程力，且总表现为吸引力，从而使核子结合在一起

C．太阳辐射能量主要来源于重核裂变

D．各种原子的发射光谱都是线状谱

（2）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射。到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块。其中一块沿原轨道返回，质量为m/2，求爆炸过程中系统增加的机械能。

[物理——选修3-5]
（1）根据玻尔的原子理论，下列说法中正确的有                                       （   ）

A．原子只有在吸收了光子以后才有可能从低能级跃迁到高能级

B．原子从高能级跃迁到低能级一定会辐射出光子

C．氢原子向外辐射光子的能量不会超过13.6eV

D．氢原子能吸收的光子的能量不会超过13.6eV

（2）质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧的墙原速弹回，又与m₁相碰，碰后两球都静止。求第一次碰后m₁球的速度。

(18分)质量为m，长为L的矩形绝缘板放在光滑水平面上，另有一质量为m，带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从左端A水平向右滑上该板，整个装置处于竖直向下，足够大的匀强电场中，小物块沿板运动至右端B恰好停在板上．若强场大小不变而方向反向，当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距A端的距离为板长2/3处时，就相对于板静止了。
（1）通过计算说明小物块带何种电荷？匀强电场场强的大小E是多少？
（2）撤去电场，在绝缘板上距A端为处固定一质量可以忽略的挡板，小物块以相同初速度滑上绝缘板，与该挡板发生弹性正碰，求至少多大时，小物块不会从绝缘板上掉下。

[物理选修——3-5]（本题有两小题，每小题6分共12分。每小题只有一个选项符合题意。）
（1）已知π⁺介子、π^—介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。

	π^+	π^—	u	d
带电量	+e	－e	+

下列说法正确的是_____________。
①π⁺由u和组成　　②π⁺由d和组成
③π^—由u和组成　 ④π^—由d和组成
（2）A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移图象。a、b分别为A、B两球碰前的位移图象，c为碰撞后两球共同运动的位移图象，若A球质量是m=2kg，则由图象判断下列结论不正确的是（  ）

①A、B 碰撞前的总动量为3kg·m/s
②碰撞时A对B所施冲量为－4N·s
③碰撞前后A的动量变化为4kg·m/s
④碰撞中A、B两球组成的系统动量保持不变

如图所示，EF为水平地面，O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的。一轻质弹簧右端与墙壁固定，左端与静止在O点质量为m的小物块A连结，弹簧处于原长状态。质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动，已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为，物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动（设碰撞时间极短），A、B虽接触而不粘连，当运动到D点时撤去外力F。已知CO长度为4S，OD长度为S，整个过程中弹簧都在其弹性限度内。求撤去外力后：

（1）弹簧的最大弹性势能；
（2）物块B最终离O点的距离。

如图所示，质量m₁="0.3" kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L="15" m，现有质量m₂="0.2" kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v₀="2" m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数=0.5，取g="10" m/s²．求

（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v₀′不超过多少．

（1）用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m_A：m_B＝3：1。先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点。再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐。


①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm。
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________。
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B．升高小球初始释放点的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为         。（结果保留三位有效数字）
（2）某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。
A.电流表G₁（内阻R_g=15Ω，满偏电流I_g=2mA）
B.电流表G₂（量程20mA，内阻约2Ω）
C.滑动变阻器R₁（0～1000Ω）
D.电阻箱R₂ (0～9999.9Ω)
E.待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约500Ω）
F.开关S，导线若干
①实验中用电流表G₁改装成量程0～4V的电压表，需       （选填“串联”或“并联”）一个阻值为         Ω的电阻。
②该同学用电流表G₂和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，设计了如图3所示的实验电路图。请根据电路图，将图4中的实物连接成实验用的电路。


③接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表示数I和对应的电压表的示数U，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点，如图5所示。请你在图5上把已经描绘出的坐标点连成U-I图线。
④根据图5描绘出的图线可得出水果电池的电动势E=_______V，内电阻r=_______Ω

（1）如图1所示，为一固定在竖直平面内的光滑轨道，段水平，段与段平滑连接。质量为的小球从高位处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道段上质量为的小球发生碰撞，碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球的速度大小。

（2）碰撞过程中的能量传递规律在屋里学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的恶简化力学模型。如图2所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为的若干个球沿直线静止相间排列，给第1个球初能，从而引起各球的依次碰撞。定义其中第个球经过依次碰撞后获得的动能与之比为第1个球对第个球的动能传递系数。
a.求；

b.若为确定的已知量。求为何值时，值最大。