3.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为:,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的.已知的质量为m₁，的质量为m₂,则下列判断正确的是(　)

A.3m₁＞m₂ B.3m₁＜m₂ C.3m₁=m₂ D.m₁=3m₂

解析:由于发生上述核聚变时释放核能，根据爱因斯坦质能方程，可知该反应存在质量亏损，所以3m₁＞m₂,即选项A正确.

答案:A

2.下列说法中正确的是(　)

A.氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加

B.α射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的

C.原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律

D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变

解析:氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，由于电场力做正功，电势能减少,又因氢原子放出光子，所以原子的总能量减少，故A错.α射线的电离能力在α、β、γ三种射线中是最强的，所以B错.据爱因斯坦质能方程可知，原子核反应过程中的质量亏损现象并不违背能量守恒定律，故C错.放射性元素的半衰期不因其物理、化学状态的变化而变化，故D正确.

答案:D

1.下列说法错误的是(　)

A.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢

B.同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质

C.阴极射线和β射线都是电子流，它们的产生机理是一样的

D.重核裂变过程中一定伴随着质量亏损

解析:由基本概念可知ABD说法是对的.阴极射线和β射线都是电子流,但产生机理不同,故应选C.

答案:C

16.(11分)两个完全相同的物块A、B，质量均为m=0.8 kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动.图2-14中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v-t图象，求:

图2-14

(1)物块A所受拉力F的大小;

(2)8 s末物块A、B之间的距离s.

解析:(1)设A、B两物块的加速度分别为a₁、a₂,

由v-t图可得

①

负号表示加速度方向与初速度方向相反.②

算出(a=1.5 m/s²同样给分)

对A、B两物块分别由牛顿第二定律得

F－f=ma₁③

f=ma₂④

由①~④式可得F=1.8 N.

(2)设A、B两物块8 s内的位移分别为s₁、s₂，由图象得

所以s=s₁－s₂=60 m

或用公式法求解得出正确答案的同样给分.

答案:(1)1.8 N　(2)60 m

15.(10分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.

某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v₁=40 m/s，然后再减速到v₂=20 m/s，

你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果.

解析:不合理.理由是:如按以上计算，则质点完成位移为所以以上做法不对，而且说明最大速度一定比40 m/s要小.

正确结果:设在直道上最大速度为v，则有

代入数据并求解得v=36 m/s

则加速时间减速时间最短时间为t=t₁+t₂=11 s.

答案:不合理.理由见解析　11 s

14.(10分)如图2-13,A、B两物体相距s=7 m时,A在水平拉力和摩擦力作用下,正以v_a=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时正以v_B=10 m/s的初速度向右匀减速运动,加速度a=－2 m/s²,求A追上B所经历的时间.

图2-13

解析:设物体B减速至零的时间为t

则0－v_b=at₀,

在此时间内物体B的位移为

A物体在这5 s内前进

S_A=v_At₀=20 m,

显然s_B+7 m>s_A.

所以A追上B前,物体B已经静止,设A追上B经历的时间为t′

则

答案:8 s

13.(9分)甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速运动,速度均为16 m/s.在前面的甲车紧急刹车,加速度为 a₁=3 m/s²,乙车由于司机的反应时间为0.5 s而晚刹车,已知乙的加速度为a₂=4 m/s²,为了确保乙车不与甲车相撞,原来至少应保持多大的车距?

解析:根据题意可知两车不相撞的临界条件是乙追上甲时,二者的速度刚好相等,设为v,作出二者运动的过程示意图如上图,设甲车刹车的时间为t

则v=v₀－a₁t①

v=v₀－a₂(t－t₀)②

由①②得t=2 s　v=10 m/s

因此甲乙应保持的车距:

代入数据得s=1.5 m.

答案:1.5 m

12.(14分)某同学用如图2-9所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.

图2-9

实验步骤如下:

a.安装好实验器材.

b.接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2-10中0、1、2……6点所示.

图2-10

c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作s₁、s₂、s₃……s₆.

d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.

e.分别计算出s₁、s₂、s₃……s₆与对应时间的比值

f.以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出图线.

结合上述实验步骤，请你完成下列任务:

(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________和________.(填选项代号)

A.电压合适的50 Hz交流电源　　　　　　　　　　　　 B.电压可调的直流电源

C.刻度尺　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.秒表

E.天平　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 F.重锤

(2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在的位置如图2-11所示，则s₂=cm，s₅=cm.

图2-11

(3)该同学在图2-12中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出图线.

图2-12

(4)根据图线判断，在打0计数点时，小车的速度v₀=m/s；它在斜面上运动的加速度a=m/s².

解析:(1)打点计时器使用的电源为交流电源，利用刻度尺测量各点之间的距离.

(2)刻度尺的最小刻度为mm，故要估读到0.1 mm，即要读到0.01 cm位.

(3)描出对应的两点，再连线即可得图线.

(4)由图线在纵轴上的截距可求得初速度，由得在图线中斜率为,图线的斜率则表示加速度的一半.

答案:(1)A　C

(2)2.97-2.99　13.17-13.19

(3)如图所示

(4)0.16~0.20　4.50~5.10

11.(6分)某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了一条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个点取一个计数点，依打点先后编为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如图2-8所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:

图2-8

(1)在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是________.

(2)若使用的电源频率为50 Hz，则打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s².

解析:设相邻两个计数点间的位移为s₁、s₂、s₃、s₄、s₅，由s₂－s₁=s₃－s₂=s₄－s₃=s₅－s₄可知s₅=54.0 mm，故撕下的那段应该是C.加速度大小

答案:(1)C　(2)0.6

10.如图2-7所示，A、B两物体相距s=7 m，物体A在水平拉力和摩擦力的作用下，正以v_A=4 m/s 的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度v_B=10 m/s，由于摩擦力作用向右匀减速运动，加速度a=－2 m/s²，那么物体A追上物体B所用时间为(　)

图2-7

A.7 s　　　　　　 B.8 s　　　　　　　　　　 C.9 s　　　　　　 D.10 s

解析:对B物体，v_B=at得t=5 s，也即B物体经5 s 后停止.对A物体，在5 s内运动了s_A=v_At=20 m.当B物体停止运动后，s+s_B－s_A=v_At′，得t′=3 s.故物体A追上B的时间为t+t′=8 s.选项B正确.

答案:B

第Ⅱ卷　非选择题