处的工件送到B处，A、B两处相距L=10m，从A处把工件无初速度地放到传送带上，经时间
t=6s能传送到B处，欲使工件用最短时间从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少应多
大？
22．如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1?23，n2?2． 3①判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；②求两个亮斑间的距离．
23.一个静止的氮核147N俘获一个速度为2.3×10 m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、
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C两个新核.设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是10 m/s，B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比RB∶RC=11∶30.求： (1)C核的速度大小； (2)根据计算判断C核是什么. (3)写出核反应方程式.
24．（10分）如图所示，水平光滑地面上放置有n个完全相同的小车，他们的质量均为m，其中最后一个车右上角上放有质量为M可以看作质点的物块，物块和车之间的动摩擦因数为μ，现在给第一个小车作用向右的瞬时冲量，使其获得速度初V0，设各小车碰撞后立即粘合在一起。运动过程中，物块最终未掉于地面上。求：
①物块M在车上发生相对运动的时间。
②为使物块不掉于地面，每个小车的最小长度L为多大？
6
25. （10分）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容
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为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m1，动能为E0，与介子的一个夸克（质量为m2）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m3，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：
（1）夸克m2与电子碰撞后所获得的动能
（2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。
2011—2012学年度第二学期期末考试
高二物理 参考答案
1.A 2.B 3.AD 4.C 5.C 6.C 7.C 8.C 9.BC 10.D 11.AD 12.BC 13.B 14.C 15.D 16.CD 17.AC 18.B 19【答案】A 9∶11
【解析】mA＜mB，所以A是被碰小球. 20【答案】0.86
(s4?s5?s6)?(s1?s2?s3) 0.64 29T- 7 -
【解析】A点处的瞬时速度：
vA=s3?s40.0833?0.0895? m/s=0.86 m/s 2T2?0.10s5?s2s6?s3s4?s1,a,a 2=3=2223T3T3T 由逐差法求纸带的加速度，则a1=所以a=a1?a2?a3(s4?s5?s6)?(s1?s2?s3)? 239T 代入数值得：a=0.64m/s2
21.．解析：物体在传送带上先作匀加速运动，当速度达到v=2m/s后与传送带保持相对静止，作匀速运动.设加速运动时间为t，加速度为a，则匀速运动 s2=v(6-t) ③的时间为（6-t）s，则： v=at ①
1s1=at2 ② 2s1+s2=10 ④w.w.^w.k.s.5* 联列以上四式，解得t=2s,a=1m/s2
物体运动到B处时速度即为皮带的最小速度 由v2=2as 得v=2as?25m/s
22【解析】①设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，
sinC1?13?n12，C1?60? （1分）
M P1 A r O PN ??C?45,i?45?C2＜C1所以紫光在AB成发生全反射，2同理
i C 而红光在AB面一部分折射，一部分反射，（1分）
B 且由几何关系可知，反射光线与AC垂直，所以在AM处产生的亮
1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色 （2分） 斑P②画出如图光路图， （1分）
1、P2，根据折射定律 设折射角为r，两个光斑分别为P - 8 -
n?sinrsini sinr?求得63 ????????（1分）
tanr?RAP1 由几何知识可得：解得AP1?62cm ????????（1分）
2=12cm 2为等腰直角三角形，解得AP由几何知识可得?OAP1P2?6(2?2)cm．????????（1分） 所以P【解析】(1)由动量守恒定律： mnvn=mBvB+mCvC, 所以vC=mnvn?mBvBmC 2.3?107?11?106=4=3×10 m/s.
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m/s v2(2)由qvB=mRR=得
mv qBRB=mBvBqBB,RC=mCvCqCB 所以RBmBvB?qC=RCmCvC?qB，qCqB=25 又因为qC+qB=7,所以qC=2，而mC=4 所以C核是2He. (3)7N+0n→5B+2He.
1411144
24.①对n个小车m和M用动量守恒定律 mV0=nmV1=（nm+M）V2?????????3分
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物体的加速度a=μg?????????2分
mv0v2?(nm?M)?g?????????1分 t=a112nmv1?(nm?m)v2222②由能量关系得μMgnL=?????????3分
2mv0L?2?gn2(nm?M)?????????1分
25.（1）以电子和夸克m2组成的系统为研究对象。
设碰撞前电子的速度为V0，碰撞后电子的速度为V1，夸克m2的速度为V2 由动量守恒定律可知：
m1v0?m1v1?m2v2 1分
由于发生弹性碰撞，碰撞前后系统动能不变
11122m1v0?m1v12?m2v2 1分 22212m1v0?E0 1分 2可得夸克m2获得的动能
E2?4m1m2E012m2v2? 2分 2(m1?m2)2 （2）夸克之间发生相互作用，以介子为研究对象，介子的最大内能出现在两者速度相等时，设其速度为v
由动量守恒定律可知m2v2?(m2?m3)v 2分 最大内能u?可得u?112m2v2?(m2?m3)v2 2分 224m1m2m3E0 1分 2(m1?m2)(m2?m3) - 10 -