高中物理选修3-5综合测试题及答案
人教版高中物理选修3-5章末测试题及答案全套

人教版高中物理选修3-5章末测试题及答案全套阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5小题只有一个选项符合题目要求,6~8小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.做平抛运动的物体,在相等的时间内,物体动量的变化量()A.始终相同B.只有大小相同C.只有方向相同D.以上说法均不正确解析:选A做平抛运动的物体,只受重力作用,重力是恒力,其在相等时间内的冲量始终相等,根据动量定理,在相等的时间内,物体动量的变化量始终相同。
2.下列情形中,满足动量守恒的是()A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量解析:选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时,铁砧对铁块的支持力大于系统重力,合外力不为零;子弹水平穿过墙壁时,地面对墙壁有水平作用力,合外力不为零;棒击垒球时,手对棒有作用力,合外力不为零;只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时,系统所受合外力为零,所以选项B正确。
3.如图1所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将细线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为()图1A.0 B.向左C.向右D.无法确定解析:选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力,故系统在水平方向上动量守恒,细线被烧断的瞬间,系统在水平方向的总动量为零,又知小球到达最高点时,小球与圆槽水平方向有共同速度,设为v′,设小球质量为m,由动量守恒定律有0=(M+m)v′,所以v′=0,故A正确。
4.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为m a、m b,两球在t时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图像如图2所示,下列关系正确的是()图2A .m a >m bB .m a <m bC .m a =m bD .无法判断解析:选B 由v -t 图像可知,两球碰撞前a 球运动,b 球静止,碰后a 球反弹,b 球沿a 球原来的运动方向运动,由动量守恒定律得m a v a =-m a v a ′+m b v b ′,解得m a m b =v b ′v a +v a ′<1,故有m a <m b ,选项B 正确。
高中物理:选修3-5全册检测题(含答案)

高中物理:选修3-5全册检测题(含答案)一、单项选择题1. ( 山东日照市上学期期末)竖直向上发射一物体(不计空气阻力),在物体上升的某一时刻突然炸裂为a 、b 两块,质量较小的a 块速度方向与物体原来的速度方向相反,则( ) A. 炸裂后瞬间,a 块的速度一定比原来物体的速度小B. 炸裂后瞬间,b 块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同C. 炸裂后瞬间,b 块的速度一定比原来物体的速度小D. 炸裂过程中,b 块的动量变化量大小一定小于a 块的动量变化量大小2. ( 黑龙江齐齐哈尔市质检)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视为质点,质量相等.Q 与水平轻弹簧相连,开始Q 静止,P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )A .P 的初动能B .P 的初动能的12C .P 的初动能的13D .P 的初动能的143. ( 湖北天门、仙桃等八市第二次联考)下列现象中,原子核结构发生了改变的是( ) A. 氢气放电管发出可见光 B. β衰变放出β粒子 C. α粒子散射现象 D. 光电效应现象4. ( 辽宁沈阳市第一次质检)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着重要作用,下列属于放射性元素衰变的是( )A. 238 92U→234 90Th +42HeB. 235 92U +10n→131 53I +103 39Y +210nC. 21H +31H→42He +10nD. 42He +2713Al→3015P +10n5. ( 山东泰安市模拟)如图,用光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光照射时,有光电流产生.则饱和光电流( )A. 与照射时间成正比B. 与入射光的强度无关C. 与入射光的强度成正比D. 与两极间的电压成正比6. ( 山东潍坊市二模)四种金属的逸出功W0如表所示,以下说法正确的是( )A. 逸出功就是使电子脱离金属所做的功B. 四种金属中,钙的极限频率最小C. 若某种光照射钠时有光电子逸出,则照射钙时也一定有光电子逸出D. 若某种光照射四种金属时均发生光电效应,则铷逸出光电子的最大初动能最大7. ( 江苏南京高三下学期第三次模拟)下列说法中正确的是( )A. 一个质子和一个中子结合成氘核,一定会释放出能量B. 汤姆孙发现电子,揭示了原子核内部有复杂结构C. 根据玻尔理论,电子没有确定轨道,只存在电子云D. 氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子,因而轨道半径可以连续增大8. ( 江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟)下列判断中正确的是( )A. 核力是强相互作用的一种表现,原子核尺度内,核力比库仑力小B. 比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定C. 一个氢原子从n=3的能级跃迁回基态,可能辐射三个光子D. 金属的逸出功随入射光频率的增大而增大二、多项选择题9. 如图所示,一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片,其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面,另两块碎片稍后一些同时落至地面.则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向不可能是( )10. 下列说法中正确的是( )A. 图甲中正确反映了黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系B. 图乙的放射性同位素应选择衰变时放出α粒子的同位素C. 图丙中A、B两球质量相等,当A以速度v与静止的B发生正碰后,B的速度未必是vD. 图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在11. ( 天津卷)如图所示,我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础.下列关于聚变的说法正确的是( )A. 核聚变比核裂变更为安全、清洁B. 任何两个原子核都可以发生聚变C. 两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加D. 两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加12. ( 山东潍坊市模拟)关于原子物理知识,下列说法正确的是( )A.升高放射性物质的温度,其半衰期变短B.发生光电效应现象时,增大入射光的频率,同一金属的逸出功变大C. 23793Np经过7次α衰变和4次β衰变后变成20983BiD.根据玻尔理论,氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子三、简答题13. 某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实验.实验装置如图所示,下面是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨和光电门,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②测得A和B两滑块上遮光片的宽度均为d;③得到A、B两滑块(包含遮光片)的质量m1、m2;④向气垫导轨通入压缩空气;⑤利用气垫导轨左右的弹射装置,使滑块A、B分别向右和向左运动,测出滑块A、B在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为Δt1和Δt2;⑥观察发现滑块A、B碰撞后通过粘胶粘合在一起,运动方向与滑块B碰撞前运动方向相同,此后滑块A再次经过光电门a时挡光时间为Δt.试解答下列问题:(1)碰撞前A滑块的速度大小为________,碰撞前B滑块的速度大小为________.(2)为了验证碰撞中动量守恒,需要验证的关系式是:____________________________(用题中物理量表示).14.如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出______种频率不同的光子。
高中物理选修3-5测试卷及答案

高中物理选修3— 5 测试卷一、选择题( 10 个小题,共60 分, 1-9小题给出的四个选项中,只有一个选项正确;10-12 小题有多个选项正确,全选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有错选的得 0 分)1.下面关于冲量的说法中正确的是 ()A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大B.当力与位移垂直时,该力的冲量为零C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同D.只要力的大小恒定,其相同时间内的冲量就恒定2.在光滑的水平面上有 a 、 b 两球,其质量分别为m a、 m b,两球在某时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图象如图所示.则下列关系正确的是()A . m a>m bB . m a= m bC .ma < m bD .无法判断3.下列叙述中不正确的是()A.麦克斯韦提出了光的电磁说B.玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子发光现象C.在光的干涉现象中,干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D.宏观物体的物质波波长非常小,不易观察到它的波动性4.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是()A .甲图中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C.丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由α粒子组成D.丁图中,链式反应属于轻核裂变5.氢原子发光时,能级间存在不同的跃迁方式,图中① ② ③三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列 A 、B、C、D 光谱图中,与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的(图中下方的数值和短线是波长的标尺)()6 .某单色光照射到一逸出功为 W 的光电材料表面, 所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r ,设电子的质量为 m ,带电量为 e ,普朗克常量为h ,则该光波的频率为()A .WB . r 2e 2B22 22D .W r2e 2B 2C . W r e Bh2mh h2mhh2mh7.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m 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,一个质量也为 m 的小球从槽高h 处开始下滑 ,则( )A .在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B .在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C .被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高 h 处D .被弹簧反弹后 ,小球和槽都做速率不变的直线运动8.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚 239( 23994Pu ),这种钚 239 可由铀 239( 23992U )经过 n 次 衰变而产生,则 n 为() A .2B .239C .145D . 929.质量为 m 、速度为 v 的 A 球与质量为 3m 的静止 B 球发生正碰. 碰撞可能是弹性的,也可 能是非弹性的, 因此,碰撞后 B 球的速度可能有不同的值. 碰撞后 B 球的速度大小可能是()A .0.6vB . 0.4vC . 0.2vD . v10 . (多选)在光滑水平面上,一质量为m 、速度大小为 v 的 A 球与质量为 2m 静止的 B球碰撞发生正碰, 碰撞可能是弹性的, 也可能是非弹性的。
高中物理选修3-5综合测试题(1)(2)(3)有详细答案word版本

选修3-5综合测试题一1.下列说法中正确的是()A.为了解释光电效应规律,爱因斯坦提出了光子说B.在完成α粒子散射实验后,卢瑟福提出了原子的能级结构C.玛丽·居里首先发现了放射现象D.在原子核人工转变的实验中,查德威克发现了质子2.关于下面四个装置说法正确的是()A.图甲实验可以说明α粒子的贯穿本领很强B.图乙的实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C.图丙是利用α射线来监控金属板厚度的变化D.图丁中进行的是聚变反应3.下列说法正确的是()A.汤姆孙提出了原子核式结构模型B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少3个E.放射性物质的温度升高,则半衰期减小4.斜向上抛出一个爆竹,到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块,前面一块速度水平向东,后面一块速度水平向西,前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。
则以下说法中正确的是()A.爆炸后的瞬间,中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B.爆炸后的瞬间,中间那块的速度可能水平向西C.爆炸后三块将同时落到水平地面上,并且落地时的动量相同D.爆炸后的瞬间,中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆炸前的总动能5.天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线。
下列说法正确的是()A.β射线是由原子核外电子电离产生的B.23892U经过一次α衰变,变为23890ThC.α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强D.放射性元素的半衰期随温度升高而减小6.一颗手榴弹以v0=10m/s的水平速度在空中飞行。
设它爆炸后炸裂为两块,小块质量为0.2kg,沿原方向以250m/s的速度飞去,那么,质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小和方向是()A.125m/s,与v0反向B.110m/s,与v0反向C.240m/s,与v0反向D.以上答案均不正确7.如图1所示是研究光电效应的电路。
最新人教版选修3-5高中物理本册综合能力测试题(1)检测题及答案

本册综合能力测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(山东师大附中2014~2015年高二下期检测)下面是历史上的几个著名实验的装置图,其中发现电子的装置是( )答案:A解析:汤姆孙利用气体放电管研究阴极射线,发现了电子。
2.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。
则下述说法中正确的是( )①若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒②若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒③小车的最终速度与断线前相同④全过程系统的机械能不守恒A.①②③B.②③④.①③④D.①②③④答案:B解析:取小车、物体和弹簧为一个系统,则系统水平方向不受外力(若有摩擦,则物体与小车间的摩擦力为内力),故全过程系统动量守恒,小车的最终速度与断线前相同。
但由于物体粘在B端的油泥上,即物体与小车发生完全非弹性碰撞,有机械能损失,故全过程机械能不守恒。
3.关于核反应方程H+H→H+,以下说法中正确的是( )A.是,该核反应属于聚变B.是H,该核反应属于裂变.是,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料D.是H,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料答案:A),此核反应属于聚变,A正确B错解析:根据质量守恒和电荷守恒知是\(1,误。
当前核电站采用的燃料是铀235,、D错误。
4.(河北邢台一中2014~2015年高二下期检测)氢原子的能级如图所示,下列说法不正确的是(导号 96140515)( )A.一个氢原子从=4的激发态跃迁到基态时,有可能辐射出6种不同频率的光子,这时电子动能减少,原子势能减少B.已知可见光的光子能量范围约为162V-311V,处于=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离.有一群处于=4能级的氢原子,如果原子=2向=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应,则这群氢原子发出的光谱中共有3条谱线能使该金属产生光电效应D.有一群处于=4能级的氢原子,如果原子=2向=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应,从能级=4向=1发出的光照射该金属材料,所产生的光电子的最大初动能为255V答案:A解析:根据\(2,)=6知,一群氢原子处于量子=4的激发态,它们向较低能级4跃迁时可能辐射出6种不同频率的光子,这时动能增大,电势能减小,故A 错误;可见光的光子能量范围约为162V -311V ,则紫外线的能量高于311V ,而=3能级的氢原子能量为-151V ,因此处于=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离,故B 正确。
人教版高中物理选修3-5综合测试卷A

高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)物理选修3-5综合测试卷A (含答案)(时间90分钟,满分100分)一、计算题(本题共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个正确选项,有的小题有多个正确选项.全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分.)1.卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是 ( ) A .解释α 粒子散射现象B .用α 粒子散射的实验数据估算原子核的大小C .结合经典电磁理论,解释原子的稳定性D .结合经典电磁理论,解释氢原子光谱2.一列现象中,与原子核内部变化有关是 ( ) A .α粒子散射 B .光电效应 C .天然放射现象 D .原子发光现象3.关于玻尔的原子模型,下述说法中正确的有 ( ) A .它彻底否定了经典的电磁理论 B .它发展了卢瑟福的核式结构学说 C .它完全抛弃了经典的电磁理论 D .它引入了普朗克的量子观念4.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子.例如在某种条件下,铬原子的n = 2能级上的电子跃迁到n = 1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n = 4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为 ,式中n =l ,2,3,…2n AEn -=表示不同能级,A 是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是 ( )A .B .C .D . 5.下列说法正确的是 ( ) A .当氢原子从n = 2的状态跃迁到n = 6的状态时,发射出光子B .放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C .同一元素的两种同位素具有相同的质子数D .中子与质子结合成氘核时要吸收能量6.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说.从科学研究的方法来说,这属于 ( ) A .等效替代 B .控制变量 C .科学假说 D .数学归纳 7.下面列出的是一些核反应方程 ( )A .X 是质子,Y 是中子,Z 是正电子B .X 是正电子,Y 是质子,Z 是中子C .X 是中子,Y 是正电子,Z 是质子D .X 是正电子,Y ,是中子,Z 是质子8.如图15 - 1所示的光电管的实验中,发现用一定频率的A 单色光照 射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的B 单色光照 射时不发生光电效应,那么 ( ) A .A 光的频率大于B 光的频率 B .B 光的频率大于A 光的频率C .用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD .用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a9.处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时,只发射波长为λl 、λ2、λ3的三种单色光,且λl >λ2>λ3,则照射光的波长为 ( ) A .λ3 B .λl +λ2+λ3 C . D . 10.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成.u 夸克带电量为 e ,d 夸克带电量为 e ,e 为基元电荷.下列论断可能正确的是 ( ) A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成A163A 167A 1611A 1613XS P +→i 30143015YB H Be +→+1052194ZLi He He +→+7342423232λλλλ+2121λλλλ+3231-B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C .质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成,中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成答 题 卡题号 l2345678910答案二、填空题(本题有6小题.每小题5分。
高中物理选修3-5综合测试题含答案
高中物理选修3-5综合测试题含答案高中物理选修3—5综合测试题一、选择题1.天然放射现象的发现揭示了:()A.原子不可再分.B.原子的核式结构.C.原子核还可再分.D.原子核由质子和中子组成.2.下列说法正确的是()A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B.利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小C.玻尔理论是依据α粒子散射实验分析得出的D.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子势能增大,总能量增大3.如图所示,用一束光照射光电管时,电流表A 中有一定读数,下列措施中有可能使电流表的示数增大的是()A 增大入射光的频率B 增大入射光的强度C 滑片P向右移动D 滑片P向左移动4、质量为m的物体,在水平面上以加速度a从静止开始运动,所受阻力是f,经过时间t ,它的速度为V,在此过程中物体所受合外力的冲量是()A.(ma+f )V/aB.mvC.matD.(ma-f )V/a5.用光子能量为E的光束照射容器中的氢气,氢原子吸收光子后,能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子,且ν1<ν2<ν3.入射光束中光子的能量应是()A.hv1C.h(v2+v3) B.h(v1+ν2)D.h(v1+v2+v3)6.如图6—2—4所示,质量为m的A小球以水平速度u与静止的光滑水平面上质量为3m的小球B正碰后,A球的速率变为原来的一半,则碰后B球的速度是(以u方向为正方向)( )A. B.u- C. D 6u2u3u-27.一个氢原子处于第3能级时,外面射来了一个波长为6.63×10-7m的光子,下列说法正确的是A.氢原子不吸收这个光子,光子穿过氢原子B.氢原子被电离,电离后电子的动能是0.36evC.氢原子被电离,电离后电子动能为零D.氢原子吸收光子,但不电离8.放射性元素镭放射出α、β、γ三种射线.如果让它们处于匀强磁场中,则三种粒子在磁场中的轨迹正确的 [ ]9.如图所示,A、B两物体质量之比mA︰mB=3︰2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同,A、B、C组成系统的动量不守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C 组成系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小不相等,A、B、BAC3C组成系统的动量守恒10.如图8—3—2所示,在光滑水平面上,有一质量为M=3 kg的薄板和质量为m=1 kg的物都以v=4 m/s 的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4 m/s时,物块的运动情况是( )A.做加速运动 B.做减速运动C.做匀速运动 D.以上运动都可能二、填空题11.如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。
高中物理选修3-5综合测试题及答案
高中物理选修3-5综合测试题及答案1.原子核式结构理论认为,原子的中心有原子核,包括带正电的质子和不带电的中子;原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里;带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转。
2.符合物理学史的叙述有:XXX通过研究阴极射线实验,发现了电子和质子的存在;XXX通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子是可以再分的;XXX根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式。
3.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,电子绕核旋转的半径增大。
4.原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要发出波长为λ1-λ2的光子。
5.照射氢原子的单色光的光子能量为 12.09eV。
6.氢原子的发射光谱不是连续光谱,而是只发出特定频率的光,说明氢原子能级是分立的,光谱的频率与氢原子能级的能量差有关。
7.正确的说法是,先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右。
8.水平推力F1和F2合成的力的大小为√(F1²+F2²)。
1.分别作用于水平面上的同一物体,分别作用一段时间后撤去,使物体都从静止开始运动到最后停下。
如果物体在两种情况下的总位移相等,且F1>F2,则F2的冲量大。
2.在任何相等的时间内,物体动量变化相等的是匀速圆周运动。
3.在光滑水平面上有一质量为m的物体,在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动,物体动量的变化量等于Ftcosθ。
4.质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。
其中,弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板P的质量均不计;滑块M以初速度V向右运动,它与挡板P碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后,滑块N以速度V向右运动。
在此过程中,M的速度为V/2时,弹簧的长度最长。
5.一质量为m=2kg的可以看作质点的物体,受到一个变力的作用,从静止开始做变加速直线运动,其加速度随时间的变化关系如图,则该物体4.0s末的动量大小为40kg.m/s。
6.关于原子核的衰变,下列说法中正确的是用任何方法都不能改变原子核的半衰期。
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最新人教版高中物理选修3-5测试题及答案全套单元测评(一)动量守恒定律(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有()A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一系统C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统解析:判断动量是否守恒的方法有两种:第一种,从动量守恒的条件判定,动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零,故分析系统受到的外力是关键.第二种,从动量的定义判定.B选项叙述的系统,初动量为零,末动量不为零.C选项末动量为零而初动量不为零.D选项,在物体沿斜面下滑时,向下的动量增大等.答案:A2.一物体竖直向下匀加速运动一段距离,对于这一运动过程,下列说法正确的是()A.物体的机械能一定增加B.物体的机械能一定减少C.相同时间内,物体动量的增量一定相等D.相同时间内,物体动能的增量一定相等解析:不知力做功情况,A、B项错;由Δp=F合·t=mat知C项正确;由ΔE k=F合·x=max知,相同时间内动能增量不同,D错误.答案:C3.(多选题)如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么这个物体的运动()A.运动方向不可能改变B.可能是匀速圆周运动C.可能是匀变速曲线运动D.可能是匀变速直线运动解析:由题意可知,物体受到的合外力为恒力,物体不可能做匀速圆周运动,B项错误;物体的加速度不变,可能做匀变速直线运动,其运动方向可能反向,也可能做匀变速曲线运动,A项错误,C、D项正确.答案:CD4.(多选题)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t,下降的高度为h,速率变为v,在这段时间内物体动量变化量的大小为() A.m(v-v0)B.mgtC.m v2-v20D.m gh解析:平抛运动的合外力是重力,是恒力,所以动量变化量的大小可以用合外力的冲量计算,也可以用初末动量的矢量差计算.答案:BC5.质量M=100 kg的小船静止在水面上,船头站着质量m甲=40 kg的游泳者甲,船尾站着质量m乙=60 kg的游泳者乙,船头指向左方.若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上甲朝左、乙朝右以3 m/s的速率跃入水中,则() A.小船向左运动,速率为1 m/sB.小船向左运动,速率为0.6 m/sC.小船向右运动,速率大于1 m/sD.小船仍静止解析:选向左的方向为正方向,由动量守恒定律得m甲v-m乙v+M v′=0,船的速度为v′=(m乙-m甲)vM=(60-40)×3100m/s=0.6 m/s,船的速度向左,故选项B正确.答案:B6.如图所示,两带电的金属球在绝缘的光滑水平桌面上,沿同一直线相向运动,A带电-q,B带电+2q,下列说法正确的是()A.相碰前两球运动中动量不守恒B.相碰前两球的总动量随距离减小而增大C.两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量,因为碰前作用力为引力,碰后为斥力D.两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量,因为两球组成的系统合外力为零解析:两球组成的系统,碰撞前后相互作用力,无论是引力还是斥力,合外力总为零,动量守恒,故D选项对,A、B、C选项错.答案:D7.在光滑的水平面的同一直线上,自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球,另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动,依次与上述小球相碰,碰后即粘合在一起,碰撞n 次后,剩余的总动能为原来的18,则n 为( ) A .5 B .6C .7D .8解析:整个过程动量守恒,则碰撞n 次后的整体速度为v =m v 0(n +1)m =v 0n +1,对应的总动能为:E k =12(n +1)m v 2=m v 202(n +1),由题可知E k =m v 202(n +1)=18×12m v 20,解得:n =7,所以C 选项正确.答案:C8.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后速率关系是( )A .若甲最先抛球,则一定是v 甲>v 乙B .若乙最后接球,则一定是v 甲>v 乙C .只有甲先抛球,乙最后接球,才有v 甲>v 乙D .无论怎样抛球和接球,都是v 甲>v 乙解析:将甲、乙、篮球视为系统,则满足系统动量守恒,系统动量之和为零,若乙最后接球,即(m 乙+m 篮)v 乙=m 甲v 甲,则v 甲v 乙=m 乙+m 篮m 甲,由于m 甲=m 乙,所以v 甲>v 乙.答案:B9.(多选题)如图所示,一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP′,PP′穿过金属环的圆心.现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动,则()A.磁铁穿过金属环后,两者将先后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C.磁铁与圆环的最终速度为M v0 M+mD.整个过程最多能产生热量Mm2(M+m)v20解析:磁铁向右运动时,金属环中产生感应电流,由楞次定律可知磁铁与金属环间存在阻碍相对运动的作用力,且整个过程中动量守恒,最终二者相对静止.M v0=(M+m)v,v=M v0M+m;ΔE损=12M v20-12(M+m)v2=Mm v202(M+m);C、D项正确,A、B项错误.答案:CD10.如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A 和B ,A 的质量为m A ,B 的质量为m B ,m A >m B .最初人和车都处于静止状态.现在,两人同时由静止开始相向而行,A 和B 对地面的速度大小相等,则车( )A .静止不动B .左右往返运动C .向右运动D .向左运动解析:两人与车为一系统,水平方向不受力,竖直方向合外力为零,所以系统在整个过程中动量守恒.开始总动量为零,运动时A 和B 对地面的速度大小相等,m A >m B ,所以AB 的合动量向右,要想使人车系统合动量为零,则车的动量必向左,即车向左运动.答案:D11.如图所示,质量为0.5 kg 的小球在距离车底面高20 m 处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s 速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg ,设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s ,g 取10 m/s 2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( )A .5 m/sB .4 m/sC .8.5 m/sD .9.5 m/s解析:对小球落入小车前的过程,平抛的初速度设为v 0,落入车中的速度设为v ,下落的高度设为h ,由机械能守恒得:12m v 20+mgh =12m v 2,解得v 0=15 m/s ,车的速度在小球落入前为v 1=7.5 m/s ,落入后相对静止时的速度为v 2,车的质量为M ,设向左为正方向,由水平方向动量守恒得:m v 0-M v 1=(m +M )v 2,代入数据可得:v2=-5 m/s,说明小车最后以5 m/s的速度向右运动.答案:A12.如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是()A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动B.C与B碰前,C与AB的速率之比为m∶MC.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动D.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动解析:依据系统动量守恒,C向右运动时,A、B向左运动,或由牛顿运动定律判断,AB受向左的弹力作用而向左运动,故A项错;又M v AB=m v C,得v C vAB ,即B项错;根据动量守恒得:0=(M+m)v′,所以v′=0,故选C.=Mm答案:C第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(5分)某同学利用计算机模拟A、B两球碰撞来验证动量守恒,已知A、B两球质量之比为2∶3,用A作入射球,初速度为v1=1.2 m/s,让A球与静止的B球相碰,若规定以v1的方向为正,则该同学记录碰后的数据中,肯定不合理的是________.解析:根据碰撞特点:动量守恒、碰撞后机械能不增加、碰后速度特点可以判断不合理的是BC.答案:BC(5分)14.(9分)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C 和D 的气垫导轨以及滑块A 和B 来探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:a .用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m B .b .调整气垫导轨,使导轨处于水平.c .在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止地放置在气垫导轨上.d .用刻度尺测出A 的左端至C 板的距离L 1.e .按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作.当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时停止计时,记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t 1和t 2.(1)实验中还应测量的物理量是______________________________.(2)利用上述测量的实验数据,得出关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是m v 的矢量和,上式中算得的A 、B 两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是________________________.解析:(1)本实验要测量滑块B 的速度,由公式v =L t 可知,应先测出滑块B的位移和发生该位移所用的时间t ,而滑块B 到达D 端所用时间t 2已知,故只需测出B 的右端至D 板的距离L 2.(2)碰前两物体均静止,即系统总动量为零.则由动量守恒可知0=m A ·L 1t 1-m B ·L 2t 2即m A L 1t 1=m B L 2t 2产生误差的原因有:测量距离、测量时间不准确;由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差.答案:(1)测出B 的右端至D 板的距离L 2(3分)(2)m A L 1t 1=m B L 2t 2(3分) 测量距离、测量时间不准确;由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差(3分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)课外科技小组制作一只“水火箭”,用压缩空气压出水流使火箭运动.假如喷出的水流流量保持为2×10-4 m 3/s ,喷出速度保持为对地10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg ,则启动2 s 末火箭的速度可以达到多少?已知火箭沿水平轨道运动阻力不计,水的密度是1.0×103 kg/m 3.解析:“水火箭”喷出水流做反冲运动.设火箭原来总质量为M ,喷出水流的流量为Q ,水的密度为ρ,水流的喷出速度为v ,火箭的反冲速度为v ′,由动量守恒定律得(M -ρQt )v ′=ρQt v (6分)代入数据解得火箭启动后2 s 末的速度为v ′=ρQt v M -ρQt =103×2×10-4×2×101.4-103×2×10-4×2m/s =4 m/s. (4分) 答案:4 m/s16.(12分)如图所示,有A 、B 两质量均为M =100 kg 的小车,在光滑水平面上以相同的速率v 0=2 m/s 在同一直线上相对运动,A 车上有一质量为m =50 kg 的人至少要以多大的速度(对地)从A 车跳到B 车上,才能避免两车相撞?解析:要使两车避免相撞,则人从A 车跳到B 车上后,B 车的速度必须大于或等于A 车的速度,设人以速度v 人从A 车跳离,人跳到B 车后,A 车和B 车的共同速度为v ,人跳离A 车前后,以A 车和人为系统,由动量守恒定律:(M +m )v 0=M v +m v 人(5分)人跳上B 车后,以人和B 车为系统,由动量守恒定律:m v 人-M v 0=(m +M )v (5分)联立以上两式,代入数据得:v 人=5.2 m/s. (2分)答案:5.2 m/s17.(16分)如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L =1.5 m ,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=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μ=0.5,取g =10 m/s 2,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v 0′不超过多少. 解析:(1)设物块与小车共同速度为v ,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m 2v 0=(m 1+m 2)v (3分)设物块与车面间的滑动摩擦力为F ,对物块应用牛顿定律有F =m 2v 0-v t (2分)又F =μm 2g (1分)解得t =m 1v 0μ(m 1+m 2)g(1分) 代入数据得t =0.24 s. (1分)(2)要使物块恰好不从车面滑出,须使物块到达车面最右端时与小车有共同的速度,设其为v ′,则m 2v 0′=(m 1+m 2)v ′(3分)由功能关系有12m 2v ′20=12(m 1+m 2)v ′2+μm 2gL (3分) 代入数据解得v 0′=5 m/s故要使物块不从车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v 0′不超过5 m/s. (2分)答案:(1)0.24 s (2)5 m/s单元测评(二) 波粒二象性(时间:90分钟 满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A .能量的连续经典理论B .普朗克提出的能量量子化理论C .以上两种理论体系任何一种都能解释D .牛顿提出的能量微粒说解析:根据黑体辐射的实验规律,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加;另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释,故B 项正确.答案:B2.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能.若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)( )A .hν B.12Nhν C .Nhν D .2Nhν解析:光子能量与频率有关,一个光子能量为ε=hν,N 个光子能量为Nhν,故C 正确.答案:C3.经150 V 电压加速的电子束,沿同一方向射出,穿过铝箔后射到其后的屏上,则( )A .所有电子的运动轨迹均相同B .所有电子到达屏上的位置坐标均相同C .电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定D .电子到达屏上的位置受波动规律支配,无法用确定的坐标来描述它的位置解析:电子被加速后其德布罗意波波长λ=h p =1×10-10 m ,穿过铝箔时发生衍射.电子的运动不再遵守牛顿运动定律,不可能同时准确地知道电子的位置和动量,不可能用“轨迹”来描述电子的运动,只能通过概率波来描述.所以A 、B 、C 项均错.答案:D4.关于黑体辐射的强度与波长的关系,下图正确的是( )A BC D 解析:根据黑体辐射的实验规律:随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加,故图线不会有交点,选项C 、D 错误.另一方面,辐射强度的极大值会向波长较短方向移动,选项A 错误,B 正确.答案:B5.科学研究证明,光子有能量也有动量,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中( )A.能量守恒,动量守恒,且λ=λ′B.能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ′C.能量守恒,动量守恒,且λ<λ′D.能量守恒,动量守恒,且λ>λ′解析:能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律,适用于宏观世界也适用于微观世界,光子与电子碰撞时遵循这两个守恒定律.光子与电子碰撞前,光子的能量E=hν=h cλ,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子,光子的能量E′=hν′=h cλ′,由E>E′,可知λ<λ′,选项C正确.答案:C6.在做双缝干涉实验时,发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处,则b处可能是()A.亮纹B.暗纹C.既有可能是亮纹也有可能是暗纹D.以上各种情况均有可能解析:按波的概率分布的特点去判断,由于大部分光子都落在b点,故b 处一定是亮纹,选项A正确.答案:A7.(多选题)关于不确定性关系ΔxΔp≥h4π有以下几种理解,其中正确的是()A.微观粒子的动量不可能确定B.微观粒子的坐标不可能确定C.微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子,也适用于其他宏观粒子解析:不确定性关系ΔxΔp≥h4π表示确定位置、动量的精度互相制约,此长彼消,当粒子位置不确定性变小时,粒子动量的不确定性变大;粒子位置不确定性变大时,粒子动量的不确定性变小.故不能同时准确确定粒子的动量和坐标.不确定性关系也适用于其他宏观粒子,不过这些不确定量微乎其微.答案:CD8.(多选题)用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图甲、乙、丙所示的图像,则()A.图像甲表明光具有粒子性B.图像丙表明光具有波动性C.用紫外光观察不到类似的图像D.实验表明光是一种概率波解析:从题图甲可以看出,少数粒子打在底片上的位置是随机的,没有规律性,显示出粒子性;而题图丙是大量粒子曝光的效果,遵循了一定的统计性规律,显示出波动性;单个光子的粒子性和大量粒子的波动性就是概率波的思想.答案:ABD9.近年来,数码相机几近家喻户晓,用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素,1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点,现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多,其原因可以理解为( )A .光是一种粒子,它和物质的作用是一份一份的B .光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C .大量光子表现光具有粒子性D .光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性解析:由题意知像素越高形成照片的光子数越多,表现的波动性越强,照片越清晰,D 项正确.答案:D10.现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构.为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d n ,其中n >1.已知普朗克常量为h 、电子质量为m 和电子电荷量为e ,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )A.n 2h 2med 2 B.md 2h 23n 2e 3 C.d 2h 22men 2 D.n 2h 22med 2解析:由德布罗意波长λ=h p 知,p 是电子的动量,则p =m v =2meU =h λ,而λ=d n ,代入得U =n 2h 22med 2. 答案:D11.对于微观粒子的运动,下列说法中正确的是( )A .不受外力作用时光子就会做匀速运动B .光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动C .只要知道电子的初速度和所受外力,就可以确定其任意时刻的速度D .运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律解析:光子不同于宏观力学的粒子,不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动,选项A、B错误;根据概率波、不确定关系可知,选项C错误,故选D.答案:D12.(多选题)如图所示是某金属在光的照射下,光电子最大初动能E k与入射光频率ν的关系图像,由图像可知()A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hν0C.入射光的频率为ν0时,产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为2E解析:题中图象反映了光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系,根据爱因斯坦光电效应方程E k=hν-W0,知当入射光的频率恰为该金属的截止频率ν0时,光电子的最大初动能E k=0,此时有hν0=W0,即该金属的逸出功等于hν0,选项B正确.根据图线的物理意义,有W0=E,故选项A正确,而选项C、D错误.答案:AB第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、计算题(本题有4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)一颗近地卫星质量为m,求其德布罗意波长为多少?(已知地球半径为R ,重力加速度为g )解析:由万有引力提供向心力计算速度,根据德布罗意波长公式计算.对于近地卫星有:G Mm R 2=m v 2R (2分) 对地球表面物体m 0有:G Mm 0R 2=m 0g (2分) 所以v =gR ,(2分)根据德布罗意波长λ=h p (2分)整理得:λ=h m v =h m gR. (2分) 答案:h m gR14.(13分)波长λ=0.71Å的伦琴射线使金箔发射光电子,电子在磁感应强度为B 的匀强磁场区域内做最大半径为r 的匀速圆周运动,已知rB =1.88×10-4 m·T ,电子质量m =9.1×10-3 kg.试求:(1)光电子的最大初动能;(2)金属的逸出功;(3)该电子的物质波的波长是多少?解析:(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力m v 2r =e v B所以v =erB m (3分) 电子的最大初动能E k =12m v 2=e 2r 2B 22m=(1.6×10-19)2×(1.88×10-4)22×9.1×10-31J ≈4.97×10-16 J ≈3.1×103 eV(2分) (2)入射光子的能量ε=hν=h c λ= 6.63×10-34×3×1087.1×10-11×1.6×10-19 eV ≈1.75×104eV(3分) 根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功为W 0=hν-E k =1.44×104 eV(2分)(3)物质波的波长为λ=h m v =h erB = 6.63×10-341.6×10-19×1.88×10-4m ≈2.2×10-11 m(3分) 答案:(1)3.1×103 eV (2)1.44×104 eV (3)2.2×10-11 m15.(14分)如图所示,相距为d 的两平行金属板A 、B 足够大,板间电压恒为U ,有一波长为λ的细激光束照射到B 板中央,使B 板发生光电效应,已知普朗克常量为h ,金属板B 的逸出功为W ,电子质量为m ,电荷量为e .求:(1)从B 板运动到A 板所需时间最短的光电子,到达A 板时的动能;(2)光电子从B 板运动到A 板时所需的最长时间.解析:(1)根据爱因斯坦光电效应方程E k =hν-W ,光子的频率为ν=c λ.(3分)所以,光电子的最大初动能为E k =hc λ-W .(3分)能以最短时间到达A 板的光电子,是初动能最大且垂直于板面离开B 板的电子,设到达A 板的动能为E k1,由动能定理,得eU =E k1-E k ,所以E k1=eU+hcλ-W.(3分)(2)能以最长时间到达A板的光电子,是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子.则d=12at2=Uet22dm,得t=d2mUe.(5分)答案:(1)eU+hcλ-W(2)d2mUe16.(15分)光子具有能量,也具有动量.光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是“光压\”.光压的产生机理如同气体压强;大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强.设太阳光每个光子的平均能量为E,太阳光垂直照射地球表面时,在单位面积上的辐射功率为P0.已知光速为c,光子的动量为E/c.(1)若太阳光垂直照射到地球表面,则在时间t内照射到地球表面上半径为r 的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少?(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内光子被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽视不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?(3)有科学家建议把光压与太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源.一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收.若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的1+ρ2倍.设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15 m,飞船的总质量m=100 kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4 kW,已知光速c=3.0×108m/s.利用上述数据并结合第(2)问中的结果,求:太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化.(结果保留2位有效数字)解析:(1)在时间t 内太阳光照射到面积为S 的圆形区域上的总能量E 总=P 0St ,解得E 总=πr 2P 0t .照射到此圆形区域的光子数n =E 总/E .解得n =πr 2P 0t /E .(2)因光子的能量p =E /c ,到达地球表面半径为r 的圆形区域的光子总动量p 总=np .因太阳光被完全反射,所以在时间t 内光子总动量的改变量Δp =2p 总.设太阳光对此圆形区域表面的压力为F ,依据动量定理Ft =Δp ,太阳光在圆形区域表面产生的光压I =F /S ,解得I =2P 0/c .(3)在太阳帆表面产生的光压I ′=1+ρ2I , 对太阳帆产生的压力F ′=I ′S .设飞船的加速度为a ,依据牛顿第二定律F ′=ma .解得a =5.9×10-5 m/s 2.答案:(1)πr 2P 0t πr 2P 0t /E (2)2P 0/c(3)5.9×10-5 m/s 2单元测评(三) 原子结构(时间:90分钟 满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.(多选题)下列叙述中符合物理史实的有( )A .爱因斯坦提出光的电磁说B.卢瑟福提出原子核式结构模型C.麦克斯韦提出光子说D.汤姆孙发现了电子解析:爱因斯坦提出光子说,麦克斯韦提出光的电磁说.答案:BD2.如果阴极射线像X射线一样,则下列说法正确的是()A.阴极射线管内的高电压能够对其加速,从而增加能量B.阴极射线通过偏转电场时不会发生偏转C.阴极射线通过偏转电场时能够改变方向D.阴极射线通过磁场时方向可能发生改变解析:X射线是电磁波,不带电,通过电场、磁场时不受力的作用,不会发生偏转、加速,B正确.答案:B3.α粒子散射实验中α粒子经过某一原子核附近时的两种轨迹如图所示,虚线为原子核的等势面,α粒子以相同的速率经过电场中的A点后,沿不同的径迹1和2运动,由轨迹不能断定的是()A.原子核带正电B.整个原子空间都弥漫着带正电的物质C.粒子在径迹1中的动能先减少后增大D.经过B、C两点两粒子的速率相等。
人教版高中物理选修3-5:测试卷(一)含答案
高中同步测试卷(一)第一单元动量、冲量和动量定理(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分.) 1.下列关于动量的说法正确的是( )A.质量大的物体,动量一定大B.质量和速率都相同的物体,动量一定相同C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变D.一个物体的运动状态改变,它的动量一定改变2.关于动量的变化,下列说法中正确的是( )A.做直线运动的物体速度增大时,动量的变化量Δp的方向与运动方向相同B.做直线运动的物体速度减小时,动量的变化量Δp的方向与运动方向相反C.物体的速度大小不变时,动量的变化量Δp为零D.物体做匀速圆周运动时,动量的变化量Δp为零3.为了保护航天员的安全,飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝,在距离地面大约1 m时,返回舱的4个反推火箭点火工作,返回舱速度一下子降到了2 m/s 以下,随后又渐渐降到1 m/s,最终安全着陆,把返回舱从离地1 m开始减速到安全着陆称为着地过程,则关于反推火箭的作用,下列说法正确的是( )A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C.延长着地过程的作用时间D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力4.古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死.若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )A.1 m/s B.1.5 m/sC.2 m/s D.2.5 m/s5.以初速度v水平抛出一质量为m的石块,不计空气阻力,则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是( )A.在两个相等的时间间隔内,石块受到的冲量相同B.在两个相等的时间间隔内,石块动量的增量相同C.在两个下落高度相同的过程中,石块动量的增量相同D.在两个下落高度相同的过程中,石块动能的增量相同6.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉到地面上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为( )A.仍在P点B.在P点左侧C.在P点右侧不远处D.在P点右侧原水平位移的两倍处7.高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m2ght+mg B.m2ght-mgC.m ght+mg D.m ght-mg8.水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下来.两物体的v-t图象如图所示,图中线段AB∥CD,则( )A.F1的冲量大于F2的冲量B.F1的冲量等于F2的冲量C.两物体受到的摩擦力大小相等D.两物体受到的摩擦力大小不等9.物体m1、m2(m1>m2)以相同的初动能在地面上滑行,它们跟地面有相同的动摩擦因数,到它们停下来所经历的时间分别为t1、t2,则有( )A.t1>t2B.t1<t2C.t1=t2D.无法确定10.质量相等的A、B两个小球,沿着倾角分别是α和β(α≠β)的两个光滑的固定斜面,由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1,如图所示,则A、B两小球( )A.滑到h1高度时的动量相同B.滑到h1高度时的动能相同C.由h2滑到h1的过程中小球动量变化相同D.由h2滑到h1的过程中小球动能变化相同11.如图甲所示,物体A和B用轻绳相连,挂在轻质弹簧下静止不动,A的质量为m,B 的质量为M.当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B下落的速度大小为u,如图乙所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为( )A.mv B.mv-MuC.mv+Mu D.mv+mu12.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1 h内杯中水位上升了45 mm.查询得知,当时雨滴竖直下落的速度约为12 m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)( )A.0.15 Pa B.0.54 PaC.1.5 Pa D.5.4 Pa题号123456789101112答案的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)13.(10分)一个质量为0.2 kg、以10 m/s的速度飞来的网球被球拍击中,并以20 m/s 的速度反方向弹回,网球与球拍的接触时间为0.1 s,试求:(不考虑重力的冲量)(1)网球动量的变化;(2)球拍对网球的平均作用力.14.(10分)用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受的阻力与深度成正比.图为阻力f与时间t关系的图象,若钻头匀速钻进时第1 s内所受的阻力的冲量为100 N·s,求5 s内阻力的冲量的大小.15.(10分)跳起摸高是中学生进行的一项体育活动,某同学身高1.80 m,质量65 kg,站立举手达到2.20 m.此同学用力蹬地,经0.45 s竖直离地跳起,设他蹬地的力的大小恒定为1 060 N,计算他跳起可摸到的高度.(g取10 m/s2)16.(10分)(2016·高考全国卷乙)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.参考答案与解析1.[导学号13050001] 【解析】选CD.根据动量的定义,它是质量和速度的乘积,因此它由质量和速度共同决定,选项A错误;又因为动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,而质量和速率都相同的物体,其动量大小一定相同,但方向不一定相同,选项B错误;一个物体的速率改变,则它的动量大小就一定改变,选项C正确;物体的运动状态改变,它的速度就一定改变,它的动量也就改变,选项D正确.2.[导学号13050002] 【解析】选AB.动量是矢量,动量的变化量是初、末动量的矢量差.物体的速度大小不变,但方向改变时,动量变化量也不为零,C、D项错误.做单向直线运动的物体初、末动量方向相同,速度增大时,动量变化量与速度同向,速度减小时,动量变化量与速度反向,A、B项正确.3.[导学号13050003] 【解析】选CD.无论是否有反推火箭,返回舱和航天员从距地面约1 m处至着陆的过程中,动量的变化和所受的冲量均相同,但有了反推火箭作用后,延长了着地过程的作用时间,由动量定理(F-G)t=Δp知返回舱和航天员所受的平均冲力减小.4.[导学号13050004] 【解析】选CD.根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F ,兔子撞击后速度为零,根据动量定理有Ft =mv ,所以,v =Ft m ≥mgtm=gt =2 m/s ,选项C 、D 正确.5.[导学号13050005] 【解析】选ABD.不计空气阻力,石块只受重力的冲量,两个过程所用的时间相同,重力的冲量就相同,A 正确.据动量定理,物体动量的增量等于它所受力的冲量,由于在两个相等的时间间隔内,石块受到重力的冲量相同,所以动量的增量必然相同,B 正确.由于石块下落时在竖直方向上是做加速运动,下落相同高度所用时间不同,所受重力的冲量就不同,因而动量的增量不同,C 错.据动能定理,合外力对物体所做的功等于物体动能的增量,石块只受重力作用,在重力的方向上位移相同,重力做的功就相同,因此动能的增量就相同,D 正确.6.[导学号13050006] 【解析】选B.纸条抽出的过程,铁块所受的摩擦力一定,以速度v 抽出纸条,铁块所受的摩擦力的作用时间较长,铁块获得的速度较大,铁块平抛运动的水平位移较大;若以2v 的速度抽出纸条,则铁块所受的摩擦力的作用时间较短,铁块获得的速度较小,平抛运动的水平位移较小.所以铁块落地点在P 点左侧,选B.7.[导学号13050007] 【解析】选A.人下落h 高度的过程中的运动为自由落体运动,由运动学公式v 2=2gh 可知v =2gh ,缓冲过程中(取向上为正方向),由动量定理得(F -mg )t =0-(-mv ),解得F =m 2ght+mg ,选项A 正确. 8.[导学号13050008] 【解析】选C.甲、乙先做加速运动,撤去推力后做减速运动.图中线段AB ∥CD ,表明甲、乙与水平面的动摩擦因数相同,又甲、乙质量相等,所以两物体受到的摩擦力大小相等,所以选项C 正确,D 错误.因为整个运动过程,物体的动量改变量为零,所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小.由图可知甲的运动时间小于乙的运动时间,所以甲的摩擦力的冲量小于乙的摩擦力的冲量,则F 1的冲量小于F 2的冲量,所以选项A 、B 错误.9.[导学号13050009] 【解析】选B.依题意知12m 1v 21=12m 2v 22,又m 1>m 2,故v 1<v 2;设物体初速度方向为正方向,由动量定理得-μmg ·t =0-mv ,解得t =vμg,故t 1<t 2.10.[导学号13050010] 【解析】选BD.两小球由h 2下滑到h 1高度的过程中,机械能守恒,mg (h 2-h 1)=12mv 2,v =2g (h 2-h 1),小球下滑到h 1处时,速度的大小相等,由于α不等于β,速度的方向不同,由此可判断,小球在h 1高度处动能相同,动量不相同.小球运动过程中动量的变化量不同,而小球动能的变化量相等.11.[导学号13050011] 【解析】选D.该题涉及的物体较多,可选B 为研究对象,在B 下落的这段时间t 内,其动量向下增加为Mu ,B 只受重力,由动量定理,重力的冲量为Mgt=Mu ,解得t =u g.以A 为研究对象,其动量在时间t 内向上增加为mv ,设弹力的冲量为I ,由动量定理有I -mgt =mv ,解得I =m (v +u ),故正确选项为D.12.[导学号13050012] 【解析】选A.设雨滴受到支持面的平均作用力为F ,在Δt 时间内有质量为Δm 的雨水的速度由v =12 m/s 减为零,以向上为正方向,对这部分雨水应用动量定理:F Δt =Δmv ,得到F =Δm Δtv .设水杯横截面积为S ,对水杯里的雨水,在Δt 时间内水面上升Δh ,则有Δm =ρS Δh ,p=F S =ΔhΔtρv =0.15 Pa ,故选A. 13.[导学号13050013] 【解析】设网球飞来的速度方向为正方向,则: 网球的初速度v 0=10 m/s ,反弹后速度v =-20 m/s(1)网球的动量变化:Δp =mv -mv 0=0.2×(-20) kg ·m/s -0.2×10 kg ·m/s =-6 kg ·m/s 所以网球的动量变化的大小为6 kg ·m/s ,方向与初速度方向相反. (2)由动量定理Ft =Δp 可知,球拍对网球的平均作用力:F =Δp t =-60.1N =-60 N 球拍对网球的平均作用力大小为60 N ,方向与初速度方向相反. 【答案】(1)6 kg ·m/s ,方向与初速度方向相反 (2)60 N ,方向与初速度方向相反14.[导学号13050014] 【解析】设钻头进入建筑物的深度为x ,则钻头受到的阻力为f =kx ,k 为比例系数.钻头匀速钻进,深度为x =vt 所以f =kvt在时间t 内阻力的冲量可通过如题图所示的f -t 图象的面积来求解I =12f ·t =12kvt 2即I ∝t 2,因第1 s 内的冲量为100 N ·s ,所以t =5 s 时,I 5=2 500 N ·s. 【答案】2 500 N ·s15.[导学号13050015] 【解析】设该同学离地时获得的速度为v ,根据动量定理(F-mg )t =mv .由竖直上抛运动公式得:h =v 22g,由以上两式可得:h =0.4 m ,所以该同学摸高为H =(2.20+0.4)m =2.6 m.【答案】2.6 m16.[导学号13050016] 【解析】(1)设Δt 时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV ,质量为Δm ,则Δm =ρΔV ① ΔV =v 0S Δt②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为 ΔmΔt=ρv 0S . ③ (2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h ,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v .对于Δt 时间内喷出的水,由能量守恒得12(Δm )v 2+(Δm )gh =12(Δm )v 20 ④在h 高度处,Δt 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp =(Δm )v⑤设水对玩具的作用力的大小为F ,根据动量定理有F Δt =Δp⑥ 由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F =Mg⑦联立③④⑤⑥⑦式得h =v 202g -M 2g 2ρ2v 20S 2.【答案】(1)ρv 0S (2)v 202g -M 2g 2ρ2v 20S2。
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高中物理选修3-5综合测试题1、下列观点属于原子核式结构理论的有( )A . 原子的中心有原子核,包括带正电的质子和不带点的中子B . 原子的正电荷均匀分布在整个原子中C . 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D . 带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转2、下列叙述中符合物理学史的有()A .汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子和质子的存在B .卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子是可以再分的C .巴尔末根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D .玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说3、氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是()A .电子绕核旋转的半径增大B .氢原子的能量增大C .氢原子的电势能增大D .氢原子核外电子的速率增大4、原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子;原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子,已知λ1>λ2.那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要( )A .发出波长为λ1-λ2的光子B .发出波长为2121λλλλ-的光子C .吸收波长为λ1-λ2的光子D .吸收波长为2121λλλλ-的光子5、根据氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n =1)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为()A .13.6eVB .3.4eVC .10.2eVD .12.09eV6、有关氢原子光谱的说法中不正确的是( )A .氢原子的发射光谱是连续光谱B .氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关C .氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D .氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光7、放在光滑水平面上的A 、B 两小车中间夹了一压缩轻质弹簧,用两手分别控制小车处于静止状态,已知A 的质量大于B 的质量,下面说法中正确的是 ( )A .两手同时放开后,两车的总动量为零B .先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右C .先放开左手,后放开右手,两车的总动量向右D .两手同时放开,A 车的速度小于B 车的速度8、水平推力F 1和F 2分别作用于水平面上的同一物体,分别作用一段时间后撤去,使物体都从静止开始运动到最后停下,如果物体在两种情况下的总位移相等,且F 1>F 2,则( )A 、F 2的冲量大B 、F 1的冲量大C 、F 1和F 2的冲量相等D 、无法比较F 1和F 2的冲量大小9、下列运动过程中,在任何相等的时间内,物体动量变化相等的是( )A.自由落体运动B.平抛运动C.匀速圆周运动D.匀减速直线运动10、如图,在光滑水平面上有一质量为m 的物体,在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动,则在时间t 内( )A .重力的冲量为0B .拉力F 的冲量为FtC .拉力F 的冲量为FtcosθD .物体动量的变化量等于Ftcosθ11、如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。
其中,弹簧两端分别与静止的滑块N 和挡板P 相连接,弹簧与挡板P 的质量均不计;滑块M 以初速度V 0向右运动,它与挡板P 碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后,滑块N 以速度V 0向右运动。
在此过程中()A .M 的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大。
B .M 与N 具有相同的速度时,两滑块动能之和最小。
C .M 的速度为V 0/2时,弹簧的长度最长。
D .M 的速度为V 0/2时,弹簧的长度最短。
12、一质量为m=2kg 的可以看作质点的物体,受到一个变力的作用,从静止开始做变加速直线运动,其加速度随时间的变化关系如图,则该物体4.0s 末的动量大小为( )A .30kg.m/sB .40kg.m/sC .80kg.m/sD .20kg.m/s13、关于原子核的衰变,下列说法中正确的是()A . 射线有很强的穿透本领B .β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C .γ射线是波长很长的电磁波D .用任何方法都不能改变原子核的半衰期14、质量为2kg 的小车以2m/s 的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为2kg 的砂袋以3m/s 的速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是()A .2.6m/s ,向右B .2.6m/s ,向左C .0.5m/s ,向左D .0.8m/s ,向右15、铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应:下列判断正确的是()n X He Al 10422713+→+A 、是质子B 、是中子C 、X 是 的同位素D 、、X 是 的同位素16、人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。
请按要求回答下列问题。
卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。
请选择其中的两位,指出他们的主要成绩。
① _______ _____________________② _____________________________________ 17、在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入研究,下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹,请图中各射线的名称:1射线是 _____________________ ,2射线是 _____________________ ,3射线是 _____________________ .18、请写出完整的核反应方程:(1)发现质子的核反应方程(2)发现质子的核反应方程(3)原子核衰变方程:eHe Pb Th 01422088223290-++→19、某考古队发现一古生物骸骨,考古专家根据骸骨中的C 146的含量推断该生物死亡的年代。
已知此骸骨中的C 146的含量为活着的生物体中的C 146的1/4,C 146的半衰期为5730年,HO N 11178147+→+nBe He 109442+→+n 10n 10Si 2814P 31153该生物死亡时距今约年。
20、一质量为1.0kg的A小球静止在光滑水平面上,另一质量为0.5kg的B小球以2.0m/s的速度和静止的A小球正碰,碰后B小球以0.2m/s 的速度被反向弹回,仍在原来的直线上运动。
碰后两球的总动量是 kgm/s,原静止的A小球获得的速度大小是 m/s21、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。
一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小.(g=10m/s2)22、对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零,当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。
现设A物体质量m1=1kg,开始时静止在直线上某点,B物体质量m2=3kg,以速度v0=0.20m/s从远处沿直线向A运动,如图,若d=0.10m, F=0.60N, 求: (1)、相互作用过程中A、B加速度大小;(2)、从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统运动能的减小量(3)、A、B间的最小距离v023、氢原子基态能量E 1=-13.6eV ,电子绕核运动半径r 1=0.53×10-10m .,21n E E n =12r n r n =求氢原子处于n=4激发态时:(电子的质量m=0.9×10-30kg)(1)原子系统具有的能量;(2)电子在轨道上运动的动能;(3)电子具有的电势能;(4)向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种?其中最低频率为多少(保留两位有效数字)?选修3-5综合测试题1参考答案1. ACD2. C3.D4. D5. D6. A7. AB D8. A9. ABD 10. B D 11. BD 12. B 13. D 14. C 15.BD 16.①玻尔提出玻尔的原子模型 ② 查德威克发现中子 17. β 射线 , γ 射线 , α射线18. (1)(2)(3)6 ,4He 42C 12619. 1.1×104 20. 1 , 1.121.解:从h 1=3.2m 自由落体到床的速度为v 11212gh v =s m gh v /8211==,方向向下离网的速度为v 2s m gh v /105102222=⨯⨯==,方向向上规定向下为正方向,由动量定理得12)(mv mv t F mg -=-N t mv mv mg F 15002.1860)10(60106012=⨯--⨯-⨯=--=所以网对运动员的作用力为1500N.22.解:(1)设A 、B 物体的加速度分别为a 1、a 2则有:211/60.0s m m Fa ==222/20.0s m m Fa ==(2)两都速度相同时,距离最近,由动量守恒定律得v m m v m )(2102+=sm m m v m v /15.02102=+=所以动能减小量J v m m v m E k 015.0)(2121221202=+-=∆(3)由于A 做匀加速,B 做匀减速运动,当它们速度相等时,距离最小以A 为对象有: Ft=m 1v 0所以 s Fvm t 25.01==(1)所以A 运动的位移 21121t a s =(2)B 运动的位移 220221t a t v s -= (3)所以最小距离21min s d s s -+=(4)由(1)-(4)解得 ms 075.0min =23.解(1)eV E E 85.04214-==(2) 1244r r =42242r v mr e k =所以动能eV J r ke mv E k 85.01036.11053.032)106.1(1093221191021991224=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯===---(3)由于444P k E E E +=所以电势能 eVE E E k p 7.1444-=-=(4)最多有六种.从n=4→3;3→2;2→1;4→2;4→1;3→1.能级差最小的是n=4→n=3,所辐射的光子能量为:eVE E h E 66.034=-==∆γ频率为1.6×1014HZ。