2016高中物理第1617章動量守恒定律波粒二象性綜合能力測試題新人教版選修35匯總

1、本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第16小題只有一個選項符合題目要求，第710小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1跳遠時，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全(如圖)，這是由于()A人跳在沙坑的動量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑的動量變化比跳在水泥地上小C人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上小D人跳在沙坑受到的沖力比跳在水泥地上小答案：D解析：人跳遠從一定高度落下，落地前的速度一定，則初動量相同；落地后靜止，末動量一定，所以

2、人下落過程的動量變化量p一定，因落在沙坑上作用的時間長，落在水泥地上作用時間短，根據(jù)動量定理Ftp，t長F小，故D對。3000m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出，在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則()A甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量B甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反C甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量D甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功答案：B解析：相互作用過程中的相互作用力大小相等，方向相反，作用時間相同，因此甲對乙的沖量與乙對甲的沖量大小

3、相等、方向相反，由動量定理可知，甲、乙動量變化大小相等，方向相反，A錯，B對；雖然相互作用力大小相等，方向相反，甲、乙在相互作用過程中的位移不同，乙對甲做的正功，與甲對乙做的負功多少不同，由動能定理知，甲的動能增加量，不等于乙動能的減少量，故C、D錯誤。3.如圖所示，質(zhì)量為m的人立于平板車上，人與車的總質(zhì)量為M，人與車以速度v1在光滑水平面上向東運動。當此人相對于車以速度v2豎直跳起時，車的速度變?yōu)?)A.向東B向東C.向東Dv1向東答案：D解析：人和車這個系統(tǒng)，在水平方向上合外力等于零，系統(tǒng)在水平方向上動量守恒。設車的速度v1的方向為正方向，選地面為參考系。初態(tài)車和人的總動量為Mv1，末態(tài)車

4、的動量為(Mm)v1(因為人在水平方向上沒有受到?jīng)_量，其水平動量保持不變)。人在水平方向上對地的動量仍為mv1，則有Mv1(Mm)v1mv1(Mm)v1(Mm)v1所以v1v1，正確答案應為D。4如圖所示，使用強度相同的連續(xù)光譜中的由紅到紫等色光按順序照射光電管陰極，電流表G有示數(shù)，且均達到最大值，在螺線管外懸套一金屬線圈，線圈中能產(chǎn)生感應電流的是()A紫光照射時B紅光照射時C改變照射光顏色的過程中D各種色光均可以產(chǎn)生感應電流答案：C解析：只有線路中產(chǎn)生變化的電流時，才能在金屬線圈中產(chǎn)生感應電流，所以C能產(chǎn)生感應電流。5.(河北邢臺一中20142015學年高二下學期檢測)如圖所示的光電管研究光

5、電效應的實驗中，用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么()Aa光的頻率一定小于b光的頻率B增加b光的強度可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C用a光照射光電管陰極K時通過電流計G的電流是由d到cD只增加a光的強度可使通過電流計G的電流增大答案：D解析：用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光頻率大于金屬的極限頻率，用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光的頻率小于金屬的極限頻率，所以a光的頻率一定大于b光的頻率，故A錯誤。增加b光的強度，仍然不能發(fā)生

6、光電效應，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，故B錯誤。電流的方向與負電荷定向移動的方向相反，用a光照射光電管陰極K時通過電流計G的電流是由c到d，故C錯誤。增加a光的強度，則單位時間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目增多，通過電流計的電流增大，故D正確。6.如圖所示，一個質(zhì)量為m150kg的人抓在一只大氣球下方，氣球下面有一根長繩。氣球和長繩的總質(zhì)量為m220kg，長繩的下端剛好和水平面接觸。當靜止時人離地面的高度為h5m。如果這個人開始沿繩向下滑，當他滑到繩下端時，他離地面高度是(可以把人看作質(zhì)點)()A5mBCD8m答案：B解析：當人滑到繩下端時，如圖所示，由動量守恒，得m1m2，且h1h2h。解得h1；所以他離地高度H

7、hh1，故選項B正確。7一束復色光從玻璃界面MN射向空氣時分成a，b，c三束，如圖所示，三束光相比較可以判定()A在玻璃中c光束的速度最大B在玻璃中a光束的速度最大Cb光束的光子能量最大D若b光束照射光電管恰能發(fā)生光電效應，那么c光束照射光電管時也一定能發(fā)生光電效應答案：BD解析：從玻璃射入空氣的光線，偏折大的頻率高，故c光束的頻率高，a光束的頻率低，同時，頻率高的光線在玻璃中的速度小，頻率低的光線在玻璃中的速度大；光子的能量又取決于其頻率，頻率高的能量大。8現(xiàn)代物理學認為，光和實物粒子都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是()A一定頻率的光照射到鋅板上，光的強度越大，單位時間內(nèi)鋅板上

8、發(fā)射的光電子就越多B肥皂液是無色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的C質(zhì)量為103kg、速度為102m/s的小球，其德布羅意波長約為1028m，不過我們能清晰地觀測到小球運動的軌跡D人們常利用熱中子研究晶體的結構，因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距大致相同答案：BD解析：光子照到鋅板上，發(fā)生光電效應，說明光有粒子性，A不正確。白光在肥皂泡上發(fā)生薄膜干涉時，會出現(xiàn)彩色條紋，光的干涉現(xiàn)象說明了光有波動性，B正確。由于實物的波長很小，波動性不明顯，表現(xiàn)為粒子性，C不正確。用熱中子研究晶體結構，其實是通過中子的衍射來“觀察”晶體，是利用中子的波動性，D正確。故選BD。9.(紹興一中20132014學年高二

9、下學期期末)N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動勢和極性如圖所示，已知金屬鎢的逸出功為4.5eV?，F(xiàn)分別用不同能量的光子照射鎢板(各光子的能量已在圖上標出)，那么如圖中，沒有光電子到達金屬網(wǎng)的是()答案：AC解析：加反向電壓時，只要入射光電子的能量hW0eU，即有光電子到達金屬網(wǎng)，將各數(shù)值代入上式可判D選項中光電子能到達金屬網(wǎng)；B選項加正向電壓，且入射光電子能量大于逸出功，所以有光電子到達金屬網(wǎng)。綜上所述，A、C選項符合題意。10.(襄州一中、棗陽一中、宜城一中、曾都一中20132014學年高二下學期期中聯(lián)考)如圖所示，長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m4kg的小物體

10、B以水平速度v2m/s滑上原來靜止的長木板A的上表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示，取g10m/s2，則下列說法正確的是()A木板A獲得的動能為2JB系統(tǒng)損失的機械能為2JC木板A的最小長度為2mDA、B答案：AD解析：由圖象可知，木板獲得的速度為v1m/s，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0(Mm)v，解得：木板A的質(zhì)量M4kg，木板獲得的動能為：EkMv22J，故A正確；系統(tǒng)損失的機械能Emvmv2Mv2，代入數(shù)據(jù)解得：E4J，故B錯誤；由圖得到：01s內(nèi)B的位移為xB×(21)×1m，A的位移為

11、xA×1×1m，木板A的最小長度為LxBxA1m，故C錯誤；由圖象可知，B的加速度：a1m/s2 ，負號表示加速度的方向，由牛頓第二定律得：mBgmBa，代入解得0.1，故D正確。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上)11(5分)(撫州市四校20142015學年高二下學期期中聯(lián)考)如圖所示，一靜電計與鋅板相連，在A處用一紫光燈照射鋅板，關燈后，指針保持一定偏角。(1)現(xiàn)用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計指針偏角將_。(填“增大”、“減小”或“不變”)(2)使靜電計指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，靜電計指針無偏轉(zhuǎn)

12、，那么，若改用強度更大的紅外線照射鋅板，可觀察到靜電計指針_(填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)。答案：(1)減小(2)無解析：(1)鋅板在紫外線照射下，發(fā)生光電效應現(xiàn)象，有光電子飛出，鋅板帶正電；將一帶負電的金屬球與鋅板接觸，將鋅板上的正電荷中和一部分，鋅板正電荷減少，則靜電計指針偏角將減小。(2)要發(fā)生光電效應現(xiàn)象，照射光的頻率必須大于被照射金屬的極限頻率，而與照射光的強度無關。用黃光照射，靜電計指針無偏轉(zhuǎn)，即不能發(fā)生光電效應現(xiàn)象。當改用強度更大的紅外線照射時，因為紅外線的頻率比黃光低，所以用紅外線照射更不能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，靜電計指針無偏轉(zhuǎn)。12(6分)氣墊導軌工作時能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而

13、基本消除掉摩擦力的影響，因此成為重要的實驗器材，氣墊導軌和光電門、數(shù)字毫秒計配合使用能完成許多實驗?，F(xiàn)提供以下實驗器材：(名稱、圖象、編號如圖所示)利用以上實驗器材還可以完成“驗證動量守恒定律”的實驗。為完成此實驗，某同學將實驗原理設定為：m1v0(m1m2)v(1)針對此原理，我們應選擇的器材編號為：_。(2)在我們所選的器材中：_器材對應原理中的m1(填寫器材編號)。答案：(1)ABC(2)B13(7分)用如圖所示裝置來進行探究碰撞的不變量的實驗，質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上，球心離地面高度為H；質(zhì)量為mA的鋼球A用細線拴好懸掛于O點，當細線被拉直時O點到球心的距離為L，且細線與豎直線

14、之間夾角為。球A由靜止釋放，擺到最低點時恰與球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直線夾角為處，B球落到地面上，地面上鋪有一張覆蓋有復寫紙的白紙D，用來記錄球B的落點。保持角度不變，多次重復上述實驗，在白紙上記錄到多個B球的落地點。(1)圖中s應是B球初始位置到_的水平距離。(2)為了探究碰撞中的守恒量，應測得_等物理量。(3)用測得的物理量表示：mAvA_；mAvA_；mBvB_。答案：(1)B球落地點(2)mA、mB、L、H、s(3)mA，mA，mB·s解析：本題需要求解出A、B碰撞前、后的速度。B碰撞前靜止，碰后做平拋運動，要求其平拋運動的初速度則需了解B碰后的水平

15、位移，則s為B球的初始位置到落地點的水平距離，由平拋運動的知識可得B碰后的速度為vB。由機械能守恒定律可得A碰前的速度為vA，同理可得A碰后的速度為vA。顯然需要測得的物理量有：mA、mB、L、H、s。三、論述·計算題(共4小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(9分)光子的動量p與能量E的關系為p。靜止的原子核放出一個波長為的光子。已知普朗克常量為h, 光在真空中傳播的速度為c，求：(1)質(zhì)量為M的反沖核的速度為多少？(2)反沖核運動時物質(zhì)波的波長是多少？答案：(1)(2)解析：(1

16、)光子的動量為p，由動量守恒定律知反沖核的動量大小也為p。pMvv(2)反沖核的物質(zhì)波波長。15(10分)如圖所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運動，速度分別為2v0、v0。為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度。(不計水的阻力)答案：4v0解析：設乙船上人拋出貨物的最小速度大小為vmin，拋出貨物后船的速度為v1，甲船上的人接到貨物后船的速度為v2，據(jù)動量守恒定律得12mv011mv1mvmin10m·2v0mvmin11mv2為避免兩船相撞應滿足v1v2聯(lián)立式

17、得vmin4v016(11分)(河北邢臺一中20142015學年高二下學期檢測)如圖所示，陰極材料由鋁制成，已知鋁的逸出功為W0，現(xiàn)用波長為的光照射鋁的表面，使之產(chǎn)生光電效應，已知電子的電量為e，普朗克常量為h，真空中光速為c。求：(1)光電子的最大初動能；(2)電壓表示數(shù)至少為多大時電流表示數(shù)才為零；(3)若射出的具有最大初動能的光電子與一靜止的電子發(fā)生正碰，則碰撞中兩電子電勢能增加的最大值是多少？答案：(1)hW0(2)(3)(W0)解析：(1)最大初動能EkhW0(2)電壓表示數(shù)至少為eUcEkhW0解得：Uc(3)要使電勢能最大，即二者為完全非彈性碰撞，設碰前速度為v，碰后二者共速為v，則：mv2hW0mv02mvmv20E電2mv2由解得：E電(W0)17(12分)(臨沂市部分重點中學20142015學年高二下學期聯(lián)考)如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA4 kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計?？梢暈橘|(zhì)點的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB2 kg。現(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F10 N，A運動一段時間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用