南方新高考2017年高考物理一轮总复习专题十三动量、波粒二象性和近代物理初步新人教版
高考物理一轮复习专题讲义：波粒二象性
高考物理一轮复习《波粒二象性》专题讲义[考点梳理]【考点一】黑体辐射和能量子1.热辐射①定义：我们周围的一切物体都在辐射，这种辐射与物体的有关，所以叫辐射。
②特点：当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越；例如一个铁块不断加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至称为黄白色，说明铁块辐射电磁波的波长发生变化。
2.黑体和黑体辐射（1）黑体：一般物体在辐射电磁波的同时还会和外来的电磁波，如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而，这种物体就是绝对黑体，简称。
（2）黑体辐射的特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关。
注：一般物体的热辐射情况既与温度有关，又与材料种类及其表面状况有关，而黑体的热辐射只与温度有关。
3.黑体辐射的实验规律如右图为黑体辐射的实验规律图：①任何温度下黑体都会同时辐射各种波长的；②随着温度的升高，黑体辐射不同波长的电磁波的强度都有所；③随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长的方向移动。
4.维恩和瑞利的理论解释①建立理论的基础：依据学和学的知识寻求黑体辐射的理论解释。
②维恩公式：在波区与实验非常接近，在波区则与实验偏离很大。
③瑞利公式：在波区与实验基本一致，但在波区与实验严重不符，由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”。
5.能量子①定义：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的，例如，可能是ε或2ε、3ε当带电微粒辐射和吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份和的，这个不可再分的能量值ε叫做。
②公式：ε=hν，其中ν是电磁波的频率，h是一个常量，称为普朗克常量，其值为h=6.63×10-34 J·s。
③能量量子化：微观世界中的能量不能变化，只能取分立值，这种现象叫做能量的量子化。
④能量子假说的意义：解决了“紫外灾难”的问题，破除了“能量连续变化”的传统观念；普朗克常量作为最基本的常量之一，体现了微观世界的基本特征，架起了电磁波波动性和粒子性的桥梁。
高考物理新近代物理知识点之波粒二象性知识点总复习含答案解析
高考物理新近代物理知识点之波粒二象性知识点总复习含答案解析一、选择题1．用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a 照射光电管阴极K ，电流计G 的指针发生偏转。
而用另一频率的单色光b 照射光电管阴极K 时，电流计G 的指针不发生偏转，那么（ ）A ．a 光的频率一定小于b 光的频率B ．增加b 光的强度可能使电流计G 的指针发生偏转C ．用a 光照射光电管阴极K 时通过电流计G 的电流是由d 到cD ．只增加a 光的强度可使通过电流计G 的电流增大2．用如图所示的装置研究光电效应现象，用光子能量为 2.5eV 的某种光照射到光电管上时，电流表G 示数不为零；移动变阻器的触点C ，当电压表的示数大于或等于0.7V 时，电流表示数为零．以下说法正确的是A ．电子光电管阴极的逸出功为0.7eVB ．光电管阴极的逸出功为1.8eVC ．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D ．当电压表示数大于0.7V 时，如果把入射光的强度增大到一定程度，电流表可能会有示数3．下列说法正确的是( )A ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应B ．一群氢原子从4n =能级跃迁到基态时，能发出6种频率的光子C ．比结合能越大，原子核越不稳定D ．核反应238234492902U Th He →+为重核裂变4．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知A．该金属的截止频率为4.27⨯1014 HzB．该金属的截止频率为5.5⨯1014 HzC．该图线的斜率没有实际意义D．该金属的逸出功为0.5 eV5．如图所示为光电管的示意图，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V。
若光的波长约为6×10－7m，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，取hc=2×10－25J·m，电子的电荷量为1.6×10－19C，则下列判断正确的是A．该光电管K极的逸出功大约为2.53×10－19JB．当光照强度增大时，极板间的电压会增大C．当光照强度增大时，光电管的逸出功会减小D．若改用频率更大、强度很弱的光照射时，两极板间的最大电压可能会减小6．利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是 ( ) A．该实验说明电子具有波动性λ=B．实验中电子束的德布罗意波长为2meUC．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显7．用如图甲所示的装置研究光电效应现象.用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是()A．普朗克常量为h＝b aB．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大C．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数增大8．用不同频率的光分别照射钨(W)和锌(Zn),产生光电效应,根据实验可画出光电子的最大初动能k E随入射光频率v变化的k E v-图线.已知钨的逸出功是4.54eV,锌的逸出功为4.62eV,若将二者的图线画在同一个k E v-坐标系中,则正确的图是（）A．B．C．D．9．某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。
南方新高考高考物理大一轮复习 专题十一 动量、波粒二象性和近代物理初步 第2讲 动量守恒定律的综合运用PPT
设木块在水平地面上滑行的距离为 s，根据动能定理有 －2μmgs＝0－12×2mv22 联立并代入数据，解得 s＝1.8L.
3.(2016 年湖北龙泉中学、宜昌一中联考)如图 11-2-4 所示， 竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足
够高的14光滑圆弧轨道平滑相连，木块 A、B 静置于光滑水平轨
第2讲 动量守恒定律的综合运用
一、碰撞 1.特点：作用时间___极__短___，相互作用的内力___极__大___， 有些碰撞尽管合外力不为零，但合外力相对于内力可忽略，故 动量近似___守__恒___.
2.分类 (1)弹性碰撞(机械能__守__恒____). (2)非弹性碰撞(存在动能损失). (3)完全非弹性碰撞(碰撞后具有共同的__速__度____，动能损失 最多). 3.联系：从动能损失多少的角度看，非弹性碰撞介于弹性 碰撞和完全非弹性碰撞之间.
条件是：13123vg20l≤μ<2vg20l.
备考策略：高考对碰撞问题的考查主要以计算题形式出现， 有宏观物体间的碰撞，也有微观粒子间的碰撞；有两个或多个 物体间的单次或多次碰撞；有单独考查碰撞问题的题目，也有 综合其他知识(或过程和方法)考查的题目.
【考点练透】 1.(2014 年大纲卷)冰球运动员甲的质量为 80.0 kg，当他以 5.0 m/s 的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为3.0 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止.假设碰撞时间极 短，求： (1)碰后乙的速度的大小. (2)碰撞中总机械能的损失.
A.3v0－v
B.2v0－3v C.3v0－2v
D.2v0＋v
解析：取水平向东为正方向，爆炸过程系统动量守恒，
高考物理一轮复习近代物理初步波粒二象性习题新人教
第十四章第1讲波粒二象性1．(2020·全国卷Ⅲ，19)(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa，νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E ka和E kb。
h为普朗克常量。
下列说法正确的是导学号 21992892( BC )A．若νa>νb，则一定有U a<U bB．若νa>νb，则一定有E ka>E kbC．若U a<U b，则一定有E ka<E kbD．若νa>νb，则一定有hνa－E ka>hνb－E kb[解析] 设该金属的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程有E k＝hν－W，同种金属的W不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B项正确；又E k＝eU，则最大初动能与遏止电压成正比，C 项正确；根据上述有eU＝hν－W，遏止电压U随ν增大而增大，A项错误；又有hν－E k＝W，W相同，则D项错误。
2．(2020·北京，18)2020年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm(1nm＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。
大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。
一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。
据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)导学号 21992893( B )A．10－21J B．10－18JC．10－15J D．10－12J[解析] 光子的能量E＝hν，c＝λν，联立解得E≈2×10－18J，B项正确。
3．(2020·全国卷Ⅰ)(多选)现用某一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。
高考物理大一轮专题：专题11 动量、波粒2象性和近代物理初步 第1讲 动量定理 动量守恒定律及其应用(含答案)
专题十一动量、波粒二象性和近代物理初步第1讲动量定理动量守恒定律及其应用一、单项选择题1．下列说法中正确的是( )A．物体的动量变化，其速度大小一定变化B．物体的动量变化，其速度方向一定变化C．物体的动量变化，其动能一定变化D．物体的速率变化，其动量一定变化2．篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前．这样做可以( )A．减小球对手的冲量B．减小球对手的冲击力C．减小球的动量变化量D．减小球的动能变化量3．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t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度时间图象如图K1111所示，下列关系正确的是( )A．m a>m b B．m a<m bC．m a＝m b D．无法判断图K1111图K11124．如图K1112所示，在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛质量为0.5 kg 的小球，小球落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层粘胶，车与粘胶的总质量为4 kg，设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s，取g＝10 m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小是( )A．5 m/s B．4 m/sC．8.5 m/s D．9.5 m/s5．(2013年天津卷)我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000 m接力三连冠．如图K1113，观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功图K1113图K11146．如图K1114所示，铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v的速度抽出纸条，则铁块落地点为( )A．仍在P点B．P点左边C．P点右边不远处D．P点右边原水平位移的两倍处7．如图K1115所示，一质量M＝3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0 kg的小木块A.给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板．在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是( )图K1115A．1.8 m/s B．2.4 m/sC．2.8 m/s D．3.0 m/s二、多项选择题8．(2016年河北衡水中学调研)A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图K1116所示为发生碰撞前后的vt图线，由图线可以判断( )图K1116A．A、B的质量比为3∶2B．A、B作用前后总动量守恒C．A、B作用前后总动量不守恒D．A、B作用前后总动能不变9．光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图K1117所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩最短时( )图K1117A．A、B系统总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．B的动量达到最大值D．A、B的速度相等10．如图K1118所示，在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞瞬间，下列情况可能发生的是( )图K1118A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3B ．摆球的速度不变，小车和木块的速度发生变化，分别变为v 1和v 2，满足Mv ＝Mv 1＋mv 2C ．摆球的速度不变，小车和木块的速度都发生变化，变为v 1，满足Mv ＝(M ＋m )v 1D ．小车和摆球的速度都变为v 1，木块的速度变为v 2，满足(M ＋m 0)v ＝(M ＋m 0)v 1＋mv 2 三、非选择题11．(2016年海南卷)如图K1119所示，物块A 通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止；从发射器(图中未画出)射出的物块B 沿水平方向与A 相撞，碰撞后两者粘连在一起运动；碰撞前B 的速度的大小v 及碰撞后A 和B 一起上升的高度h 均可由传感器(图中未画出)测得．某同学以h 为纵坐标，v 2为横坐标，利用实验数据作直线拟合，求得该直线的斜率为k ＝1.92 ×10－3s 2/m.已知物块A 和B 的质量分别为m A ＝0.400 kg 和m B ＝0.100 kg ，重力加速度大小g ＝9.80 m/s 2．(1)若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求h v 2直线斜率的理论值k 0． (2)求k 值的相对误差δ⎝⎛ δ＝|k －k 0|k×100%，结果⎭⎫ 保留1位有效数字．图K1119专题十一 动量、波粒二象性和近代物理初步 第1讲 动量守恒定律1．D2．B 解析：由动量定理Ft ＝Δp 知，接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而减小了球对手的冲击力，选项B 正确．3．B 解析：由动量守恒定律得m a v a ＝m a v a ′＋m b v b ′，由于v a ′<0，则b 球获得的动量大于a 球最初的动量．若m a ＝m b ，则两球交换速度，与图象不符；由E k ＝p 22m 知，若m a >m b ，则b 球的动能将会大于a 球最初的动能，违背能量守恒定律，则必然满足m a <m b .4．A 5．B6．B 解析：两次抽动，二者间均为滑动摩擦力，第一次以速度v 抽出，第二次以速度2v 抽出，因此第一次所用的时间较第二次要长，所以第一次的摩擦力的冲量较第二次要大，这样，第一次铁块的动量变化较第二次大，即第一次铁块的速度变化比第二次大，第二次铁块获得的速度要小，故第二次铁块落在P 点的左边．7．B 解析：A 先向左减速到零，再向右加速运动，在此期间，木板减速运动，最终它们保持相对静止，设A 减速到零时，木板的速度为v 1，最终它们的共同速度为v 2，取水平向右为正方向，则Mv －mv ＝Mv 1，Mv 1＝(M ＋m )v 2，可得v 1＝83 m/s ，v 2＝2 m/s ，所以在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小应大于2.0 m/s 而小于83m/s ，只有选项B 正确．8．ABD 解析：设A 的质量为m 1，B 的质量为m 2，碰撞前后两物体组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，从图象上可得碰撞前后两者的速度，故有m 1×6＋m 2×1＝m 1× 2＋m 2×7，解得m 1∶m 2＝3∶2，A 、B 正确，C 错误；碰撞前系统的总动能E k1＝12m 1×62＋12m 2×12＝553m 1，碰撞后的总动能为E k2＝12m 1×22＋12m 2×72＝553m 1＝E k1，动能不变，故D 正确． 9．AD 解析：系统水平方向动量守恒，A 正确；弹簧被压缩到最短时A 、B 两物体具有相同的速度，D 正确，B 错误；但此时B 的速度并不是最大的，因为弹簧还会弹开，故B 物体会进一步加速，A 物体会进一步减速，C 错误．10．BC11．解：(1)设物块A 和B 碰撞后共同运动的速度为v ′，由动量守恒定律有m B v ＝(m A ＋m B )v ′ ①在碰后A 和B 共同上升的过程中，由机械能守恒定律有 12(m A ＋m B )v ′2＝(m A ＋m B )gh ② 联立①②式得h ＝m 2B2g m A ＋m B v 2 ③由题意得k 0＝m 2B2g m A ＋m B2④代入题给数据得k 0＝2.04×10－3s 2/m ⑤ (2)按照定义δ＝|k －k 0|k 0×100% ⑥由⑤⑥式和题给条件得δ＝6%.。
(浙江选考)新高考物理一轮复习 17 第十三章 近代物理 1 第1节 波粒二象性达标检测巩固提能-人
第1节 波粒二象性[随堂检测]1．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，如此它们相等的物理量是( )A ．速度B ．动能C ．动量D ．总能量解析：选C.根据λ＝h p ，知电子和中子的动量相等，选项C 正确．2．(2020·温州月考)用绿光照射一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以( )A ．改用红光照射B ．改用紫光照射C ．改用蓝光照射D ．增加绿光照射时间解析：选BC.光电子的最大初动能与照射时间或照射强度无关，而与入射光子的能量有关，入射光子的能量越大，光电子从阴极逸出时最大初动能越大，所以此题中可以改用比绿光光子能量更大的紫光、蓝光照射，以增大光电子从阴极逸出时的最大初动能．3．波粒二象性是微观世界的根本特征，以下说法正确的有( )A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析：选AB.光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确，选项C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B 正确；由德布罗意波长公式λ＝h p 和p 2＝2mE k 知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D 错误．4．(多项选择)(2020·1月浙江选考)如下列图，波长为λa 和λb 的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a 和b ，如此这两束光( )A ．照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能E k a >E k bB ．射向同一双缝干预装置，其干预条纹间距Δx a >Δx bC ．在水中的传播速度v a <v bD．光子动量p a<p b答案：BD5．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.(1)图甲中电极A为光电管的________(选填“阴极〞或“阳极〞)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，如此铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，如此产生的光电子的最大初动能E k＝________J.解析：(1)在光电效应中，电子向A极运动，故电极A为光电管的阳极．(2)由题图可知，铷的截止频率νc为5.15×1014Hz，逸出功W0＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014 J≈3.41×10－19 J.(3)当入射光的频率为ν＝7.00×1014Hz时，由E k＝hν－hνc得，光电子的最大初动能为E k＝6.63×10－34×(7.00－5.15)×1014 J≈1.23×10－19 J.答案：(1)阳极(2)5.15×1014[(5.12～5.18)×1014均视为正确]3．41×10－19[(3.39～3.43)×10－19均视为正确](3)1.23×10－19[(1.21～1.25)×10－19均视为正确][课后达标]不定项选择题1．(2020·衢州质检)如下为描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图(如图)，其中符合黑体辐射实验规律的是( )答案：A2．用极微弱的可见光做双缝干预实验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，如此( )A．图象甲明确光具有粒子性B．图象乙明确光具有波动性C．用紫外线观察不到类似的图象D．实验明确光是一种概率波答案：ABD3．(2020·台州检测)某光波射到一逸出功为W的光电材料外表，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，如此该光波的频率为( )A.WhB.r2e2B22mhC.Wh＋r2e2B22mhD.Wh－r2e2B22mh答案：C4．(2018·11月浙江选考)处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b 两种可见光，a光照射某金属外表时有光电子逸出，b光照射该金属外表时没有光电子逸出，如此( )A．以一样的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于b光的B ．垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的C ．a 光和b 光的频率之比可能是2027D ．a 光子的动量大于b 光子的解析：选BD.根据光电效应可知，a 光照射某金属外表时能发生光电效应，b 光不能发生光电效应，E ＝hν，说明频率νa ＞νb ，应当选项C 错误；同种介质中a 、b 光的折射率n a ＞n b ，设玻璃砖的厚度为d ，入射角为i ，折射角为r ，如此n ＝sin i sin r ，a 、b 光以一样的入射角入射时，折射角r a ＜r b ，在玻璃砖中光的侧移量y ＝d cos r·sin(i －r )，可知y a ＞y b ，选项A 错误；波长λa ＜λb ，单缝衍射时中央亮纹a 光比b 光小，选项B 正确；光子的动量为p ＝h λ，所以a 光子的动量大于b 光子的动量，选项D 正确．5．(2020·丽水检测)钙和钾的截止频率分别为7.73 ×1014 Hz 和 5.44×1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比拟它们外表逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量 解析：选A.根据爱因斯坦光电效应方程12mv 2m ＝hν－W .由题知W 钙>W 钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小．根据p ＝2mE k 与p ＝h λ和c ＝λν知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小．选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．6．(2020·浙江省稽阳联谊学校高三联考选考)用强度一样的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应．如下判断正确的答案是( )A ．用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时，该金属的逸出功大B ．用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时，该金属的截止频率高C ．用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时，逸出光电子所需时间短D ．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时，逸出的光电子最大初动能大解析：选D.由hν－W ＝E km ，ν红<ν蓝．可得：E km 蓝>E km 红，D 正确；金属的逸出功和截止频率与入射光频率无关，A 、B 均错误；只要能发生光电效应，逸出光电子所需时间与光的频率无关，C 错误．7．(2020·宁波调研)如图甲，合上开关，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极K ，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V 时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V 时，电流表读数为零．把电路改为图乙，当电压表读数为2 V 时，逸出功与电子到达阳极时的最大动能为( )A ．1.5 eV 0.6 eVB ．1.7 eV 1.9 eVC ．1.9 eV 2.6 eVD ．3.1 eV 4.5 eV解析：选C.由图甲，用光子能量hν＝2.5 eV 的光照射阴极，电流表读数不为零，如此说明能发生光电效应，当电压表读数大于或等于0.60 V 时，电流表读数为零，如此说明电子不能到达阳极．由动能定理eU ＝12mv 2m 知，最大初动能E k ＝eU ＝0.6 eV ，由光电效应方程hν＝E k ＋W 0知W 0＝1.9 eV ；对图乙，当电压表读数为2 V 时，电子到达阳极的最大功能E ′k ＝E k ＋eU ′＝0.6 eV ＋2 eV ＝2.6 eV ，故C 正确．8．用波长为λ和2λ的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子速度之比为2∶1，普朗克常量和真空中光速分别用h 和c 表示，那么如下说法正确的有( )A ．该种金属的逸出功为hc 3λB ．该种金属的逸出功为hc λC ．波长超过2λ的光都不能使该金属发生光电效应D ．波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应 解析：选AD.由hν＝W ＋E k 知h c λ＝W ＋12mv 21，h c 2λ＝W ＋12mv 22，又v 1＝2v 2，所以W ＝hc 3λ.光的波长小于或等于3λ时方能发生光电效应，故A 、D 项正确．9．(2020·嘉兴调研)如下列图，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是( )A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电解析：选BC.用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板外表逸出，称之为光电子，故A错误，B正确；锌板与验电器相连，带有一样电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误．10.研究光电效应电路如下列图，用频率一样、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．如下光电流I与AK之间的电压U AK的关系图象中，正确的答案是( )解析：选C.由于是强度不同的光照射同种钠极板，如此遏止电压一样，强度不同，饱和光电流不同．选项C正确．11．(2020·绍兴质检)根据爱因斯坦的“光子说〞可知( )A．“光子说〞本质就是牛顿的“微粒说〞B．光的波长越长，光子的能量越小C．一束单色光的能量可以连续变化D．只有光子数很多时，光才具有粒子性解析：选B.“光子说〞不同于牛顿的“微粒说〞，A错；光的波长越大，频率越低，由E＝hν知能量越小，B对；因光子是一份一份的，其能量也是一份一份的，不可连续变化，C错；光具有波粒二象性，与光子的个数无关，只是光子数越多，其波动性越显著，光子数越少，其粒子性越显著，D错．12．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的外表，都能发生光电效应．对于这两个过程，如下四个物理量中，一定不同的是( )A．遏止电压B．饱和光电流C．光电子的最大初动能D．逸出功解析：选ACD.同一种单色光照射不同的金属，入射光的频率和光子能量一定一样，金属逸出功不同，根据光电效应方程E km＝hν－W0知，最大初动能不同，如此遏止电压不同；同一种单色光照射，入射光的强度一样，所以饱和光电流一样．应当选ACD.13(2020·舟山质检)三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属a、b、c上，均恰能使金属中逸出光电子．三种光线的波长λ甲>λ乙>λ丙，如此( ) A．用入射光甲照射金属b，可能发生光电效应B．用入射光丙照射金属b，一定发生光电效应C．用入射光甲和乙同时照射金属c，可能发生光电效应D．用入射光乙和丙同时照射金属a，一定发生光电效应解析：选BD.由λ＝cν，λ甲>λ乙>λ丙可知，ν甲<ν乙<ν丙．用入射光甲、乙、丙照射金属a、b、c均恰好发生光电效应，说明a金属极限频率最小，c金属的极限频率最大，结合光电效应发生条件可知，A、C错误，B、D正确．14．关于物质的波粒二象性，如下说法中不正确的答案是( )A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析：选D.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，D项不正确．15．(2020·温州高二期中)如下列图，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的答案是( )A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．假设a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，如此b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的解析：选CD.增大a光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项A错误；a光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项B错误；经分析，a光在真空中的频率大于b光在真空中的频率，故a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，选项C正确；氢原子跃迁，因为|E4－E1|>|E5－E2|，应当选项D正确．。
高考物理一轮复习专题十三：动量、波粒二象性和近代物理初步ppt(7份) 人教课标版
动量守恒中几种常见的模型
突破一 子弹打木块模型(详见本专题第2讲方法模型)
突破二 人船模型
“人船模型”的适用条件是一个原来处于静止状态的系 统，且在系统发生相对运动的过程中，动量守恒或有一个方向
动量守恒，其表达式是 m人 s人＝m船 s船，只要问题不涉及速度，
就可以使用人船模型．
例船停在静水
为 m1的小物块A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道
时无机械能损失，为使 A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑
道延长线 M 处的墙上，另一端与质量为 m2 的挡板 B 相连，弹
簧处于原长时，B 恰好位于滑道的末端 O 点．A 与 B 碰撞时间 极短，碰撞后结合在一起共同压缩弹簧．已知在 OM 段 A、B 与水平面间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦不计，重力加 速度为 g，求：
图Z13-3 (1)物块 A 在挡板 B 碰撞瞬间的速度 v 的大小． (2)弹簧最大压缩量为 d 时的弹性势能 Ep(设弹簧处于原长
时弹性势能为零)．
1 解：(1)由机械能守恒定律得，有 m1gh＝2m1v2，得 v＝ 2gh (2)A、B 在碰撞过程中动量守恒有 m1v＝(m1＋m2)v′ A、B 克服摩擦力所做的功 W＝μ(m1＋m2)gd 1 根据能量守恒定律得2(m1＋m2)v′2＝Ep＋μ(m1＋m2)gd m2 1 解得 Ep＝ gh－μ(m1＋m2)gd m1＋m2
突破三 滑块—木板模型 例2：如图 Z13-2 所示，在长为 2 m，质量 m＝2 kg 的平板 小车的左端放有一质量为 M＝3 kg 的铁块，两者之间的动摩擦 因数为μ＝0.5.开始时，小车和铁块一起在光滑的水平地面上以
v0＝3 m/s 的速度向右运动，之后小车与墙壁发生正碰．设碰撞 中无机械能损失且碰撞时间极短．求：
高考物理一轮专题复习课件近代物理初步
在量子力学中，物理量（如位置、动 量、能量等）用算符来表示。算符作 用于波函数，可以得到相应物理量的 本征值和本征态，从而了解微观粒子 的性质和行为。
量子测量是指对微观粒子状态的观测 和测量。在量子力学中，测量会导致 波函数坍缩到某个本征态上，使得测 量结果具有随机性和不确定性。量子 测量是连接理论预测和实验验证的桥 梁，对于理解量子力学的基本原理和 验证理论预言具有重要意义。
吸收作用
射线被物质原子吸收，将能量 传递给原子，使原子发生能级
跃迁或电离。
射线探测方法和技术
闪烁计数器
利用射线与闪烁体相互 作用产生的可见光或紫
外光进行探测。
盖革计数器
利用射线与气体相互作 用产生的电离现象进行
探测。
半导体探测器
利用射线与半导体材料 相互作用产生的电荷进
行探测。
照相法
利用射线与感光材料相 互作用产生的潜影进行
激光冷却技术在原子喷泉中的应用： 原子喷泉是一种利用激光冷却技术实 现的高精度测量装置，可用于测量时 间、长度等物理量。在原子喷泉中， 利用激光冷却技术将原子冷却到接近 绝对零度，然后利用微波场对原子进 行操控和测量，从而获得极高的测量 精度和稳定性。
激光冷却技术在量子计算中的应用： 量子计算是一种基于量子力学原理的 计算方式，具有在某些特定问题上比 传统计算机更快的计算能力。而激光 冷却技术在量子计算中发挥着重要作 用。利用激光冷却技术可以将量子比 特（qubit）冷却到接近绝对零度， 从而消除热噪声对量子计算的影响， 提高量子计算的精度和可靠性。
测不准关系的意义
测不准关系在量子力学中具有重要地位，它表明微观粒子的 状态不能完全确定，而是以一种概率分布的形式存在。这一 原理对于理解量子现象、发展量子技术具有重要意义，同时 也对经典物理观念产生了深远影响。
《南方新高考》物理人教版一轮复习训练：专题13 动量、波粒二象性和近代物理初步 实验16 验证动量守恒定律
实验十六验证动量守恒定律一、单项选择题1.在做验证碰撞中的动量守恒的实验时，选用入射小球和被碰小球的要求是( )A.入射小球的质量大于被碰小球的质量，两球的直径相同B.入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的直径相同C.两球的质量相同，入射小球的直径大于被碰小球的直径D.两球的质量和直径均相同2.在做“验证动量守恒定律”的实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图S16-1所示，下列关于这个实验的说法正确的是( )图S16-1A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射球从斜槽上不同的位置滚下C.要验证的表达式是m1·OP＝m1·OM＋m2·OND.要验证的表达式是m1·(OP－2r)＝m1·(OM－2r)＋m2·ON3.在做“碰撞中的动量守恒”的实验中，入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了使( )A.小球每次都能水平飞出槽口B.小球每次都以相同的速度飞出槽口C.小球在空中飞行的时间不变D.小球每次都能对心碰撞4.在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，下列说法不符合本实验要求的是( )A.入射球比被碰球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C.安装轨道时，轨道末端必须水平D.需要使用的测量仪器有天平和刻度尺5.在“验证动量守恒定律”实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，为了减小实验误差，下列说法正确的是( )A.m1＝m2，r1＞r2B.m1＞m2，r1<r2C.降低斜槽的高度D.入射小球释放点要适当高一些6.在“验证动量守恒定律”实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是，可以通过间接地测量解决这个问题，下列关于所测量物理量的说法中正确的是( )A.小球开始释放高度B.小球抛出点距地面的高度C.小球做平抛运动的射程D.同时测量小球抛出点距地面的高度和小球的水平射程二、多项选择题7.在“研究碰撞中动量守恒”的实验中，入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中，错误的是( )A.释放点越高，两球相碰时相互作用力越大，碰撞前动量之差越小，误差越小B.释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的水平冲量就越小C.释放点越低，小球受阻力越大，入射小球速度越小，误差越小D.释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，实验误差也越小8.如图S16-2，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是( )图S16-2A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON三、非选择题9.如图S16-3所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.图S16-3(1)下列说法中符合本实验要求的是________(填选项前面的字母).A.入射球比被碰球质量大或者小均可，但两者的直径必须相同B.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C.安装轨道时，轨道末端必须水平D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1，被碰球的质量为m2，如果测得m1·OM＋m2·ON近似等于____________，则认为成功地验证了碰撞中的动量守恒.10.某实验小组利用“验证动量守恒定律”的器材来验证小滑块沿斜槽滚下过程中机械能守恒，实验装置如图S16-4所示.(已知小滑块质量为m)图S16-4(1)部分实验步骤如下：A.把斜槽固定在实验台边缘，调整斜槽使斜槽出口末端____________.B.出口末端拴上重锤线，重锤投影在水平地面O点，地面铺上________________.C.从斜槽某高处同一点A由静止开始释放小滑块多次，找出平均落地点P.(2)实验中应测量的数据有_________________________________________(填上文字和相应的符号).(3)除了测量引起误差外，从器材角度考虑，用______代替小滑块能减小误差.。
【步步高】2017年高考物理(人教版浙江)一轮复习第13章1讲波粒二象性
√
)
×)
答案
考点二 光的粒子性
现象是( BC )
A.有光子从锌板逸出 B.有电子从锌板逸出 C.验电器指针张开一个角度 D.锌板带负电
3
4
5
6
【题组阶梯突破】
3.(多选)如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的
解析
用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
AD
解析
1 1 c c 2 由 h������＝W0＋Ek 知 hλ＝W0＋2mv1 ，h2λ＝W0＋2mv2 2，又 v1＝2v2，
hc 得 W0＝3λ，A 正确，B 错误.
光的波长小于或等于3λ时都能发生光电效应，C错误，D正确.
解析答案
练出高分
1
2
3
4
5
6
答案
考点一 能量量子化
[思维深化]
1.物体在辐射或吸收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另 一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态. 2.在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为，物体的运动是连续的， 能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能 量量子化.
中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不可能的，我们把这种关系叫 做 不确定性 关系.
答案
考点三 粒子的波动性
概率波
7
8
9
10
【题组阶梯突破】
7.用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可 能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片.
南方新高考高考物理大一轮复习专题十一动量、波粒二象性和近代物理初步第2讲动量守恒定律的综合运
第2讲动量守恒定律的综合运用一、单项选择题1．在如图K11-2-1所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短．若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中( )图K11-2-1A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能不守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．动量不守恒，机械能守恒2．质量为M的木块置于光滑水平面上，一质量为m的子弹以水平速度v0打入木块并留在木块中，如图K11-2-2所示，此过程中木块向前运动位移s，子弹打入木块深度d，则下列判断正确的是( )A．木块对子弹做功12 mv20B．子弹对木块做功12 Mv20C．子弹动能的减少等于木块动能的增加D．木块和子弹的总机械能一定减少图K11-2-2图K11-2-33．如图K11-2-3所示，细线上端固定于O点，其下端系一小球，细线长L.现将细线和小球拉至图中实线位置，此时细线与竖直方向的夹角θ＝60°，在小球摆动的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使小球从实线位置由静止释放，当它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是( )A．L2B．L4C．L8D．L164．如图K11-2-4所示，静止在光滑水平面上的木板A，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3 kg.质量m＝1 kg的铁块B以水平速度v0＝4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )图K11-2-4A．3 J B．4 J C．6 J D．20 J5．如图K11-2-5所示，质量为M的滑槽内有半径为R的半圆轨道，将滑槽放在水平面上，左端紧靠墙壁．一质量为m的物体从半圆轨道的顶端a点无初速度释放，b点为半圆轨道的最低点，c点为半圆轨道另一侧与a等高的点．不计一切摩擦，下列说法正确的是( )图K11-2-5A．m从a点运动到b点过程中，m与M组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒B．m从a点释放后运动的全过程中，m的机械能守恒C．m释放后能够到达c点D．当m首次从右向左到达最低点b时，M的速度达到最大6．(2015年福建卷)如图K11-2-6，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )图K11-2-6A．A和B都向左运动B．A和B都向右运动C．A静止，B向右运动D．A向左运动，B向右运动7．质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手．左侧射手首先开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2，如图K11-2-7所示．设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等，当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是( )图K11-2-7A．木块静止，d1＝d2B．木块向右运动，d1<d2C．木块静止，d1<d2D．木块向左运动，d1＝d2二、多项选择题8．质量都为m的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后，a球被反向弹回，b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，c球碰后静止，则下列说法正确的是( )A．m一定小于MB．m可能等于MC．b球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大D．c球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大9．如图K11-2-8所示，质量分别为m和2m的两个木块A、B间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E.这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是( )图K11-2-8A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为ED．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为1 3 E10．两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1＝4 kg，m2＝2 kg，A的速度v1＝3 m/s(设为正)，B的速度v2＝－3 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是( )A．均为 1 m/s B．＋4 m/s和－5 m/sC．＋2 m/s和－1 m/s D．－1 m/s和＋5 m/s三、非选择题11．如图K11-2-9所示，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以18v0、34v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动．滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B、C碰后瞬间共同速度的大小．图K11-2-9第2讲动量守恒定律的综合运用1．B 解析：子弹射入木块是瞬间完成的，这个过程相当于子弹与木块发生一次完全非弹性碰撞，动量守恒，机械能不守恒，一部分动能转化为内能．之后木块(连同子弹)压缩弹簧，将其动能转化为弹性势能，这个过程机械能守恒，但由于左侧挡板的支持力的冲量作用，使系统的动量不断减少，动量不守恒．所以整个过程中，动量和机械能均不守恒．2．D3．C 解析：设小球与泥球碰前的速度为v1，碰撞后的速度为v2，小球下落过程中有mgL(1－cos 60°)＝12mv21，在碰撞过程中有mv1＝2mv2，上升过程中有2mgh＝12·２mv22，由以上各式解得h＝L 8 .4．A 解析：设铁块与木板共速时速度大小为v，铁块相对木板向右运动的最大距离为L，铁块与木板之间的摩擦力大小为F f.铁块压缩弹簧使弹簧最短时，由能量守恒可得12mv20＝F f L＋12(M＋m)v2＋E p.由动量守恒，得mv0＝(M＋m)v.从铁块开始运动到最后停在木板左端过程，由能量关系得12mv20＝2F f L＋12(M＋m)v2.联立解得E p＝3 J，故选项A正确．5．D 解析：m首次下滑过程，墙对系统有向右的弹力，因此系统水平方向动量不守恒；系统没有摩擦和介质阻力，因此m从a点释放后运动的全过程中，系统机械能始终守恒，但M的机械能比初状态增加了，因此m的机械能不守恒；m第一次到最低点后，M离开墙，系统水平方向动量守恒，当m和M共速时，系统具有动能，因此m的势能必小于mgR，故m不能到达c点；m第一次在圆轨道右半侧上滑行过程对M的弹力始终向右下方，有水平向右的分力，因此M始终加速，m从右向左通过最低点b后，M开始减速．故选项D正确．6．D7．C 解析：设子弹和木块的质量分别为m和M，两颗子弹与木块之间的作用力大小均为f，子弹射入木块前的速度均为v0，左边子弹射入木块，与木块相对静止时的速度为v1，最后的共同速度为v.将两颗子弹、木块作为一个整体系统来分析，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有mv0－mv0＝(2m＋M)v，可见，v＝0，即最终木块静止；两颗子弹射入木块的过程，都是系统的机械能转化为内能，即fd1＝12mv20－12(m＋M)v21，fd2＝12mv20＋12(m＋M)v21，可见，fd1<fd2，d1<d2.本题答案为 C.8．AC 解析：由a球被反向弹回，可以确定三小球的质量m一定小于M；当两小球发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大，b球与被碰球粘合在一起，发生的是完全非弹性碰撞．9．BD10．AD 解析：由动量守恒，可验证四个选项都满足要求．再看动能情况E k＝12m1v21＋12m2v22＝12×4×9 J＋12×2×9 J＝27 J.E k′＝12m1v1′2＋12m2v2′2.由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有E k≥E k′，可排除选项 B.选项C虽满足E k≥E k′，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(v A′>0，v B′<0)，这显然是不符合实际的，因此C错误．验证选项A、D均满足E k≥E k′，故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹性碰撞)．11．解：设滑块质量为m，A与B碰撞前A的速度为v A由题意知，碰撞后A的速度v A′＝1 8 v0B的速度v B＝34v0，由动量守恒定律得mv A＝mv A′＋mv B ①设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为W A，由功能关系得W A＝12mv20－12mv2A②设B与C碰撞前B的速度为v B′，B克服轨道阻力所做的功为W B，由功能关系得W B＝12mv2B－12mv B′2 ③据题意可知W A＝W B ④设B、C碰后瞬间共同速度的大小为v，由动量守恒定律得mv B′＝2mv ⑤联立①②③④⑤式，代入数据得v＝2116v0.。
南方新高考》物理人教版一轮复习训练：专题13 动量、波粒二象性和近代物理初步 第3讲 光电效应 波粒二象性
第3讲 光电效应 波粒二象性一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.(2019年海南卷)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应.对于这两个过程.下列四个物理量中，一定不同的是( )A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功2.光照射到金属表面上能够发生光电效应，下列关于光电效应的叙述中，正确的是( )A.金属的逸出功与入射光的频率成正比B.单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度无关C.逸出的光电子的初动能与光强度无关D.单位时间内逸出的光电子数与入射光强度有关E.能否产生光电效应现象，决定于入射光的频率是否大于极限频率3.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列说法正确的是( )A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应E.只有当入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应4.(2019年广东揭阳模拟)下列说法正确的是( )A.某色光照射在某金属表面上，不能发生光电效应，是由于该色光波长太长B.太阳上进行的核反应方程是235 92U ＋10n →141 55Ba ＋9235Kr ＋310nC.大量处于n ＝4能量轨道的氢原子，可能发出6种不同频率的光D.在可见光中，红光光子能量最大E.玻尔的原子模型引入了普朗克的量子观念5.以下说法正确的是( )A.在光电效应中，若某材料的逸出功是W 0，则它的极限频率ν0＝W 0hB.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构C.氢原子从高能级跃迁到低能级要放出光子D.原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素E.太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应6.(2019年湖北龙泉中学、宜昌一中联考)已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0.一群氢原子处于量子数n ＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n ＝3的激发态跃迁到量子数n ＝2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子.下列说法正确的是( )A.这些氢原子向外辐射的光子频率有6种B.当照射光的频率ν 大于ν0 时，若ν 增大，则逸出功增大C.当用频率为2ν0 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0D.当照射光的频率ν 大于ν0 时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍E.这些氢原子向外辐射的所有频率的光子中，只有一种不能使这种金属发生光电效应7.(2019年上海卷改编)在光电效应的实验结果中，与光的波动理论矛盾．．的是( ) A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大，光电子最大初动能越大8.(2019年北京卷改编)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图K13-3-1所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应.换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 不可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)( )图13-3-1 A.U ＝hνe －W e B.U ＝2hνe －W e C.U ＝2hν－W D.U ＝5hν2e －W e9.(2019年浙江宁波期末改编)一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长不可能为( )A.λ1λ2λ1＋λ2B.λ1λ2λ1－λ2C.λ1＋λ22D.λ1－λ22 二、非选择题10.(2019年山东潍坊模拟)某同学采用如图K13-3-2所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K 时，会发生光电效应现象.闭合开关S ，在阳极A 和阴极K 之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压的示数U 称为反向遏止电压.根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能.现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U 1和U 2，求：(1)阴极K 所用金属的极限频率；(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h .图K13-3-2。
南方新高考高考物理大一轮复习专题十一动量波粒二象性和近代物理初步第3讲光电效应波粒二象性课件
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【基础检测】 1.用一束紫外线照射某金属时不能产生(chǎnshēng)光电效应，可
该金属(jīnshǔ)发生光电效应的措施是( ) A.改用频率更小的紫外线照射
B.改用 X 射线照射
(3)若入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初 动能(dòngnéng)Ek＝hν－W0＝1.23×10－19 J.
答案：(1)阳极 (2)5.15×1014 3.41×10－19 (3)1.23×10－19
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》》》考点(kǎo 对diǎ波n)粒2 二象性的理解(lǐjiě)和物质波 ⊙重点(zhòngdiǎn)归纳
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2.物质波
(1)概率(gàilǜ)波
光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮
大
条纹是光子到达概率________的地方，暗条纹是光子到达概率
小
________的地方，因此光波又叫概率波.
(2)物质波
h
p
h 为普任朗何一克个常运量动着(c的há物n体gl(iwàùntǐg)，).小到微观粒子大到宏观物体(wùtǐ)都有
对波粒二象性的理解
项目 实验基础
表现
说明
光的 波动性
干涉和 衍射
①光是一种概率波，即光子 在空间各点出现的可能性 大小(概率)可用波动规律来 描述 ②大量的光子在传播时，表 现出波的性质
①光的波动性是光子本 身的一种属性，不是光 子之间相互作用产生的 ②光的波动性不同于宏 观观念的波
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【三维设计】2017届高三物理一轮复习 精品课件 第十三章 动量 近代物理初步(选修3-5) 第2节 波粒二象性
(3) 光电流与饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳 极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电 流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光 照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。 (4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照 射到金属表面单位面积上的总能量。 (5)光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成 正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言 的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光 电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。
1．对光的波粒二象性的进一步理解
实验基础 光 的 波 动
表现
说明
①光是一种概率波，
即光子在空间各点出
①光的波动性是光
子本身一种属性，
干涉和衍 现的可能性大小(概率) 不是光子之间相互
射 可用波动规律来描述 ②大量的光子在传播 时，表现出波的性质 作用产生的 ②光的波动性不同 于宏观观念的波
①遏止电压Uc：图线与横轴的交
点
②饱和光电流Im：电流的最大值 ③最大初动能：Ekm＝eUc
系
图像名称 颜色不同
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量 ①遏止电压Uc1、Uc2
时，光电
流与电压 的关系
遏止电压 Uc 与入射 光频率 ν 的关系图 线
②饱和光电流
③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝ eUc2
解析
)
2．(2014· 上海高考)在光电效应的实验结果中，与光的波 动理论不矛盾的是 A．光电效应是瞬时发生的 B．所有金属都存在极限频率 C．光电流随着入射光增强而变大 D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大
解析
(
)
3．关于光电效应，下列说法正确的是 A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
高三物理一轮复习第13章波粒二象性原子结构原子核第1节波粒二象性教师用书
第1节波粒二象性考点一I光的粒子性1.呈:子化假设黑体的空腔壁由大量振子(振动着的带电微粒)组成，其能量只能是某一最小能量值£ 的整数倍,并以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射.2.能量子⑴定义：不可再分的最小能量值£.(2)关系式：e=h v, a是电磁波的频率，力是普朗克常呈:，力=6. 63X10 ° J・s.3.光电效应现象在光的照射下金属中的电子从金属表而逸出的现象，叫做光电效应，发射岀来的电子叫做光电子.4.实验规律(1)每种金属都有一个极限频率.(2)光子的最大初动能与入射光的輕无关，只随入射光的缠增大而增大.(3)光照射到金属表而时，光电子的发射几乎是瞬时的.(4)光电流的强度与入射光的輕成正比.5.爱因斯坦光电效应方程(1)光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能虽:子组成的,这些能量子称为光子,频率为》的光的能疑子为方人(2)爱因斯坦光电效应方程①表达式：h #=瓦+爲或氏=h v—抵②物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是这些能量一部分用于克服金属的逸岀功,剩下的表现为逸出后电子的初动能民1.对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率.(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光.(3)逸岀功的大小由金属本身决建，与入射光无关.(4)光电子不是光子，而是电子.2.泄量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：氏=hU(2)最大初动能与遏止电压的关系：瓦=(3)逸出功与极限频率的关系：W^h Ko.3.光电效应的图象分析A.木棒的长度B.物体的质量C.物体的动量D.学生的个数D ［木棒的长度、物体的质量、物体的动量都可以取任意数值，因而不是疑子化的，而学生的个数只能是分立的数目，是量子化的.]2.（多选）如图13-1-1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时, 发生的现象是（）【导学号：81370420]图13-1-1A.有光子从锌板逸出B.有电子从锌板逸出C.验电器指针张开一个角度D.锌板带负电BC [用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表而逸岀，称之为光电子，故A错误，B正确：锌板与验电器相连，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误.]3.（2017 •湖州选考模拟）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是（）A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间B [某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频率比紫外线频率髙，所以本题答案为B.]4.（2017 •丽水选考模拟）如图13-1-2所示,已知用光子能量为2. 82 eV的紫光照射光电管中的金属涂层时，亳安表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑片尸向右移动到某一位置时，亳安表的读数恰好减小到零，电压表读数为IV,则该金属涂层的逸出功约为（）图13-1-2A. 2. 9X10 19 JB. 6. 1X10 19 JC. 1.6X10 19 JD. 4.5X10-19 JA [由X-戸反,民=虫可得该金属涂层的逸出功W=h”一必=2.82 eV — 1 eV= 1.82 eV=2.9X1019 J,故A 正确.]5.（2016 •浙江4月选考）在光电效应实验中，采用极限频率为v.= 5.5X10l，Hz的钠做阴极，已知普朗克常量力=6.6X10® J・s,电子质M zo=9.1X10-31 kg.用频率r =7.5X10" Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的（）【导学号:81370421]A.动能的数量级为10 19 JB.速率的数呈:级为10s m/sC.动量的数虽级为10 ：T kg・m/sD.徳布罗意波长的数量级为10 5 mAD [根据光电效应方程瓦=爪一机W=hv^ 5： = A v - A K C=6.6X1051J* SX7.5X101* Hz-6. 6X10"51 J・ sX5.5X10u Hz = l. 32X10-19 J, A 正确：由动能氏=牛可知，光电子速率v=、y^ = 5. 4X 10' m/s, B错误；动戢p=av=9. IX 10 " h 6 6 X |Q~5<kgX5.4X105m/s=4. 914X10 25 kg・m/s, C错误：由徳布罗意波长久=扛=：亠心弋飞m=1.34X10 9 m, D 正确.]考点二丨粒子的波动性概率波1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有住性.(2)光电效应说明光具有粒子性.(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性.2.物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长久=£，P为运动物体的动量，力为普朗克常量.3.概率波：大量光子产生的效果显示出波动性,个别光子产生的效果显示出粒子性, 光波是概率波,光子的行为服从统计规律,对于电子和其他微粒，由于同样具有波粒二象性，所以它们的物质波也是概率波.4.不确定性关系在经典力学中，一个质点的位置和动量是可以同时测泄的，在量子力学中，要同时测岀微观粒子的位置和动量是不可能的，我们把这种关系叫做丕砸定性关系.（1）光具有波粒二象性，光波是一种概率波.（2）单个光子的落点位置是不确左的，大疑光子运动时落点位置服从概率分布规律.1.用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图13-1-3所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片.这些照片说明（）图13-1-3A.光只有粒子性没有波动性B.光只有波动性没有粒子性C.少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D.少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性D [光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故D正确.]2.如果一个电子的徳布罗意波长和一个中子的相等，则它们的_________ 也相等.（）A.速度B.动能C.动量D.总能量C [根据徳布罗意波长公式入=?选C.]3.（多选）下列各种波是概率波的是（）A.声波B.无线电波C.光波D.物质波CD [声波是机械波，A错；电磁波是一种能疑波，B错：由概率波的概念和光波以及物质波的特点分析可以得知光波和物质波均为概率波，故C、D正确.]4.（多选）关于不确泄性关系有以下几种理解，其中正确的是（）4兀【导学号:81370422]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左C.微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D.不确泄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CD [不确泄性关系“皿三表示确定位置、动量的精度互相制约，此消彼长，当粒子位置的不确左性变小时，粒子动量的不确左性变大；当粒子位置的不确泄性变大时，粒子动疑的不确左性变小，故不能同时准确确左粒子的动量和坐标.不确左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.]。
高考高考物理一轮总复习十三 动量波粒二象性和近代物理初步
定额市鞍钢阳光实验学校专题十三 动量、波粒二象性和近代物理初步第1讲 动量守恒定律一、单项选择题1.下列说法中正确的是( )A.物体的动量变化，其速度大小一定变化B.物体的动量变化，其速度方向一定变化C.物体的动量变化，其动能一定变化D.物体的速率变化，其动量一定变化2.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和小车的下列说法中正确的是( ) A.枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和小车组成的系统动量守恒C.只有在忽略子弹和枪筒之间的摩擦时，枪、子弹和小车组成的系统动量才守恒D.枪、子弹和小车组成的系统动量守恒3.如图K1311所示，一车厢长度为L 、质量为M ，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以初速度v 0向右运动，与车厢来回碰撞n 次后静止于车厢中，这时车厢的速度为( ) 图K1311A.v 0B.0C.mv 0M ＋m D.mv 0M －m4.如图K1312所示，在距离车底面高20 m 处以一定的初速度向左平抛质量为0.5 kg 的小球，小球落在以7.5 m/s 速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层粘胶，车与粘胶的总质量为4 kg ，设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s ，取g ＝10 m/s 2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小是( ) 图K1312A.5 m/sB.4 m/sC.8.5 m/sD.9.5 m/s5.(天津卷)我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3000 m 接力三连冠.如图K1313，观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( ) 图K1313A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功6.(福建卷)如图K1314所示，一枚搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m 1，后部分的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为( )图K1314A.v 0－v 2B.v 0＋v 2C.v 0－m 2m 1v 2D.v 0＋m 2m 1(v 0－v 2)7.(河北衡水中学调研)下列说法正确的是( )A.物体速度变化越大，则加速度越大B.物体动量发生变化，则物体的动能一定变化C.合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒D.系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒二、多项选择题8.(河北衡水中学调研)A 、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图K1315所示为发生碰撞前后的v t 图线，由图线可以判断( )图K1315A.A 、B 的质量比为3∶2B.A 、B 作用前后总动量守恒C.A 、B 作用前后总动量不守恒D.A 、B 作用前后总动能不变9.(江西上高月考)如图K1316甲所示，一物块在t ＝0时刻，以初速度v 0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t 0时刻物块到达最高点，3t 0时刻物块又返回底端.由此可以确定( )甲 乙图K1316A.物块返回底端时的速度B.物块所受摩擦力大小C.斜面倾角θD.3t 0时间内物块克服摩擦力所做的功10.如图K1317所示，在质量为M 的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m 0，小车和单摆以恒定的速度v 沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m 的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞瞬间，下列情况可能发生的是( )图K1317A.小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v 1、v 2、v 3，满足(M ＋m 0)v ＝Mv 1＋mv 2＋m 0v 3B.摆球的速度不变，小车和木块的速度发生变化，分别变为v 1和v 2，满足Mv＝Mv 1＋mv 2C.摆球的速度不变，小车和木块的速度都发生变化，变为v 1，满足Mv ＝(M ＋m )v 1D.小车和摆球的速度都变为v 1，木块的速度变为v 2，满足(M ＋m 0)v ＝(M ＋m 0)v 1＋mv 2三、非选择题11.(湖南师范大学附中月考)如图K1318所示，质量M ＝0.040 kg 的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O 点，水平轻质弹簧一端拴在固定挡板P 上，另一端与靶盒A 连接.Q 处有一固定的发射器B ，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v 0＝50 m/s ，质量m ＝0.010 kg 的弹丸，当弹丸打入靶盒A 后，便留在盒内，碰撞时间极短.不计空气阻力.求弹丸进入靶盒A 后，弹簧的最大弹性势能为多少？图K1318第2讲 动量守恒定律的综合运用一、单项选择题1.甲球追赶乙球，并相碰，甲球的速度减小了5 m/s ，乙球的速度增大了3 m/s ，则甲、乙两球质量之比m 甲∶m 乙是( ) A.2∶1 B.3∶5 C.5∶3 D.1∶22.质量为M 的木块置于光滑水平面上，一质量为m 的子弹以水平速度v 0打入木块并留在木块中，如图K1321所示，此过程中木块向前运动位移s ，子弹打入木块深度d ，则下列判断正确的是( ) 图K1321A.木块对子弹做功12mv 2B.子弹对木块做功12Mv 2C.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.木块和子弹的总机械能一定减少3.如图K1322所示，细线上端固定于O 点，其下端系一小球，细线长L .现将细线和小球拉至图中实线位置，此时细线与竖直方向的夹角θ＝60°，在小球摆动的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使小球从实线位置由静止释放，当它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是( )图K1322A.L 2B.L 4C.L 8D.L164.(安徽铜陵五中月考)如图K1323所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块.现让一小球自左侧槽口A 点的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A 点进入槽内，则以下结论中正确的是( )图K1323 A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向上动量守恒C.小球自半圆槽的最低点B 点向C 点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向上动量守恒D.小球离开C 点以后，将做竖直上抛运动5.(福建卷)将静置在地面上，质量为M (含燃料)的模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时模型获得的速度大小是( ) A.mv 0M B.Mv 0m C.Mv 0M －m D.mv 0M －m6.(福建卷)如图K1324，两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A 的质量为m ，速度为2v 0，方向向右，滑块B 的质量为2m ，速度大小为v 0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )图K1324A.A 和B 都向左运动B.A 和B 都向右运动C.A 静止，B 向右运动D.A 向左运动，B 向右运动7.(北京卷)实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图K1325，则( ) 图K1325A.轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B.轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C.轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里二、多项选择题8.如图K1326所示，三个质量都是m的小球a、b、c放于光滑的水平面上，小球b、c与轻弹簧相连且静止，小球a以速度v0冲向小球b，碰撞后与小球b 粘在一起.在整个运动过程中，下列说法正确的是( )图K1326A.三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒B.三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能也守恒C.当小球b、c速度相等时，弹簧的弹性势能最大D.当弹簧恢复原长时，小球c的动能最大，小球b的动能为零9.如图K1327所示，质量分别为m和2m的两个木块A、B间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙.用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E.这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是( )图K1327A.撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒B.撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C.撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为ED.撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为1 3 E10.如图K1328所示，静止在光滑水平面上的小车质量为m，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则( )图K1328A.系统的动量守恒B.水平方向任意时刻m与M的动量等大反向C.m不能向左摆到原高度D.M向右移动的最大距离为2lmM＋m三、非选择题11.(广东珠海摸底)如图K1329所示，劲度系数为k的轻弹簧，左端连着绝缘介质小球B，右端连在固定板上，放在光滑绝缘的水平面上.整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一质量为m、带电荷量为＋q的小球A，从距B球为s的O处自由释放，并与B球发生碰撞.碰撞中无机械能损失，且A球的电荷量始终不变.已知B球的质量M＝3m，B球被碰后做周期性运动，其运动周期T＝2πMk(A、B小球均可视为质点).(1)求A球与B球第一次碰撞后瞬间，A球的速度v1和B球的速度v2.(2)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰，求劲度系数k的可能取值.图K1329第3讲光电效应波粒二象性一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.(海南卷)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应.对于这两个过程.下列四个物理量中，一定不同的是( ) A.遏止电压 B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功2.光照射到金属表面上能够发生光电效应，下列关于光电效应的叙述中，正确的是( )A.金属的逸出功与入射光的频率成正比B.单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度无关C.逸出的光电子的初动能与光强度无关D.单位时间内逸出的光电子数与入射光强度有关E.能否产生光电效应现象，决定于入射光的频率是否大于极限频率3.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列说法正确的是( )A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应E.只有当入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应4.(广东揭阳模拟)下列说法正确的是( )A.某色光照射在某金属表面上，不能发生光电效应，是由于该色光波长太长B.太阳上进行的核反应方程是235 92U＋10n→141 55Ba＋9235Kr＋310nC.大量处于n＝4能量轨道的氢原子，可能发出6种不同频率的光D.在可见光中，红光光子能量最大E.玻尔的原子模型引入了普朗克的量子观念5.以下说法正确的是( )A.在光电效应中，若某材料的逸出功是W0，则它的极限频率ν0＝W0hB.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构C.氢原子从高能级跃迁到低能级要放出光子D.原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素E.太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应6.(湖北龙泉中学、宜昌一中联考)已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0.一群氢原子处于量子数n＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到量子数n＝2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子.下列说法正确的是( )A.这些氢原子向外辐射的光子频率有6种B.当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大C.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0D.当照射光的频率ν大于ν0时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍E.这些氢原子向外辐射的所有频率的光子中，只有一种不能使这种金属发生光电效应7.(上海卷改编)在光电效应的实验结果中，与光的波动理论矛盾．．的是( )A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大，光电子最大初动能越大8.(北京卷改编)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图K1331所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应.换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 不可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)( ) 图1331A.U ＝hνe －W eB.U ＝2hνe －WeC.U ＝2hν－WD.U ＝5hν2e －W e9.(浙江宁波期末改编)一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长不可能为( )A.λ1λ2λ1＋λ2B.λ1λ2λ1－λ2C.λ1＋λ22D.λ1－λ22二、非选择题10.(山东潍坊模拟)某同学采用如图K1332所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K 时，会发生光电效应现象.闭合开关S ，在阳极A 和阴极K 之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压的示数U 称为反向遏止电压.根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能.现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U 1和U 2，求： (1)阴极K 所用金属的极限频率； (2)用题目中所给条件表示普朗克常量h . 图K1332第4讲原子结构和原子核多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.(广东韶关十校联考)下列说法正确的是( )A.12 6C经一次α衰变后成为84CB.42He核由两个中子和两个质子组成C.温度升高不能改变放射性元素的半衰期D.核反应方程应遵循质子数守恒和中子数守恒E.氢原子由较低能级跃迁到较高能级时，电子动能增加，原子势能减小2.根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是( )A.原子的中心有个核，叫做原子核B.原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内C.原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内E.卢瑟福的原子结构学说可以解释α粒子散射现象3.关于核能和爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是( )A.E＝mc2是物体各种形式能的总称B.原子核能是指核子结合成原子核时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量C.1 u(原子质量单位)相当于931.5 MeV能量D.由ΔE＝Δmc2知，在核反应中，亏损的质量Δm转化成能量ΔE放出E.E＝mc2反映了一定的质量与一定的能量有相当的关系4.(广东佛山质检)已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图K1341所示.一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，下列说法中正确的是( )图K1341A.氢原子最多可能辐射4种频率的光子B.氢原子最多可能辐射6种频率的光子C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D.辐射的光子中有些光子能使钙发生光电效应E.处于基态的氢原子能够吸收能量为11 eV的光子向高能级跃迁5.我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有：①235 92U＋10n→9038Sr＋136 54Xe＋k10n.②21H＋31H→42He＋d10n.关于这两个方程的下列说法，正确的是( )A.方程①属于α衰变B.方程①属于重核裂变C.方程②属于轻核聚变D.方程①中k＝10，方程②中d＝1E.方程①中k＝6，方程②中d＝16.以下说法正确的是( )A.当氢原子从n＝3的状态跃迁到n＝1的状态时，要吸收光子B.蓝光照射到某金属板表面时能够产生光电效应，则换用强度较低的紫光照射不可以发生光电效应现象C.原子序数大于83的原子核都具有放射性D.核反应：235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋a X中X为中子，a＝3E.放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加17.(广东揭阳一中摸底)氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是( )A.核反应方程为21H＋31H→42He＋10nB.这是一个裂变反应C.核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3D.核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3－m4E.核反应过程中释放的核能ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c28.(广东茂名月考)下列核反应方程及其表述完全正确的是( )A.32He＋21H→42He＋11H是聚变反应B.238 92U→234 90Th＋42He是人工核转变C.235 92U＋10n→9236Kr＋141 56Ba＋310n是裂变反应D.2411Na→2412Mg＋0－1e是裂变反应E.234 91Pa→234 92O＋0－1e是β衰变方程9.(海南卷)原子核232 90Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核.下列原子核中，有三种是232 90Th衰变过程中可以产生的，它们是( )A.204 82PbB.203 82PbC.216 84PoD.224 88RaE.226 88Ra10.(吉林实验中学一模)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有( )A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C.原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的D.太阳内部发生的核反应是热核反应E.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象11.(重庆月考)下列说法正确的是( )A.方程式238 92U→234 90He＋42He是重核裂变反应方程B.铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能C.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D.核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力E.原子核所含核子单独存在时的总质量等于该原子核的质量实验十六验证动量守恒定律一、单项选择题1.在做验证碰撞中的动量守恒的实验时，选用入射小球和被碰小球的要求是( )A.入射小球的质量大于被碰小球的质量，两球的直径相同B.入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的直径相同C.两球的质量相同，入射小球的直径大于被碰小球的直径D.两球的质量和直径均相同2.在做“验证动量守恒定律”的实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图S161所示，下列关于这个实验的说法正确的是( )图S161A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射球从斜槽上不同的位置滚下C.要验证的表达式是m1·OP＝m1·OM＋m2·OND.要验证的表达式是m1·(OP－2r)＝m1·(OM－2r)＋m2·ON3.在做“碰撞中的动量守恒”的实验中，入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了使( )A.小球每次都能水平飞出槽口B.小球每次都以相同的速度飞出槽口C.小球在空中飞行的时间不变D.小球每次都能对心碰撞4.在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，下列说法不符合本实验要求的是( )A.入射球比被碰球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C.安装轨道时，轨道末端必须水平D.需要使用的测量仪器有天平和刻度尺5.在“验证动量守恒定律”实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，为了减小实验误差，下列说法正确的是( )A.m1＝m2，r1＞r2B.m1＞m2，r1<r2C.降低斜槽的高度D.入射小球释放点要适当高一些6.在“验证动量守恒定律”实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是，可以通过间接地测量解决这个问题，下列关于所测量物理量的说法中正确的是( )A.小球开始释放高度B.小球抛出点距地面的高度C.小球做平抛运动的射程D.同时测量小球抛出点距地面的高度和小球的水平射程二、多项选择题7.在“研究碰撞中动量守恒”的实验中，入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中，错误的是( )A.释放点越高，两球相碰时相互作用力越大，碰撞前动量之差越小，误差越小B.释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的水平冲量就越小C.释放点越低，小球受阻力越大，入射小球速度越小，误差越小D.释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，实验误差也越小8.如图S162，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是( )图S162A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON三、非选择题9.如图S163所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.图S163(1)下列说法中符合本实验要求的是________(填选项前面的字母).A.入射球比被碰球质量大或者小均可，但两者的直径必须相同B.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C.安装轨道时，轨道末端必须水平D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1，被碰球的质量为m2，如果测得m1·OM ＋m2·ON近似等于____________，则认为成功地验证了碰撞中的动量守恒. 10.某实验小组利用“验证动量守恒定律”的器材来验证小滑块沿斜槽滚下过程中机械能守恒，实验装置如图S164所示.(已知小滑块质量为m)图S164(1)部分实验步骤如下：A.把斜槽固定在实验台边缘，调整斜槽使斜槽出口末端____________.B.出口末端拴上重锤线，重锤投影在水平地面O点，地面铺上________________.C.从斜槽某高处同一点A由静止开始释放小滑块多次，找出平均落地点P.(2)实验中应测量的数据有_________________________________________(填上文字和相应的符号).(3)除了测量引起误差外，从器材角度考虑，用______代替小滑块能减小误差. 专题提升十三动量守恒中几种常见的模型1.(福建莆田一中期末)如图Z131所示，一质量M＝3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0 kg的小木块A.给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A 始终没有滑离B板. 在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是( )图Z131A.1.8 m/sB.2.4 m/sC.2.8 m/sD.3.0 m/s2.(黑龙江实验中学月考)如图Z132所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚。
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专题十三动量、波粒二象性和近代物理初步第1讲动量守恒定律一、单项选择题1.下列说法中正确的是( )A.物体的动量变化，其速度大小一定变化B.物体的动量变化，其速度方向一定变化C.物体的动量变化，其动能一定变化D.物体的速率变化，其动量一定变化2.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和小车的下列说法中正确的是( )A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和小车组成的系统动量守恒C.只有在忽略子弹和枪筒之间的摩擦时，枪、子弹和小车组成的系统动量才守恒D.枪、子弹和小车组成的系统动量守恒3.如图K1311所示，一车厢长度为L、质量为M，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢来回碰撞n次后静止于车厢中，这时车厢的速度为( )图K1311A.v0B.0C.mv0M＋mD.mv0M－m4.如图K1312所示，在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛质量为0.5 kg的小球，小球落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层粘胶，车与粘胶的总质量为4 kg，设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s，取g＝10 m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小是( )图K1312A.5 m/sB.4 m/sC.8.5 m/sD.9.5 m/s5.(2013年天津卷)我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000 m接力三连冠.如图K1313，观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )图K1313A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功6.(2014年福建卷)如图K1314所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m 1，后部分的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为( )图K1314A.v 0－v 2B.v 0＋v 2C.v 0－m 2m 1v 2D.v 0＋m 2m 1(v 0－v 2)7.(2016年河北衡水中学调研)下列说法正确的是( )A.物体速度变化越大，则加速度越大B.物体动量发生变化，则物体的动能一定变化C.合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒D.系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒二、多项选择题8.(2016年河北衡水中学调研)A 、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图K1315所示为发生碰撞前后的v t 图线，由图线可以判断( )图K1315A.A 、B 的质量比为3∶2B.A 、B 作用前后总动量守恒C.A 、B 作用前后总动量不守恒D.A 、B 作用前后总动能不变9.(2016年江西上高月考)如图K1316甲所示，一物块在t ＝0时刻，以初速度v 0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t 0时刻物块到达最高点，3t 0时刻物块又返回底端.由此可以确定( )甲 乙图K1316A.物块返回底端时的速度B.物块所受摩擦力大小C.斜面倾角θD.3t0时间内物块克服摩擦力所做的功10.如图K1317所示，在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞瞬间，下列情况可能发生的是( )图K1317A.小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3B.摆球的速度不变，小车和木块的速度发生变化，分别变为v1和v2，满足Mv＝Mv1＋mv2C.摆球的速度不变，小车和木块的速度都发生变化，变为v1，满足Mv＝(M＋m)v1D.小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2三、非选择题11.(2016年湖南师范大学附中月考)如图K1318所示，质量M＝0.040 kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端拴在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接.Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0＝50 m/s，质量m＝0.010 kg 的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短.不计空气阻力.求弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？图K1318第2讲动量守恒定律的综合运用一、单项选择题1.甲球追赶乙球，并相碰，甲球的速度减小了5 m/s，乙球的速度增大了3 m/s，则甲、乙两球质量之比m甲∶m乙是( )A.2∶1B.3∶5C.5∶3D.1∶22.质量为M的木块置于光滑水平面上，一质量为m的子弹以水平速度v0打入木块并留在木块中，如图K1321所示，此过程中木块向前运动位移s，子弹打入木块深度d，则下列判断正确的是( )图K1321A.木块对子弹做功12mv 20 B.子弹对木块做功12Mv 20 C.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.木块和子弹的总机械能一定减少3.如图K1322所示，细线上端固定于O 点，其下端系一小球，细线长L .现将细线和小球拉至图中实线位置，此时细线与竖直方向的夹角θ＝60°，在小球摆动的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使小球从实线位置由静止释放，当它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是( )图K1322A.L 2B.L 4C.L 8D.L 164.(2015年安徽铜陵五中月考)如图K1323所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块.现让一小球自左侧槽口A 点的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A 点进入槽内，则以下结论中正确的是( )图K1323A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向上动量守恒C.小球自半圆槽的最低点B 点向C 点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向上动量守恒D.小球离开C 点以后，将做竖直上抛运动5.(2013年福建卷)将静置在地面上，质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A.mv 0MB.Mv 0mC.Mv 0M －mD.mv 0M －m6.(2015年福建卷)如图K1324，两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A 的质量为m ，速度为2v 0，方向向右，滑块B 的质量为2m ，速度大小为v 0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )图K1324A.A 和B 都向左运动B.A 和B 都向右运动C.A 静止，B 向右运动D.A 向左运动，B 向右运动7.(2015年北京卷)实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图K1325，则( )图K1325A.轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B.轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C.轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里二、多项选择题8.如图K1326所示，三个质量都是m 的小球a 、b 、c 放于光滑的水平面上，小球b 、c 与轻弹簧相连且静止，小球a 以速度v 0冲向小球b ，碰撞后与小球b 粘在一起.在整个运动过程中，下列说法正确的是( )图K1326A.三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒B.三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能也守恒C.当小球b 、c 速度相等时，弹簧的弹性势能最大D.当弹簧恢复原长时，小球c 的动能最大，小球b 的动能为零9.如图K1327所示，质量分别为m 和2m 的两个木块A 、B 间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 靠紧竖直墙.用水平力F 将B 向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E .这时突然撤去F ，关于A 、B 和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是( )图K1327A.撤去F 后，系统动量守恒，机械能守恒B.撤去F 后，A 离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C.撤去F 后，A 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为ED.撤去F 后，A 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为13E 10.如图K1328所示，静止在光滑水平面上的小车质量为m ，固定在小车上的杆用长为l 的轻绳与质量为m 的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则( )图K1328A.系统的动量守恒B.水平方向任意时刻m 与M 的动量等大反向C.m 不能向左摆到原高度D.M 向右移动的最大距离为2lm M ＋m三、非选择题11.(2014年广东珠海摸底)如图K1329所示，劲度系数为k的轻弹簧，左端连着绝缘介质小球B，右端连在固定板上，放在光滑绝缘的水平面上.整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一质量为m、带电荷量为＋q的小球A，从距B球为s的O处自由释放，并与B球发生碰撞.碰撞中无机械能损失，且A球的电荷量始终不变.已知B球的质量M＝3m，B球被碰后做周期性运动，其运动周期T＝2πMk(A、B小球均可视为质点).(1)求A球与B球第一次碰撞后瞬间，A球的速度v1和B球的速度v2.(2)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰，求劲度系数k的可能取值.图K1329第3讲光电效应波粒二象性一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.(2014年海南卷)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应.对于这两个过程.下列四个物理量中，一定不同的是( )A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功2.光照射到金属表面上能够发生光电效应，下列关于光电效应的叙述中，正确的是( )A.金属的逸出功与入射光的频率成正比B.单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度无关C.逸出的光电子的初动能与光强度无关D.单位时间内逸出的光电子数与入射光强度有关E.能否产生光电效应现象，决定于入射光的频率是否大于极限频率3.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列说法正确的是( )A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应E.只有当入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应4.(2014年广东揭阳模拟)下列说法正确的是( )A.某色光照射在某金属表面上，不能发生光电效应，是由于该色光波长太长B.太阳上进行的核反应方程是235 92U ＋10n→141 55Ba ＋9235Kr ＋310nC.大量处于n ＝4能量轨道的氢原子，可能发出6种不同频率的光D.在可见光中，红光光子能量最大E.玻尔的原子模型引入了普朗克的量子观念5.以下说法正确的是( )A.在光电效应中，若某材料的逸出功是W 0，则它的极限频率ν0＝W 0hB.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构C.氢原子从高能级跃迁到低能级要放出光子D.原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素E.太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应6.(2016年湖北龙泉中学、宜昌一中联考)已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0.一群氢原子处于量子数n ＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n ＝3的激发态跃迁到量子数n ＝2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子.下列说法正确的是( )A.这些氢原子向外辐射的光子频率有6种B.当照射光的频率ν 大于ν0 时，若ν 增大，则逸出功增大C.当用频率为2ν0 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h ν0D.当照射光的频率ν 大于ν0 时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍E.这些氢原子向外辐射的所有频率的光子中，只有一种不能使这种金属发生光电效应7.(2013年上海卷改编)在光电效应的实验结果中，与光的波动理论矛盾．．的是( ) A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大，光电子最大初动能越大8.(2013年北京卷改编)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图K1331所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应.换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 不可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)( )图1331A.U ＝h νe －W eB.U ＝2h νe －W eC.U ＝2h ν－WD.U ＝5h ν2e －W e9.(2015年浙江宁波期末改编)一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长不可能为( )A.λ1λ2λ1＋λ2B.λ1λ2λ1－λ2C.λ1＋λ22D.λ1－λ22二、非选择题10.(2015年山东潍坊模拟)某同学采用如图K1332所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象.闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压的示数U称为反向遏止电压.根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能.现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U1和U2，求：(1)阴极K所用金属的极限频率；(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.图K1332第4讲原子结构和原子核多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.(2015年广东韶关十校联考)下列说法正确的是( )A.12 6C经一次α衰变后成为84CB.42He核由两个中子和两个质子组成C.温度升高不能改变放射性元素的半衰期D.核反应方程应遵循质子数守恒和中子数守恒E.氢原子由较低能级跃迁到较高能级时，电子动能增加，原子势能减小2.根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是( )A.原子的中心有个核，叫做原子核B.原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内C.原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内E.卢瑟福的原子结构学说可以解释α粒子散射现象3.关于核能和爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是( )A.E＝mc2是物体各种形式能的总称B.原子核能是指核子结合成原子核时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量C.1 u(原子质量单位)相当于931.5 MeV能量D.由ΔE＝Δmc2知，在核反应中，亏损的质量Δm转化成能量ΔE放出E.E＝mc2反映了一定的质量与一定的能量有相当的关系4.(2014年广东佛山质检)已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图K1341所示.一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，下列说法中正确的是( )图K1341A.氢原子最多可能辐射4种频率的光子B.氢原子最多可能辐射6种频率的光子C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D.辐射的光子中有些光子能使钙发生光电效应E.处于基态的氢原子能够吸收能量为11 eV的光子向高能级跃迁5.我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有：①235 92U＋10n→9038Sr＋136 54Xe＋k10n.②21H＋31H→42He＋d10n.关于这两个方程的下列说法，正确的是( )A.方程①属于α衰变B.方程①属于重核裂变C.方程②属于轻核聚变D.方程①中k＝10，方程②中d＝1E.方程①中k＝6，方程②中d＝16.以下说法正确的是( )A.当氢原子从n＝3的状态跃迁到n＝1的状态时，要吸收光子B.蓝光照射到某金属板表面时能够产生光电效应，则换用强度较低的紫光照射不可以发生光电效应现象C.原子序数大于83的原子核都具有放射性D.核反应：235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋a X中X为中子，a＝3E.放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加17.(2014年广东揭阳一中摸底)氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是( )A.核反应方程为21H＋31H→42He＋10nB.这是一个裂变反应C.核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3D.核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3－m4E.核反应过程中释放的核能ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c28.(2014年广东茂名月考)下列核反应方程及其表述完全正确的是( )A.32He＋21H→42He＋11H是聚变反应B.238 92U→234 90Th＋42He是人工核转变C.235 92U＋10n→9236Kr＋141 56Ba＋310n是裂变反应D.2411Na→2412Mg＋0－1e是裂变反应E.234 91Pa→234 92O＋0－1e是β衰变方程9.(2013年海南卷)原子核232 90Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核.下列原子核中，有三种是232 90Th衰变过程中可以产生的，它们是( )A.204 82PbB.203 82PbC.216 84PoD.224 88RaE.226 88Ra10.(2016年吉林实验中学一模)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有( )A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C.原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的D.太阳内部发生的核反应是热核反应E.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象11.(2016年重庆月考)下列说法正确的是( )A.方程式238 92U→234 90He＋42He是重核裂变反应方程B.铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能C.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D.核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力E.原子核所含核子单独存在时的总质量等于该原子核的质量实验十六验证动量守恒定律一、单项选择题1.在做验证碰撞中的动量守恒的实验时，选用入射小球和被碰小球的要求是( )A.入射小球的质量大于被碰小球的质量，两球的直径相同B.入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的直径相同C.两球的质量相同，入射小球的直径大于被碰小球的直径D.两球的质量和直径均相同2.在做“验证动量守恒定律”的实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图S161所示，下列关于这个实验的说法正确的是( )图S161A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射球从斜槽上不同的位置滚下C.要验证的表达式是m1·OP＝m1·OM＋m2·OND.要验证的表达式是m1·(OP－2r)＝m1·(OM－2r)＋m2·ON3.在做“碰撞中的动量守恒”的实验中，入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了使( )A.小球每次都能水平飞出槽口B.小球每次都以相同的速度飞出槽口C.小球在空中飞行的时间不变D.小球每次都能对心碰撞4.在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，下列说法不符合本实验要求的是( )A.入射球比被碰球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C.安装轨道时，轨道末端必须水平D.需要使用的测量仪器有天平和刻度尺5.在“验证动量守恒定律”实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，为了减小实验误差，下列说法正确的是( )A.m1＝m2，r1＞r2B.m1＞m2，r1<r2C.降低斜槽的高度D.入射小球释放点要适当高一些6.在“验证动量守恒定律”实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是，可以通过间接地测量解决这个问题，下列关于所测量物理量的说法中正确的是( )A.小球开始释放高度B.小球抛出点距地面的高度C.小球做平抛运动的射程D.同时测量小球抛出点距地面的高度和小球的水平射程二、多项选择题7.在“研究碰撞中动量守恒”的实验中，入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中，错误的是( )A.释放点越高，两球相碰时相互作用力越大，碰撞前动量之差越小，误差越小B.释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的水平冲量就越小C.释放点越低，小球受阻力越大，入射小球速度越小，误差越小D.释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，实验误差也越小8.如图S162，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是( )图S162A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON三、非选择题9.如图S163所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.图S163(1)下列说法中符合本实验要求的是________(填选项前面的字母).A.入射球比被碰球质量大或者小均可，但两者的直径必须相同B.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C.安装轨道时，轨道末端必须水平D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1，被碰球的质量为m2，如果测得m1·OM＋m2·ON近似等于____________，则认为成功地验证了碰撞中的动量守恒.10.某实验小组利用“验证动量守恒定律”的器材来验证小滑块沿斜槽滚下过程中机械能守恒，实验装置如图S164所示.(已知小滑块质量为m)图S164(1)部分实验步骤如下：A.把斜槽固定在实验台边缘，调整斜槽使斜槽出口末端____________.B.出口末端拴上重锤线，重锤投影在水平地面O点，地面铺上________________.C.从斜槽某高处同一点A由静止开始释放小滑块多次，找出平均落地点P.(2)实验中应测量的数据有_________________________________________(填上文字和相应的符号).(3)除了测量引起误差外，从器材角度考虑，用______代替小滑块能减小误差.专题提升十三动量守恒中几种常见的模型1.(2015年福建莆田一中期末)如图Z131所示，一质量M＝3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0 kg的小木块A.给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板. 在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是( )图Z131A.1.8 m/sB.2.4 m/sC.2.8 m/sD.3.0 m/s2.(2016年黑龙江实验中学月考)如图Z132所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板上掉下.已知木板A、B和滑块C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦因数均为μ.求：(1)木板A与B碰前的速度v0.(2)整个过程中木板B对木板A的冲量I.图Z1323.(2016年广东广州执信中学期中)如图Z133所示，质量为m＝245 g的物块(可视为质点)放在质量为M＝0.5 kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4.质量为m0＝5 g的子弹以速度v0＝300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g取10 m/s2.子弹射入后，求：(1)物块相对木板滑行的时间.(2)物块相对木板滑行的位移.图Z133。