高二下物理光电效应,动量守恒练习题
高二物理第八章动量守恒定律应用同步练习(带答案)-文档资料
高二物理第八章动量守恒定律应用同步练习(带答案)由空间平移不变性推出动量守恒定律,能量守恒定律由时间平移不变性推出。
以下是第八章动量守恒定律应用同步练习及答案,希望对大家提高成绩有帮助。
1. 放在光滑水平面上的A、B两小物体中间有一被压缩的轻质弹簧,用两手分别控制两小物体处于静止状态,如图所示.下面说法正确的是( )A. 两手同时放开后,两物体的总动量为零B. 先放开右手,后放开左手,两物体的总动量向右C. 先放开左手,后放开右手,两物体的总动量向右D. 两手同时放开,两物体的总动量守恒;当两手不同时放开,在放开一只手到放开另一只手的过程中两物体总动量不守恒2. (2009福建)一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是( )A. Mv0=(M-m)v+mvB. Mv0=(M-m)v+m(v+v0)C. Mv0=(M-m)v+m(v+v)D. Mv0=Mv+mv3. 小船相对于静止的湖水以速度v向东航行.某人将船上两个质量相同的沙袋,以相对于湖水相同的速率v先后从船上水平向东、向西抛出船外,那么当两个沙袋都被抛出后,小船的速度将( )A. 仍为vB. 大于vC. 小于vD. 可能反向4. (2009全国Ⅰ)质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M/m可能为( )A. 2B. 3C. 4D. 55. 一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰,碰后以0.2 m/s的速度被反弹,碰后两球的总动量是 kgm/s,原来静止的小球获得的速度大小是 m/s.6. (2009山东)如图所示,光滑水平面轨道上有三个木块,A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用绳连接,中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.7. (2019绵阳模拟)如图所示,木板A质量mA=1 kg,足够长的木板B质量mB=4 kg,质量为mC=2 kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=12 m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4 m/s速度弹回.求:(1)B运动过程中的最大速度大小.(2)C运动过程中的最大速度大小.8. 火箭的喷气式发动机每次喷出m=0.2 kg气体,喷出气体相对地面的速度为v=1 000 m/s.设火箭的初质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭在1 s末的速度是多大?9.(2019江苏联考)如图所示,光滑水平面上A、B两小车质量都是M,A车头站立一质量为m的人,两车在同一直线上相向运动.为避免两车相撞,人从A车跃到B车上,最终A车停止运动,B车获得反向速度v0,试求:(1)两小车和人组成的系统的初动量大小.(2)为避免两车相撞,且要求人跳跃速度尽量小,则人跳上B 车后,A车的速度多大?10. 如图所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车总质量共为M=30 kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg,游戏时甲推着一个质量m=15 kg的箱子,和他一起以大小为v0=2 m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子推出时乙迅速把它抓住,若不计冰面的摩擦,问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?答案部分选修3-5第一章动量守恒定律及其应用1. 解析:根据动量守恒定律的适用条件,两手同时放开后,两物体水平方向不受外力作用,因此总动量守恒;A正确;当两手不是同时放开时,系统动量不守恒,若先放开右手,则左手对系统有向右的冲量,从而两物体的总动量向右,若先放开左手,则向左.正确选项为ABD.答案:ABD2.解析:动量守恒定律必须相对于同一参考系.本题中的各个速度都是相对于地面的,不需要转换.发射炮弹前系统的总动量为Mv0;发射炮弹后炮弹的动量为mv,船的动量为(M-m)v,所以动量守恒定律的表达式为Mv0=(M-m)v+mv,选项A正确.答案:A3.解析:抛出的两沙袋的总动量为零,剩余部分动量与原来动量相等,但质量小了,因此速度增大了.选项B正确.答案:B4.解析:根据动量守恒和能量守恒,设碰撞后两者的动量都为p,则总动量为2p,根据p2=2mEk以及能量的关系得4p2/(2M)p2/(2m)+p2/(2M),可得M/m3,所以AB正确.答案:AB5.解析:两小球在碰撞过程中动量守恒,总动量为p=m1v1=1 kgm/s,由动量守恒得m1v1= -m1v1+m2v2,代入数据得v2=1.1 m/s.答案:1 1.16. 解析:设共同速度为v,球A和B分开后,B的速度为vB,由动量守恒定律有(mA+mB)v0=mAv+mBvB,mBvB=(mB+mC)v,联立两式得B和C碰撞前B的速度为vB=9/5v0.7. 解析:(1)A与B碰后,B速度最大.由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有:mAv0+0=-mAvA+mBvB,vB=4 m/s.(2)B与C共速后,C速度最大,由BC系统动量守恒,有mBvB+0=(mB+mC)vC,vC=83 m/s.8. 解析:选火箭和1 s内喷出的气体为研究系统,取火箭的运动方向为正方向.在这1 s内由动量守恒定律得(M-20m)v-20 mv=0,解得1 s 末火箭的速度为v=20mv/M-20m=200.21 000/(300-200.2 )m/s=13.5 m/s.9. 解析:(1)由动量守恒定律可知,系统的初动量大小为p=(M+m)v0.(2)为避免两车发生碰撞,最终两车和人具有相同速度(设为v),则(M+m)v0=(2M+m)v,解得v=(M+m)v0/(2M+m).10. 解析:设甲至少以速度v将箱子推出,甲推出箱子后速度为v甲,乙抓住箱子后速度为v乙,则由动量守恒定律,则:甲推箱子过程:(M+m)v0=Mv甲+mv,乙抓箱子过程:mv-Mv0=(M+m)v乙.甲、乙恰不相撞的条件为v甲=v乙.代入数据可解得v=5.2 m/s.第八章动量守恒定律应用同步练习的全部内容就是这些,更多精彩内容请持续关注查字典物理网。
高考物理动量守恒定律试题(有答案和解析)
高考物理动量守恒定律试题(有答案和解析)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,在倾角30°的斜面上放置一个凹撸B,B 与斜面间的动摩擦因数36μ=;槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点),它到凹槽左侧壁的距离d =0.1m ,A 、B 的质量都为m=2kg ,B 与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩摞力,不计A 、B 之间的摩擦,斜面足够长.现同时由静止释放A 、B,经过一段时间,A 与B 的侧壁发生碰撞,碰撞过程不计机械能损失,碰撞时间极短,g 取210/m s .求:(1)释放后物块A 和凹槽B 的加速度分别是多大?(2)物块A 与凹槽B 的左侧壁第一次碰撞后瞬间A 、B 的速度大小;(3)从初始位置到物块A 与凹糟B 的左侧壁发生第三次碰撞时B 的位移大小. 【答案】(1)(2)v An =(n-1)m∙s -1,v Bn ="n" m∙s -1(3)x n 总=0.2n 2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)设物块A 的加速度为a 1,则有m A gsin θ=ma 1, 解得a 1=5m/s 2凹槽B 运动时受到的摩擦力f=μ×3mgcos θ=mg 方向沿斜面向上; 凹槽B 所受重力沿斜面的分力G 1=2mgsin θ=mg 方向沿斜面向下; 因为G 1=f ,则凹槽B 受力平衡,保持静止,凹槽B 的加速度为a 2=0 (2)设A 与B 的左壁第一次碰撞前的速度为v A0,根据运动公式:v 2A0=2a 1d 解得v A0=3m/s ;AB 发生弹性碰撞,设A 与B 第一次碰撞后瞬间A 的速度大小为v A1,B 的速度为v B1,则由动量守恒定律:0112A A B mv mv mv =+ ;由能量关系:2220111112222A AB mv mv mv =+⨯ 解得v A1=-1m/s(负号表示方向),v B1=2m/s2.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块并留在其中,与木块用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧被压缩瞬间的速度,木块、的质量均为.求:•子弹射入木块时的速度;‚弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能.【答案】22()(2)Mm aM m M m++b【解析】试题分析:(1)普朗克为了对于当时经典物理无法解释的“紫外灾难”进行解释,第一次提出了能量量子化理论,A正确;爱因斯坦通过光电效应现象,提出了光子说,B正确;卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,故正确;贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核有复杂的结构,但没有发现质子和中子,D错;德布罗意大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性,E错.(2)1以子弹与木块A组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:解得:.2弹簧压缩最短时,两木块速度相等,以两木块与子弹组成的系统为研究对象,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:解得:由机械能守恒定律可知:.考点:本题考查了物理学史和动量守恒定律3.如图所示,在光滑的水平面上放置一个质量为2m的木板B,B的左端放置一个质量为m的物块A,已知A、B之间的动摩擦因数为μ,现有质量为m的小球以水平速度0υ飞来与A物块碰撞后立即粘住,在整个运动过程中物块A始终未滑离木板B,且物块A和小球均可视为质点(重力加速度g).求:①物块A相对B静止后的速度大小;②木板B至少多长.【答案】①0.25v0.②216v Lgμ=【解析】试题分析:(1)设小球和物体A碰撞后二者的速度为v1,三者相对静止后速度为v2,规定向右为正方向,根据动量守恒得,mv0=2mv1,① (2分)2mv1=4mv2② (2分)联立①②得,v2=0.25v0.(1分)(2)当A在木板B上滑动时,系统的动能转化为摩擦热,设木板B的长度为L,假设A刚好滑到B的右端时共速,则由能量守恒得,③ (2分)联立①②③得,L=考点:动量守恒,能量守恒.【名师点睛】小球与 A碰撞过程中动量守恒,三者组成的系统动量也守恒,结合动量守恒定律求出物块A相对B静止后的速度大小;对子弹和A共速后到三种共速的过程,运用能量守恒定律求出木板的至少长度.4.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击.通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因.质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上.质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿.现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示.若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度.设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响.【答案】【解析】设子弹初速度为v0,射入厚度为2d的钢板后,由动量守恒得:mv0=(2m+m)V(2分)此过程中动能损失为:ΔE损=f·2d=12mv20-12×3mV2(2分)解得ΔE=13mv20分成两块钢板后,设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1:mv1+mV1=mv0(2分)因为子弹在射穿第一块钢板的动能损失为ΔE损1=f·d=mv2(1分),由能量守恒得:1 2mv21+12mV21=12mv20-ΔE损1(2分)且考虑到v1必须大于V1,解得:v1=13(26v0设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2,由动量守恒得:2mV 2=mv 1(1分) 损失的动能为:ΔE′=12mv 21-12×2mV 22(2分) 联立解得:ΔE′=13(1)22+×mv 2因为ΔE′=f·x (1分), 可解得射入第二钢板的深度x 为:(2分)子弹打木块系统能量损失完全转化为了热量,相互作用力乘以相对位移为产生的热量,以系统为研究对象由能量守恒列式求解5.(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K 时,可以发生“氦燃烧”。
高中物理选修3-5:《动量守恒定律》《光电效应》综合测试卷(含解析)
《动量守恒定律》《光电效应》综合测试卷(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50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.)∶m B=3∶2,原来静止在平1.如图所示,A、B两物体质量之比m板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,A、B与C上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然被释放后,则()A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒C.小车向左运动D.小车向右运动2.质量相等的A、B两球在光滑的水平面上沿同一条直线向同一方向运动,A球的动量是7 kg·m/s,B球的动量是5 kg·m/s,当A球追上B球发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能是()A.p A=6 kg·m/s,p B=6 kg·m/sB.p A=3 kg·m/s,p B=9 kg·m/sC.p A=-2 kg·m/s,p B=14 kg·m/sD.p A=-5 kg·m/s,p B=15 kg·m/s3.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么()A.从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应4.如图所示,竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧,水平面光滑,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和弹簧视为一个系统,则小球在运动过程中()A.系统的动量守恒,动能守恒B.系统的动量守恒,机械能守恒C.系统的动量不守恒,机械能守恒D.系统的动量不守恒,动能守恒5.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1,不计质量损失,取重力加速度g=10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()6.关于光的本性,下列说法中正确的是( )A.关于光的本性,牛顿提出“微粒说”,惠更斯提出“波动说”,爱因斯坦提出“光子说”,它们都说明了光的本性B.光具有波粒二象性是指:既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成微观概念上的粒子C.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性D.光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正有机地统一起来7.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则( )A.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小C.Ⅰ、Ⅱ两个过程中钢珠所受合外力的总冲量等于零D.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零8.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9.质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )A.12m v 2 B.12mM m +M v 2 C.12NμmgL D.NμmgL10.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出( )A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能的演算步骤,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.)11.(8分)起跳摸高是学生常进行的一项活动.某中学生身高1.80 m,质量70 kg.他站立举臂,手指摸到的高度为2.10 m.在一次摸高测试中,如果他下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,离地后手指摸到高度为2.55 m.设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7 s,不计空气阻力(g取10 m/s2).求:(1)他跳起刚离地时的速度大小;(2)上跳过程中他对地面平均压力的大小.12.(8分)已知功率为100 W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量,光速c=3.0×108 m/s,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,假定所发出的可见光的波长都是560 nm,计算灯泡每秒内发出的光子数.13.(8分)已知钠发生光电效应的极限波长为λ0=5×10-7m.现用波长为4×10-7m的光照射用钠做阴极的光电管.求:(1)钠的逸出功W0;(2)为使光电管中的光电流为零,在光电管上所加反向电压至少多大?14.(8分)如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h.物块B的质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h16.小球与物块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t.15.(8分)如图所示,质量M=40 g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=10 g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?16.(10分)如图所示,一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M.现以地面为参照系,给A和B以大小相等、方向相反的初速度(如图),使A开始向左运动、B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板,以地为参考系.(1)若已知A和B的初速度大小为v0,求它们最后的速度的大小和方向;(2)若初速度的大小未知,求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离.参考答案与解析1.[161] 【解析】选BC.A 、B 组成的系统所受合外力不为0,所以动量不守恒;A 、B 、C 组成的系统所受合外力为0,所以动量守恒.对于C ,它受A 给它向左的摩擦力,大小为μm A g ;同理它受B 给它向右的摩擦力,大小为μm B g .而m A ∶m B =3∶2,所以向左的摩擦力大于向右的摩擦力,故向左运动.则选项B 、C 正确.2.[162] 【解析】选A.选项D 不遵守动量守恒定律,所以选项D 错误;A 、B 、C 三个选项都遵守动量守恒定律,则要从机械能上来验证.由p 2=2mE k 得:E k =p 22m,通过计算碰撞前后总动能的变化可知,对A 项:ΔE k <0,符合条件,该项成立;对B 项:ΔE k >0,动能增加了,不成立;同理C 项也不成立.3.[163] 【解析】选C.根据光电效应的实验规律知,从光照射金属表面到光电子发射的时间间隔极短,这与光的强度无关,故选项A 错误;实验规律还指出,逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关,光电流与入射光强度成正比,由此可知,选项B 、D 错误,C 正确.4.[164] 【解析】选C.小球与弹簧组成的系统在小球与弹簧作用的时间内受到了墙的作用力,故系统动量不守恒.系统只发生动能和弹性势能的相互转化,故机械能守恒,选项C 正确.5.[165] 【解析】选B.弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力,故爆炸瞬间动量守恒.因两弹片均水平飞出,飞行时间t =2h g =1 s ,取向右为正,由水平速度v =xt知,选项A 中,v 甲=2.5 m/s ,v 乙=-0.5 m/s ;选项B 中,v 甲=2.5 m/s ,v 乙=0.5 m/s ;选项C 中,v 甲=1 m/s ,v 乙=2 m/s ;选项D 中,v 甲=-1 m/s ,v 乙=2 m/s.因爆炸瞬间动量守恒,故m v =m 甲v 甲+m乙v 乙,其中m 甲=34m ,m 乙=14m ,v =2 m/s ,代入数值计算知选项B 正确.6.[166] 【解析】选C.光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律来描述,不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波.光的粒子性是指光的能量是一份一份的,每一份是一个光子,不是牛顿微粒说中的经典微粒.某现象说明光具有波动性,是指波动理论能解释这一现象;某现象说明光具有粒子性,是指能用粒子说解释.7.[167] 【解析】选AC.根据动量定理可知,在过程Ⅰ中,钢珠从静止状态自由下落,不计空气阻力,钢珠所受的合外力即为重力,因此钢珠的动量的改变量等于重力的冲量,A 选项正确;过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中与过程Ⅱ中重力的冲量的大小之和,显然B 选项错误;在Ⅰ、Ⅱ两个过程中,钢珠动量的改变量各不为零,且它们大小相等、方向相反,但从整个过程看,钢珠动量的改变量为零,故钢珠所受合外力的总冲量等于零,C 选项正确,D 选项错误.8.[168] 【解析】选C.为了解释光电效应的实验规律,由于当时没有现成的理论,爱因斯坦就提出了“光子说”来解释光电效应的规律,并取得成功.从科学研究的方法来说,这属于科学假说.C 正确,A 、B 、D 错误.9.[169] 【解析】选BD.小物块与箱子作用过程中满足动量守恒,小物块最后恰好又回到箱子正中间.二者相对静止,即为共速,设速度为v 1,m v =(m +M )v 1,系统损失动能ΔE k =12m v 2-12(M +m )v 21=12Mm v 2M +m,A 错误,B 正确;由于碰撞为弹性碰撞,故碰撞时不损失能量,系统损失的动能等于系统产生的热量,即ΔE k =Q =NμmgL ,C 错误,D 正确.10.[170] 【解析】选B.当光电管两端加上反向截止电压且光电流恰好为零时,有12m v 2m=eU ,对同一光电管使用不同频率的光照射,有hν-W 0=12m v 2m ,两式联立得,hν-W 0=eU ,丙光的反向截止电压最大,则丙光的频率最大,甲光、乙光频率相同,A 错误;由hνc =W 0得甲、乙、丙光对应的截止频率相等,C 错误;又λ=cν,可见λ丙<λ乙,B 正确;丙光对应的最大初动能最大,D 错误.11.[171] 【解析】(1)跳起后重心升高 h =2.55 m -2.10 m =0.45 m 根据机械能守恒定律12m v 2=mgh解得v =2gh =3 m/s.(2)由动量定理(F -mg )t =m v -0 即F =m vt+mg将已知数据代入上式可得F =1.0×103N根据牛顿第三定律可知:对地面的平均压力大小为1.0×103 N. 【答案】(1)3 m/s (2)1.0×103N12.[172] 【解析】波长为λ的光子能量为:E =hcλ,设灯泡每秒内发出的光子数为n ,灯泡电功率为P ,则n =kPE,式中,k =5%是灯泡的发光效率. 解得光子数n =kPλhc,代入题给数据得:n =1.4×1019(个). 【答案】1.4×1019个13.[173] 【解析】(1)逸出功 W 0=hν0=h c λ0=3.978×10-19 J.(2)光电子最大初动能E k =hν-W 0=h c λ-W 0=0.99×10-19 JE k =eU c ,U c =E ke =0.62 V.【答案】(1)3.978×10-19J (2)0.62 V14.[174] 【解析】设小球的质量为m ,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v 1,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒定律得:mgh =12m v 21解得:v 1=2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v 1′,同理有: mg h 16=12m v ′21 解得:v 1′=gh 8设碰撞后物块的速度大小为v 2,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律,有: m v 1=-m v 1′+5m v 2 解得:v 2=gh 8物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为:F =5μmg 设物块在水平面上滑行的时间为t ,有: v 2=at a =F 5m 解得:t =2gh 4μg . 【答案】2gh 4μg15.[175] 【解析】弹丸进入靶盒A 后,弹丸与靶盒A 的共同速度设为v ,由系统的动量守恒得m v 0=(m +M )v靶盒A 的速度减为零时,弹簧的弹性势能最大,由系统机械能守恒得 E p =12(m +M )v 2解得E p =m 22(m +M )v 20代入数值得E p =2.5 J. 【答案】2.5 J16.[176] 【解析】(1)设木板初速度方向为正,共同速度为v .据动量守恒定律 M v 0-m v 0=(M +m )v 得:v =M -mM +m v0 ①速度方向向右.(2)当小木块A 对地速度为零时,离出发点最远,设AB 间滑动摩擦系数为μ,由动能定理,有μmgs =12m v 20② 对整个系统,根据能量守恒,得 Q =μmgl =12(M +m )v 20-12(M +m )v 2③ 联立①②③解得 s =M +m4Ml . 【答案】(1)M -m M +m v 0 向右 (2)M +m4M l。
物理选修3-5 光电效应和动量测试题+答案解析
所以a的波长一定小于b的波长,用一定频率的b单色照射光电管K时,电流计G的指针不发生偏转,则说明
因此不会发生光电效应,当增加b光的强度,也不可能使电流计G的指针发生偏转,故AC错误;
B.根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,增加a光的强度不能使阴极K逸出电子的最大初动能变大,故B错误;
D.当P移到滑动变阻器的右端时,电源的效率最高
20.如图 (甲)所示电路中,调节滑动变阻器,通过电压表、电流表示数分别得到电源路端电压和干路电流值,电源路端电压U与干路电流I关系图象如图 (乙).则( )
A.电源电动势为E=1.5V
B.电源内阻为r=3.0Ω
C.电源内阻为r=1.0Ω
D.回路短路电流I0=0.5A
6.单色光B的频率为单色光A的两倍,用单色光A照射到某金属表面时,从金属表面逸出的光电子最大初动能为E1。用单色光B照射该金属表面时,逸出的光电子最大初动能为E2,则该金属的逸出功为
A.E2-E1B.E2-2E1C.2E1-E2D.
7.若“神舟”五号飞船在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动,则()
A.它的速度大小不变,动量也不变B.它不断克服地球对它的万有引力做功
D.由Uc-v图像可求普朗克常量表达式为
13.在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是
A.增大入射光强度,光电流增大
B.减小入射光的强度,光电效应现象消失
C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应
D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大
14.用一束波长为λ的绿光照射某极限波长为λo的金属,能产生光电效应,下列说法正确的是()
光电效应练习题(含详解)
光电效应练习题(含详解)题目1一束波长为400 nm的光照射到金属表面,下列说法中正确的是:A. 金属中的自由电子所受的引力将电子束反射回光源B. 电子从金属中逸出所需的能量与光束的频率无关C. 光电效应是指金属在光照射下产生的电磁波D. 光电效应的实验证明了光是由微粒组成的正确答案:B解析:根据光电效应的基本原理,光照射到金属表面时,能量传递给金属中的电子,使其逸出金属,形成光电流。
根据爱因斯坦的光电效应理论,逸出金属所需的最小能量与光的频率有关,而与光的强度无关。
因此,选项B是正确的。
题目2以下哪一项是光电效应的应用之一?A. 太阳能电池B. 望远镜C. 激光器D. X射线机正确答案:A解析:太阳能电池是利用光电效应将光能转化为电能的装置,因此是光电效应的一种应用。
选项B的望远镜和选项C的激光器并没有直接与光电效应相关,而选项D的X射线机是利用X射线的特性进行成像和诊断的,与光电效应不同。
题目3下列哪个物理学家对光电效应做出了重要贡献?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 狄布罗意正确答案:B解析:爱因斯坦是对光电效应做出了重要贡献的物理学家。
他提出了能量子概念,并根据实验观测结果提出了光电效应的理论解释,被称为光电效应的创立者。
选项A的牛顿是光的色散等问题的研究者,与光电效应不直接相关;选项C的麦克斯韦是电磁学方程的发现者,与光电效应不直接相关;选项D的狄布罗意是波粒二象性理论的提出者,对光电效应的研究没有直接的贡献。
题目4光电效应中,光子的能量与下列哪个物理量成正比?A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 光的速度正确答案:B解析:根据光电效应的基本原理,光子的能量与光的频率成正比,与光的波长无关。
光的频率越大,光子的能量越大,逸出金属所需的能量也越大。
因此,选项B是正确的。
高二物理动量守恒定律试题
高二物理动量守恒定律试题1. 如图所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一人静止站在A 车上,两车静止.若这个人自A 车跳到B 车上,接着又跳回A 车,静止于A 车上,则A 车的速率A .等于零B .小于B 车的速率C .大于B 车的速率D .等于B 车的速率【答案】B【解析】设人的质量为m ,小车的质量均为M ,人来回跳跃后人与A 车的速度为,B 车的速度为,根据题意知,人车组成的系统水平方向动量守恒.有题意有:,人来回跳跃后的总动量,由动量守恒得,其中负号表示v 1、v 2的方向相反,故小车A的速率小于小车B 的速率,选项B 正确。
【考点】考查了动量守恒定律的应用2. 如图所示,两个小球A 、B 在光滑水平地面上相向运动,它们的质量分别为m A =4 kg ,m B =2 kg ,速度分别是v A =3 m/s(设为正方向),v B =-3 m/s.则它们发生正碰后,速度的可能值分别为( )A .v A ′=1 m/s ,vB ′=1 m/s B .v A ′=4 m/s ,v B ′=-5 m/sC .v A ′=2 m/s ,v B ′=-1 m/sD .v A ′=-1 m/s ,v B ′=-5 m/s 【答案】A【解析】两球碰撞过程系统动量守恒,碰撞过程中系统机械能不可能增加,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能;同时,碰撞后A 球速度不大于B 球的速度. 碰前系统总动量为,碰前总动能为;若,则系统动量守恒,动能3J ,碰撞后A 球速度不大于B 球的速度,符合,故A 可能; 若,则系统动量守恒,动能大于碰撞前,不符合题意,故B 不可能; 若,则系统动量守恒,但不符合碰撞后A 球速度不大于B 球的速度,故C 不可能; 若,则系统动量不守恒,D 不可能。
【考点】考查了动量守恒定律的应用3. (10分) 质量分别为m 1和m 2的甲、乙两小球碰撞后在同一直线上运动,它们碰撞前、后的图象如图 (a)和图 (b)所示。
动量 光电效应练习
动量光电效应练习1.光电效应实验的装置如图,则下面说法中正确的是A.用紫外光照射,验电器指针会发生偏转B.用红色光照射,验电器指针会发生偏转.C.使验电器指针发生偏转的是正电荷D.锌板带的是负电荷.2.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是A.延长光照时间B.增大光的强度C.换用波长较低的光照射D.换用频率较低的光照射3.用绿光照射一光电管,能产生光电效应.欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应A.改用红光照射B.增大绿光的强度C.增大光电管上的加速电压D.改用紫光照射.4.用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应.现将该单色光的光强减弱,则A.光电子的最大初动能不变B.光电子的最大初动能减少C.单位时间内产生的光电子数减少D.可能不发生光电效应5.一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板a、b、c上,如图所示,已知金属板b有光电子放出,则A.板a一定不放出光电子B.板a一定放出光电子C.板c一定不放出光电子D.板c一定放出光电子6.电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上电键,调节滑线变阻器, 当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为A.1.9eVB.0.6eVC.2.5eVD.3.1eV7.人眼对绿光最为敏感.正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉.普朗克常量为6.63×10-34J·s, 光速为3.0×108m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是A.2.3×10-18W B.3.8×10-19WC.7.0×10-48W D.1.2×10-48W8.如图所示,两个小球A 、B 在光滑水平地面上相向运动,它们的质量分别为m A =4kg ,m B =2 kg ,速度分别是v A =3 m /s(设为正方向),v B =-3 m/s .则它们发生正碰后,速度的可能值分别为A .v A ′=1 m /s ,vB ′=1 m/sB .v A ′=4 m /s ,v B ′=-5 m/sC .v A ′=2 m /s ,v B ′=-1 m/sD .v A ′=-1 m /s ,v B ′=-5 m/s9.木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a 紧靠在墙壁上,在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是A .a 尚未离开墙壁前,a 和b 系统的动量守恒B .a 尚未离开墙壁前,a 与b 系统的动量不守恒C .a 离开墙壁后,a 、b 系统动量守恒D .a 离开墙壁后,a 、b 系统动量不守恒10.质量为m 的小球A ,沿光滑水平面以速度v 0与质量为2m 的静止小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的动能变为原来的1/9,那么小球B 的速度可能是A .13v 0B .23v 0C .49v 0D .59v 011.如图所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一人静止站在A 车上,两车静止.若这个人自A 车跳到B 车上,接着又跳回A 车,静止于A 车上,则A 车的速率A .等于零B .小于B 车的速率C .大于B 车的速率D .等于B 车的速率12.如图所示,具有一定质量的小球A 固定在细线的一端,另一端悬挂在小车支架的O 点,用手将小球拉至细线水平,此时小车静止于光滑水平面上.放手让小球摆下与B 处固定的油泥撞击后粘在一起,则小车此后将A .向右运动B .向左运动C .静止不动D .左右不停地运动13.位于光滑水平桌面上的滑块P 和Q 都可视为质点,质量相等.Q 与轻质弹簧相连.设Q 静止,P以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞.在整个碰撞过程中,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14。
选修1高中物理《动量守恒定律》测试题(含答案)
选修1高中物理《动量守恒定律》测试题(含答案)一、动量守恒定律 选择题1.A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量2A m kg =,则由图可知下列结论正确的是( )A .A 、B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/sB .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·sC .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/sD .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J2.如图所示,用长为L 的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块处于静止状态.一质量为m 、速度为v 0的子弹自左向右水平射穿木块后,速度变为v .已知重力加速度为g ,则A .子弹刚穿出木块时,木块的速度为0()m v v M - B .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统机械能守恒C .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒D .木块上升的最大高度为2202mv mv Mg- 3.一质量为m 的物体静止在光滑水平面上,现对其施加两个水平作用力,两个力随时间变化的图象如图所示,由图象可知在t 2时刻物体的( )A .加速度大小为0t F F m -B .速度大小为()()021t F F t t m-- C .动量大小为()()0212tF F t t m -- D .动能大小为()()220218tF F t t m --4.质量为3m 足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放质量均为m 的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ.现同时给木块l 、2、3水平向右的初速度v 0、2v 0、3v 0,已知重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A .1木块相对静止前,木板是静止的B .1木块的最小速度是023v C .2木块的最小速度是056v D .木块3从开始运动到相对静止时位移是204v gμ 5.如图所示,质量为M 、带有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O 为圆心。
动量守恒定律和光电效应习题答案 (2)
高三物理统练答案第1页 共2页使用时间:2013-06-28动量守恒定律和光电效应习题答案一、选择题1.B C 2.B 3.A D 4.B 5.A B D 6.A C 7.D 8.D 9.A10.解析:选AC.对一定的金属,入射光的频率必须大于或等于某一频率ν时才会产生光电效应,频率ν称为截止频率,如果入射光的频率低于截止频率ν,则不论光强多大,照射时间多长,都不会产生光电效应,不同的金属有不同的截止频率.所以当ν2>ν1时能够发生光电效应,ν2<ν1时不一定能够发生光电效应,A 正确,B 错误;又光电子的初动能随着入射光频率的增加而线性增加,所以当ν2>ν1时逸出光电子的初动能增大,C 正确,D 错误.11.答案:ABC12.解析:选B.由于是同一光电管,因而不论对哪种光,极限频率和金属的逸出功相同,对于甲、乙两种光,反向截止电压相同,因而频率相同,A 项错误;丙光对应的反向截止电压较大,因而丙光的频率较高,波长较短,对应的光电子的最大初动能较大,故C 、D 均错,只有B 项正确.13.解:从两小球碰撞后到它们再次相遇,小球A 和B 的速度大小保持不变,根据它们通过的路程,可知小球B 和小球A 在碰撞后的速度大小之比为4∶1两球碰撞过程有:101122m v m v m v =+222101122111222m v m v m v =+ 解得:122m m = 14.(1)设子弹穿过物块后物块的速度为V ,由动量守恒得mv 0=m 20v +MV ① 解得V =02v M m ② 系统的机械能损失为ΔE =21m 20v -⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛222021221MV v m ③ 由②③式得高三物理统练答案第2页 共2页 ΔE =20381mv M m ⎪⎭⎫ ⎝⎛- ④ (2)设物块下落到地面所需时间为t ,落地点距桌面边缘的水平距离为s ,则h =21gt 2 ⑤ s =Vt ⑥由②⑤⑥式得s =gh M mv 20 ⑦ 15.解:。
人教版高二物理选修3-5《动量守恒定律的应用》精选习题(含答案)
人教版高二物理选修3-5《动量守恒定律的应用》精选习题(含答案)3.如图所示, LMN 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道, MN 水平且足够长, LM 是四分之一个圆周,且其下端与MN 相切.质量为m 的带正电小球B 静止在水平轨道上,质量为2m 的带正电小球A 从LM 上距水平轨道高为h 处由静止释放,在A 球进入水平轨道之前,由于A 、B 两球相距较远,相互作用力可认为是零, A 球进入水平轨道后, A 、B 两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知A 、B 两球始终没有接触.重力加速度为g .求: (1)A 、B 两球相距最近时, A 球的速度v . (2)A 、B 两球系统的电势能最大值P E . (3)A 、B 两球最终的速度A v 、Bv 的大小.4.一轻质弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与质量为m 的小物块P 接触但不连接.AB 是水平轨道,质量也为m的小物块Q静止在B点,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示.物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5.初始时PB间距为4l,弹簧处于压缩状态.释放P,P开始运动,脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动,恰能经过最高点D,己知重力加速度g,求:(1)粘合体在B点的速度.(2)初始时弹簧的弹性势能.5.如图所示,水平放置的弹簧左端固定,小物块P(可视为质点)置于水平桌面上的A点,并与弹簧右端接触,此时弹簧处于原长.现用水平向左的推力将P缓慢地推至B 点,此时弹簧的弹性势能为k 21J E =.撤去推力后, P 沿桌面滑上一个停在光滑水平地面上的长木板Q 上,己知P 、Q 的质量分别为2kg m =、4kg M =, A 、B 间的距离14m L =, A 距桌子边缘C 的距离22m L =, P 与桌面及P 与Q 间的动摩擦因数都为0.1μ=, g 取210m/s ,求: (1)要使P 在长木板Q 上不滑出去,长木板至少多长? (2)若长木板的长度为225m .,则P 滑离木板时, P 和Q 的速度各为多大?6.如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接.A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A 沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点.已知圆形轨道的半径0.50m R =,滑块A 的质量0.16kg A m =.滑块B 的质量0.04kg B m =,两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度0.80m h =,重力加速度g 取210m /s ,空气阻力可忽略不计.求: (1)A 、B 两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小. (2)滑块A 被弹簧弹开时的速度大小. (3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能.7.如图所示,高 1.6m H =的赛台ABCDE 固定于地面上,其上表面ABC 光滑;质量1kg M =、高0.8m h =、长L 的小车Q 紧靠赛台右侧CD 面(不粘连),放置于光滑水平地面上.质量1kg m =的小物块P 从赛台顶点A 由静止释放,经过B 点的小曲面无损失机械能的滑上BC 水平面,再滑上小车的左端.已知小物块与小车上表面的动摩擦因数0.4μ=, g 取210m/s .(1)求小物块P 滑上小车左端时的速度1v . (2)如果小物块没有从小车上滑脱,求小车最短长度0L . (3)若小车长 1.2m L ,在距离小车右端S 处固定有车面等高的竖直挡板(见下图),小车碰上挡板后立即停止不动,讨论小物块在小车上运动过程中,克服摩擦力做功fW 与S 的关系.8.如图所示,质量均为m 的物体B 、C 分别与轻质弹簧的两端相栓接,将它们放在倾角为30θ=︒的光滑斜面上,静止时弹簧的形变量为0x .斜面底端有固定挡板D ,物体C 靠在挡板D 上.将质量也为m 的物体A 从斜面上的某点由静止释放,A 与B 相碰.已知重力加速度为g ,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力.求: (1)弹簧的劲度系数k ;(2)若A 与B 相碰后粘连在一起开始做简谐运动,当A 与B 第一次运动到最高点时,C 对挡板D 的压力恰好为零,求C对挡板D压力的最大值.(3)若将A从另一位置由静止释放,A与B相碰后不粘连,但仍立即一起运动,且当B第一次运动到最高点时,C对挡板D的压力也恰好为零.已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为v A 离.答案详细解析1.(1)()202Mv M m g+ (2) 02mv M m+ (3)0 【解析】(1)、(2)铁块滑至最高处时,有共同速度v ,由动量守恒定律得()0mv M m v =+①则: 0mv v M m=+ 由能量守恒定律得: ()2201122mgH mvM m v =-+,②由①②计算得出:()202Mv H M m g=+.(3)铁块从小车右端滑离小车时,小车的速度最大为1v ,此时铁块速度为2v ,由动量守恒定律得: 012mvmv Mv =+③由能量守恒定律得222012111222mvmv Mv =+④,由③④计算得出: 10m Mvv M m-=+, 22mvv M m=+。
【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)及解析
【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,质量为M =2kg 的小车静止在光滑的水平地面上,其AB 部分为半径R =0.3m 的光滑14圆孤,BC 部分水平粗糙,BC 长为L =0.6m 。
一可看做质点的小物块从A 点由静止释放,滑到C 点刚好相对小车停止。
已知小物块质量m =1kg ,取g =10m/s 2。
求:(1)小物块与小车BC 部分间的动摩擦因数;(2)小物块从A 滑到C 的过程中,小车获得的最大速度。
【答案】(1)0.5(2)1m/s【解析】【详解】解:(1) 小物块滑到C 点的过程中,系统水平方向动量守恒则有:()0M m v += 所以滑到C 点时小物块与小车速度都为0由能量守恒得: mgR mgL μ=解得:0.5R Lμ== (2)小物块滑到B 位置时速度最大,设为1v ,此时小车获得的速度也最大,设为2v 由动量守恒得 :12mv Mv =由能量守恒得 :22121122mgR mv Mv =+ 联立解得: 21/ v m s =2.如图所示,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN 的半径为R =3.2m ,水平部分NP 长L =3.5m ,物体B 静止在足够长的平板小车C 上,B 与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端.从M 点由静止释放的物体A 滑至轨道最右端P 点后再滑上小车,物体A 滑上小车后若与物体B 相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力.A 与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.物体A 、B 和小车C 的质量均为1kg ,取g =10m/s 2.求(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小?(2)物体A 在NP 上运动的时间?(3)物体A 最终离小车左端的距离为多少?【答案】(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小为30N ;(2)物体A 在NP 上运动的时间为0.5s(3)物体A 最终离小车左端的距离为3316m 【解析】 试题分析:(1)物体A 由M 到N 过程中,由动能定理得:m A gR=m A v N 2在N 点,由牛顿定律得 F N -m A g=m A联立解得F N =3m A g=30N由牛顿第三定律得,物体A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为:F N ′=3m A g=30N(2)物体A 在平台上运动过程中μm A g=m A aL=v N t-at 2代入数据解得 t=0.5s t=3.5s(不合题意,舍去)(3)物体A 刚滑上小车时速度 v 1= v N -at=6m/s从物体A 滑上小车到相对小车静止过程中,小车、物体A 组成系统动量守恒,而物体B 保持静止(m A + m C )v 2= m A v 1小车最终速度 v 2=3m/s此过程中A 相对小车的位移为L 1,则 2211211222mgL mv mv μ=-⨯解得:L 1=94m物体A 与小车匀速运动直到A 碰到物体B ,A ,B 相互作用的过程中动量守恒: (m A + m B )v 3= m A v 2此后A ,B 组成的系统与小车发生相互作用,动量守恒,且达到共同速度v 4(m A + m B )v 3+m C v 2=" (m"A +m B +m C ) v 4此过程中A 相对小车的位移大小为L 2,则 222223*********mgL mv mv mv μ=+⨯-⨯解得:L 2=316m 物体A 最终离小车左端的距离为x=L 1-L 2=3316m 考点:牛顿第二定律;动量守恒定律;能量守恒定律.3.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块并留在其中,与木块用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧被压缩瞬间的速度,木块、的质量均为.求:•子弹射入木块时的速度;‚弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能.【答案】22()(2)Mm aM m M m++b【解析】试题分析:(1)普朗克为了对于当时经典物理无法解释的“紫外灾难”进行解释,第一次提出了能量量子化理论,A正确;爱因斯坦通过光电效应现象,提出了光子说,B正确;卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,故正确;贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核有复杂的结构,但没有发现质子和中子,D错;德布罗意大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性,E错.(2)1以子弹与木块A组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:解得:.2弹簧压缩最短时,两木块速度相等,以两木块与子弹组成的系统为研究对象,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:解得:由机械能守恒定律可知:.考点:本题考查了物理学史和动量守恒定律4.如图所示,在光滑的水平面上放置一个质量为2m的木板B,B的左端放置一个质量为m的物块A,已知A、B之间的动摩擦因数为μ,现有质量为m的小球以水平速度0υ飞来与A物块碰撞后立即粘住,在整个运动过程中物块A始终未滑离木板B,且物块A和小球均可视为质点(重力加速度g).求:①物块A相对B静止后的速度大小;②木板B至少多长.【答案】①0.25v0.②216v Lgμ=【解析】试题分析:(1)设小球和物体A碰撞后二者的速度为v1,三者相对静止后速度为v2,规定向右为正方向,根据动量守恒得,mv0=2mv1,① (2分)2mv1=4mv2② (2分)联立①②得,v2=0.25v0.(1分)(2)当A 在木板B 上滑动时,系统的动能转化为摩擦热,设木板B 的长度为L ,假设A 刚好滑到B 的右端时共速,则由能量守恒得,③ (2分)联立①②③得,L=考点:动量守恒,能量守恒.【名师点睛】小球与 A 碰撞过程中动量守恒,三者组成的系统动量也守恒,结合动量守恒定律求出物块A 相对B 静止后的速度大小;对子弹和A 共速后到三种共速的过程,运用能量守恒定律求出木板的至少长度.5.人站在小车上和小车一起以速度v 0沿光滑水平面向右运动.地面上的人将一小球以速度v 沿水平方向向左抛给车上的人,人接住后再将小球以同样大小的速度v 水平向右抛出,接和抛的过程中车上的人和车始终保持相对静止.重复上述过程,当车上的人将小球向右抛出n 次后,人和车速度刚好变为0.已知人和车的总质量为M ,求小球的质量m . 【答案】02Mv m nv =【解析】试题分析:以人和小车、小球组成的系统为研究对象,车上的人第一次将小球抛出,规定向右为正方向,由动量守恒定律:Mv 0-mv=Mv 1+mv 得:102mv v v M=- 车上的人第二次将小球抛出,由动量守恒:Mv 1-mv=Mv 2+mv 得:2022mv v v M=-⋅ 同理,车上的人第n 次将小球抛出后,有02n mv v v n M =-⋅由题意v n =0, 得:02Mv m nv= 考点:动量守恒定律6.匀强电场的方向沿x 轴正向,电场强度E 随x 的分布如图所示.图中E 0和d 均为已知量.将带正电的质点A 在O 点由能止释放.A 离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放,当B 在电场中运动时,A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零;B 离开电场后,A 、B 间的相作用视为静电作用.已知A 的电荷量为Q ,A 和B 的质量分别为m和.不计重力.(1)求A在电场中的运动时间t,(2)若B的电荷量q =Q,求两质点相互作用能的最大值E pm(3)为使B离开电场后不改变运动方向,求B所带电荷量的最大值q m【答案】(1)(2)145QE0d (3)Q【解析】【分析】【详解】解:(1)由牛顿第二定律得,A在电场中的加速度 a ==A在电场中做匀变速直线运动,由d =a得运动时间 t ==(2)设A、B离开电场时的速度分别为v A0、v B0,由动能定理得QE0d =mqE0d =A、B相互作用过程中,动量和能量守恒.A、B相互作用为斥力,A受力与其运动方向相同,B受的力与其运动方向相反,相互作用力对A做正功,对B做负功.A、B靠近的过程中,B的路程大于A的路程,由于作用力大小相等,作用力对B做功的绝对值大于对A做功的绝对值,因此相互作用力做功之和为负,相互作用能增加.所以,当A、B最接近时相互作用能最大,此时两者速度相同,设为v,,由动量守恒定律得:(m +)v,= mv A0 +v B0由能量守恒定律得:E Pm= (m+)—)且 q =Q解得相互作用能的最大值 E Pm=145QE0d(3)A、B在x>d区间的运动,在初始状态和末态均无相互作用根据动量守恒定律得:mv A+v B= mv A0 +v B0根据能量守恒定律得:m+=m+解得:v B = -+因为B不改变运动方向,所以v B = -+≥0解得:q≤Q则B所带电荷量的最大值为:q m =Q7.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击.通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因.质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上.质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿.现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示.若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度.设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响.【答案】【解析】设子弹初速度为v0,射入厚度为2d的钢板后,由动量守恒得:mv0=(2m+m)V(2分)此过程中动能损失为:ΔE损=f·2d=12mv20-12×3mV2(2分)解得ΔE=13mv20分成两块钢板后,设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1:mv1+mV1=mv0(2分)因为子弹在射穿第一块钢板的动能损失为ΔE损1=f·d=mv2(1分),由能量守恒得:1 2mv21+12mV21=12mv2-ΔE损1(2分)且考虑到v1必须大于V1,解得:v1=13 () 26+v0设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2,由动量守恒得:2mV2=mv1(1分)损失的动能为:ΔE′=12mv21-12×2mV22(2分)联立解得:ΔE′=13(1)2+×mv20因为ΔE′=f·x(1分),可解得射入第二钢板的深度x为:(2分)子弹打木块系统能量损失完全转化为了热量,相互作用力乘以相对位移为产生的热量,以系统为研究对象由能量守恒列式求解8.如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线、同一方向运动,速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m 的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度.(不计水的阻力)【答案】04v【解析】【分析】在抛货物的过程中,乙船与货物组成的动量守恒,在接货物的过程中,甲船与货物组成的系统动量守恒,在甲接住货物后,甲船的速度小于等于乙船速度,则两船不会相撞,应用动量守恒定律可以解题.【详解】设抛出货物的速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:乙船与货物:12mv 0=11mv 1-mv ,甲船与货物:10m×2v 0-mv=11mv 2,两船不相撞的条件是:v 2≤v 1,解得:v≥4v 0,则最小速度为4v 0.【点睛】本题关键是知道两船避免碰撞的临界条件是速度相等,应用动量守恒即可正确解题,解题时注意研究对象的选择以及正方向的选择.9.如图,一质量为M 的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h.一质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后,以水平速度v 0/2 射出.重力加速度为g.求:(1)此过程中系统损失的机械能;(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离.【答案】(1)20138m E mv M ⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭ (2)02mv h s M g= 【解析】【分析】【详解】 试题分析:(1)设子弹穿过物块后物块的速度为V ,由动量守恒得mv 0=m+MV ①解得②系统的机械能损失为ΔE =③ 由②③式得ΔE =④ (2)设物块下落到地面所需时间为t ,落地点距桌面边缘的水平距离为s ,则⑤s=Vt ⑥由②⑤⑥得S =⑦考点:动量守恒定律;机械能守恒定律.点评:本题采用程序法按时间顺序进行分析处理,是动量守恒定律与平抛运动简单的综合,比较容易.10.一个静止的铀核23292U (原子质量为232.0372u )放出一个α粒子(原子质量为4.0026u )后衰变成钍核22890Th (原子质量为228.0287 u ).(已知:原子质量单位271u 1.6710kg -=⨯,1u 相当于931MeV )(1)写出核衰变反应方程;(2)算出该核衰变反应中释放出的核能;(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,则钍核获得的动能有多大?【答案】(1)232228492902U Th+He → (2)5.49MeV (3)0.095MeV 【解析】【详解】(1)232228492902U Th+He →(2)质量亏损U αTh 0.0059u m m m m ∆=--=△E =△mc 2=0.0059×931MeV=5.49MeV(3)系统动量守恒,钍核和α粒子的动量大小相等,即Th αp p =2Th kTh Th2p E m = 2αk αα2p E m = kTh k αE E E +=∆ 所以钍核获得的动能kTh αTh α40.095MeV 4228m E E E m m =⨯∆=⨯∆=++11.如图所示,光滑固定斜面的倾角Θ=30°,一轻质弹簧一端固定,另一端与质量M=3kg 的物体B 相连,初始时B 静止.质量m=1kg 的A 物体在斜面上距B 物体处s1=10cm 静止释放,A 物体下滑过程中与B 发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后与B 粘在一起,已知碰后整体经t=0.2s 下滑s2=5cm 至最低点. 弹簧始终处于弹性限度内,A 、B 可视为质点,g 取10m/s 2.(1)从碰后到最低点的过程中,求弹簧最大的弹性势能;(2)碰后至返回到碰撞点的过程中,求弹簧对物体B 的冲量大小.【答案】(1)1.125J ;(2)10Ns【解析】【分析】(1)A 物体下滑过程,A 物体机械能守恒,求得A 与B 碰前的速度;A 与B 碰撞是完全非弹性碰撞,A 、B 组成系统动量守恒,求得碰后AB 的共同速度;从碰后到最低点的过程中,A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,可求得从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量.(2)从碰后至返回到碰撞点的过程中,A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,可求得返回碰撞点时AB 的速度;对AB 从碰后至返回到碰撞点的过程应用动量定理,可得此过程中弹簧对物体B 冲量的大小.【详解】(1)A 物体下滑过程,A 物体机械能守恒,则:02101302mgS sin mv = 解得:0012302100.10.51m m v gS sin s s==⨯⨯⨯= A 与B 碰撞是完全非弹性碰撞,据动量守恒定律得:01()mv m M v =+解得:10.25m v s= 从碰后到最低点的过程中,A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,则:20121()()302PT E m M v m M gS sin =+++增 解得: 1.125PT E J =增(2)从碰后至返回到碰撞点的过程中,A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,可求得返回碰撞点时AB 的速度大小210.25m v v s== 以沿斜面向上为正,由动量定理可得:[]021()302()()T I m M gsin t m M v m M v -+⨯=+--+解得:10T I N s =⋅12.如图所示,用气垫导轨做“验证动量守恒”实验中,完成如下操作步骤:A .调节天平,称出两个碰撞端分别贴有尼龙扣滑块的质量m 1和m 2.B .安装好A 、B 光电门,使光电门之间的距离为50cm .导轨通气后,调节导轨水平,使滑块能够作_________运动.C .在碰撞前,将一个质量为m 2滑块放在两光电门中间,使它静止,将另一个质量为m 1滑块放在导轨的左端,向右轻推以下m 1,记录挡光片通过A 光电门的时间t 1.D .两滑块相碰后,它们粘在一起向右运动,记录挡光片通过_______________的时间t 2.E .得到验证实验的表达式__________________________.【答案】匀速直线运动 小车经过光电门的时间()12112m m m t t += 【解析】【详解】为了让物块在水平方向上不受外力,因此当导轨通气后,调节导轨水平,使滑块能够作匀速直线运动;根据实验原理可知,题中通过光电门来测量速度,因此应测量小车经过光电门的时间 设光电门的宽度为l ,则有:经过光电门的速度为11l v t =整体经过光电门的速度为:22l v t = 由动量守恒定律可知,11122(+)m v m m v =代入解得:11212()m m m t t +=。
高二物理 动量、动量守恒定律测试题及答案
动量、动量守恒定律(一)班级 姓名 成绩1 2 3 4 5 678 9 10 BCBBCC DCBCAB一、选择题(1-8为单项选择,9-10为双项选择题)1、下列关于物体的动量和动能的说法,正确的是 A .物体的动量发生变化,其动能一定发生变化 B .物体的动能发生变化,其动量一定发生变化 C .若两个物体的动量相同,它们的动能也一定相同 D .两物体中动能大的物体,其动量也一定大2、在光滑的水平导轨上有A 、B 两球,球A 追上并与球B 正碰,碰前两球动量分别为p a =5㎏·m/s,p B =7㎏·m/s,碰后球B 的动量p′=10㎏·m/s,则两球质量m A 、m B 的关系可能是 (A)m B =m A(B)m B =2m A (C)m B =4m A (D)m B =6m A3、在光滑的水平面上有A 、B 两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为p A =5㎏·m/s,p B =7㎏·m/s,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球的动量增量Δp A 、Δp B 可能是 (A)Δp A =3㎏·m/s,Δp B =3㎏·m/s (B)Δp A =-3㎏·m/s,Δp B =3㎏·m/s (C)Δp A =3㎏·m/s,Δp B =-3㎏·m/s (D)Δp A =-10㎏·m/s,△p B =10㎏·m/s4、一个质量为m 的小球甲以速度V 在光滑水平面上运动,与一个等质量的止小球乙正碰后,甲球的速度变为v,那么乙球获得的动能等于(A) (B) (C)(D) 5、在光滑水平面上,动能为0E ,动量大小为0P 的小钢球1与静止的小钢球22211mV mv22-()21m V v 2-211m V 22⎛⎫ ⎪⎝⎭211m v 22⎛⎫ ⎪⎝⎭发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记作1E 、1P ,球2的动能和动量的大小分别记为2E 、2P ,则必有 ①1E <0E ②1P <0P ③2E >0E ④2P >0P A .①② B.①③④ C.①②④ D.②③6、质量为m 的 粒子,其速度为0v ,与质量为3m 的静止碳核碰撞后沿着原来的路径被弹回,其速度为0/2v ,而碳核获得的速度为7、一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆.关于子弹和沙袋组成的系统,下列说法中正确的是 A .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都守恒 B .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都不守恒 C .共同上摆阶段系统动量守恒,机械能不守恒 D .共同上摆阶段系统动量不守恒,机械能守恒8、相向运动的A 、B 两辆小车相撞后,一同沿A 原来的方向前进,这是由于 (A)A 车的质量一定大于B 车的质量(B)A 车的速度一定大于B 车的速度 (C)A 车的动量一定大于B 车的动量(D)A 车的动能一定大于B 车的动能量9、两物体相互作用前后的总动量不变,则两物体组成的系统一定A .不受外力作用B .不受外力或所受合外力为零C .每个物体动量改变量的值相同D .每个物体动量改变量的值不同 10、质量为m 的小球A 在光滑的水平面上以速度v 与静止在光滑水平面上的质量为2m 的小球B 发生正碰,碰撞后,A 球的动能变为原来的1/9,那么碰撞后B 球的速度夫小可能是10、如图所示,质量为2m =1kg 的滑块静止于光滑的水平面上,一小球1m =50g ,以1000m/s 的速率碰到滑块后又以800m/s 速率被弹回,滑块获得的速度为多少?1A v 3、2B v 3、4C v 9、8D v 9、0B 2v 、0A 6v 、0C 2v 、0D 3v 、动量、动量守恒定律(二)班级 姓名 成绩1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 DDCCBBBBCABAC1、在光滑的水平面上有两个质量均为m 的小球A 和B,B 球静止,A 球以速度v 和B 球发生碰撞,碰后两球交换速度.则A 、B 球动量的改变量Δp A 、Δp B 和A 、B 系统的总动量的改变Δp 为(D ). (A)△p A =mv,△p B =-mv,△p=2mv (B)△p A ,△p B =-mv,Δp=0 (C)Δp A =0,Δp B =mv,Δp=mv(D)△p A =-mv,Δp B =mv,Δp=02、一个静止的质量为m 的不稳定原子核,当它完成一次α衰变.以速度v 发射出一个质量为m α的α粒子后,其剩余部分的速度等于( D ).(A) (B)-v (C) (D)3、一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态.放出一个质量为m 的粒r 后反冲.已知放出的粒子的动能为E 0,则原子核反冲的动能为(C )(A)E 0 (B) (C) (D) 4、质量相同的三个小球,在光滑水平面上以相同的速度运动,分别与原来静止的三个小球A 、B 、C 、相碰(a 碰A,b 碰B,c 碰C).碰后a 球继续沿原来方向运动;b 球静止;c 球被反弹而向后运动.这时A 、B 、C 三球中动量最大的是(C )(A)A 球(B)B 球(C)C 球(D)条件不足,无法判断5、如图所示,木块A 的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0㎏,静止于光滑水平面上,一质量为2.0㎏的小球B 以2.0m/s 的速度从右向左运动冲上A 的曲面,与A 发生相互作用. B 球沿A 曲面上升到最大高度处时的速度是( B). (A)0(B)1.0m/s (C)0.71m/s(D)0.50m/s6、为了模拟宇宙大爆炸初期的情境,科学家们使用两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞.若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多地转化为其他形式的能,应该设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有 ( B )m v m-m αα-m v m-m ααm v m α-0m E M 0m E M-m 02Mm E (M-m)A.相同的速度B.相同大小的动量C.相同的动能D.相同的质量7、质量为M的小车在光滑水平面上以速度v向东行驶,一个质量为m的小球从距地面H高处自由落下,正好落入车中,此后小车的速度将 ( B )A.增大 B.减小 C.不变 D.先减小后增大8、A、B两刚性球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是5kg·m /s,B球的动量是7kg·m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量的可能值是 ( B )A.-4kg·m/s、14kg·m/s B.3kg·m/s、9kg·m/sC.-5kg·m/s、17kg·m/s D.6kg·m/s、6kg·m/s9、竖直向上抛出一个物体.若不计阻力,取竖直向上为正,则该物体动量随时间变化的图线是 ( C )10、在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是(AB ).(A)作用后的总机械能比作用前小,但总动量守恒(B)作用前后总动量均为零,但总动能守恒(C)作用前后总动能为零,而总动量不为零(D)作用前后总动景守恒,而系统内各物体的动量增量的总和不为零11、在一条直线上相同运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量.它们正碰后可能发生的情况是(AC ).(A)甲球停下,乙球反向运动(B)甲球反向运动,乙球停下(C)甲、乙两球都反向运动(D)甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等12.(5分)光滑水平面上有一静止小车,质量为M,小车上一原来静止的人,质量为m,相对于小车以速度v向右跳离小车,求人跳离瞬间车的速度的大小?26.(6分)大炮的炮身质量为M =490kg (不包括炮弹),一枚质量为m =10kg 的炮弹从炮口射出,速度大小为v =490m/s ,方向与水平方向成60°,设炮车与地面间的动摩擦因数μ=O.8,求炮车后退的距离。
3-5月考试题动量守恒,光电效应
礼泉一中高二下学期第二次月考试题第Ⅰ卷(共48分)一、选择题:本题共12小题,每小题4分.(在每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项。
)1、提出能量量子化假说的科学家是谁()A 、牛顿B 、伽利略C 、爱因斯坦D 、普朗克2、关于物体的动量,下列说法中正确的是( )A .物体的动量越大,其惯性也越大B .同一物体的动量越大,其速度一定越大C .物体的加速度不变,其动量一定不变D .运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向3、入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而保持频率不变,则()A 、从光照至金属表面上至发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B 、逸出的光电子的最大初动能将减小C 、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D 、有可能不发生光电效应4、古时有“守株待兔”的寓言.假设兔子质量约为2kg ,以15m/s 的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1m/s ,则兔子受到撞击力的冲量大小为( )A .28N·sB .29N·sC .31N·sD .32N·s5、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,若忽略空气阻力与分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v 1为( )A .v 0-v 2B .v 0+v 2C .v 0-m 2m 1v 2D .v 0+m 2m 1(v 0-v 2) 6、如图所示,光滑的水平面上,小球A 以速度v 0向右运动时与静止的小球B 发生对心正碰,碰后A 球的速率为v 03,B 球的速率为v 02,A 、B 两球的质量之比为( )A .3 8B .3 5C .2 3D .4 37、用单色光照射某种金属表面发生光电效应。
已知单色光的频率为,金属的逸出功为,v W普朗克常数为,光电子的最大初动能为,下列关于它们之间关系的表达式正确的是A. B.C. C.8、下列现象能说明光具有波粒二象性的是()A 、光的色散和光的干涉B 、光的干涉和光的衍射C 、光的反射和光电效应D 、泊松亮斑和光电效应9.甲、乙两种金属发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图中的、所示。
【高二】高二物理下学期动量守恒定律单元测试题
【高二】高二物理下学期动量守恒定律单元测试题一、选择题一.质量为M的静止原子核发射质量为M的粒子。
如果粒子速度为V,则原子核其余部分的速度为()a.mv/(m-m)b.-mv/mc.-mv/(m+m)d.-mv/(m-m)2.关于动量守恒的条件,下面的陈述是正确的()a.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒b、只要作用在系统上的组合外力的冲量为零,系统的动量就保持不变c.系统加速度为零,动量不一定守恒d、只要系统的合力不为零,系统就不能在任何方向上守恒3、如图所示,a、b两物体质量比ma:mb=3:2。
它仍然在光滑桌面的边缘。
在a和B之间有一颗压缩的子弹簧当弹簧突然释放后两物体离开桌面落地,设a、b两物体落地点各自起始点水平距离sa:sb之比为()a、 3:2b。
2:3c。
1:1d。
无法确定4、a、b两个相互作用的物体,在相互作用的过程中合外力为0,则以下说法中正确的是a、 a的动量增加,B的动量必须增加,B.a的动量增加,B的动量必须减少c.a与b的动量变化相等d.a与b受到的冲量大小相等5.装有总质量为M的沙子的汽车在光滑水平面上以V的速度匀速移动。
如果在行驶过程中,质量为M的沙子从汽车底板上的小孔泄漏,则泄漏沙子后的汽车速度应为()a.vb.mv/(m-m)c.mv/(m-m)d.(m-m)v/m6.不考虑空气阻力,将物体发射到空中。
当物体的速度正好沿水平方向时,物体将爆炸成两块a和B。
如果质量较大的块a的速度方向仍沿原始方向,则a.b的速度方向一定与原来速度方向相反b、从爆炸到着陆期间,a的水平距离必须大于bc.a、b一定同时到达地面d、在爆炸过程中,a区和B区的爆炸力冲量必须相等二、填空题7.一门旧大炮水平发射质量为10公斤的炮弹。
炮弹的水平速度为600m/s,炮体质量为2T,因此火炮的后向速度为______。
8、甲乙两溜冰者,质量分别为50kg和52kg,甲手里拿着一质量为2kg的球,两人均以2m/s的速度在冰面上相向运动,甲将球抛给乙,乙再将球抛给甲,这样抛接若干次后球落在甲手里,乙的速度变为零,则甲的速度为________。
高二物理光电效应试题
高二物理光电效应试题1.用如图所示的装置演示光电效应,当用某种频率的光照射到光电管上时,s闭合,此时电流表A的读数为I,若改用更高频率的光照射,( )A.将开关S断开,则一定有电流流过电流表AB.将变阻器的触头c向b端移动,光电子到达阳极时的速度必将变小C.只要电源的电压足够大,将变阻器的触头c向a端移动,则光电管中可能没有光电子产生D.只要电源的电压足够大,将变阻器的触头c向a端移动,电流表A读数可能为0【答案】AB【解析】即使开关S断开,由于入射光的频率更高,则导致光电子的最大初动能更大,当能到达阳极时,则有电流流过电流表A,所以A正确.触头c向b端移动,导致阳极与阴极的电压减小,则电场力也减小,所以电子获得的加速度减小,因此光电子到达阳极时的速度必将变小,B正确;若电源的电压足够大,将变阻器的触头c向a端移动,使得光电流更大,而由于改用更高频率光照,所以一定有光电子产生,故C错误,D也错误。
【考点】考查了光电效应2.(1)研究光电效应V的电路如图所示,用频率相同、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.下列光电流I与的关系图象中,正确的是()A、K之间的电压UAK【答案】C【解析】(1)入射光的频率相同,则光电子的最大初动能相同,由知,两种情况下遏止电压相同,故选项A、B错误;光电流的强度与入射光的强度成正比,所以强光的光电流比弱光的光电流大,故选项C正确,选项D错误.【考点】光电效应爱因斯坦光电效应方程3.如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上电键,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.(1)求此时光电子的最大初动能的大小.(2)求该阴极材料的逸出功.【答案】(1)0.60 eV(2)1.90 eV【解析】(1)光子能量为2.5 eV时,设光电子的最大初动能为mv2,由题意知,当反向电压达=0.60 V,因此到0.60 V以后,具有最大初动能的光电子恰好不能达到阳极,即遏止电压UC-eU C =0-mv 2 mv 2=eU C =0.60 eV(2)由光电效应方程mv 2=hν-W 0 解得W 0=1.90 eV.【考点】光电效应爱因斯坦光电效应方程4. 在光电效应的实验中,如果入射光的频率不变而强度增加,单位时间产生的光电子数 (填增加、减小或不变) ;如果入射光的频率增加,光电子的最大初动能 (填增加、减小或不变)。
光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1.下列关于光电效应实验结论的说法正确的是()A.对于某种金属,无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.对于某种金属,无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应C.对于某种金属,超过极限频率的入射光强度越大,所产生的光电子的最大初动能就越大D.对于某种金属,发生光电效应所产生的光电子,最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度、光照时间无关,所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应,故A正确,B错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知入射光的频率大于极限频率时,频率越高,光电子的最大初动能越大,与入射光强度无关,故C错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系,故D错误.2.在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是()A.增大入射光的强度,光电流增大B.减小入射光的强度,光电效应现象消失C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大【解析】选AD.增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光电子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于照射光的频率,而与照射强度无关,故选项B错误;用频率为ν的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hν-W0=21mv2可知,增加照射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开了一个角度,如图所示,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带正电D.锌板带负电,指针带负电【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应,锌板上有电子逸出,锌板带正电,验电器指针也带正电,故B正确4.关于光电效应有如下几种叙述,其中叙述正确的是()A.金属的逸出功与入射光的频率成正比ssB .饱和光电流与入射光强度有关C .用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大D .光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身,故A 错误;逸出的光电子数与入射光的强度有关,即饱和光电流与入射光的强度有关,故B 正确;由光电效应方程E k =hν-W 0 可知,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,红外线的频率小于可见光的频率,所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小,C 错误;光电效应几乎是瞬时发生的,D 正确.5.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.21Nhν C .Nhν D .2Nhν 【解析】选C. 据光子说可知,光子能量与频率有关,一个光子能量为ε=hν ( h 为普朗克常量),N 个光子的能量为Nhν,所以选项C 正确.6.用绿光照射一光电管,产生了光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加,下列做法可取的是( ) A .改用红光照射 B .增大绿光的强度C .增大光电管上的加速电压D .改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν=W 0+21mv 2,在逸出功一定时,只 有增大光的频率,才能增加最大初动能,与光的强度无关,D 对.7.在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A .频率 B .强度 C .照射时间 D .光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k =hν-W 0 可知:Ek 只与频率ν有关,故选项B 、C 、D 错误,选项A 正确8.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,都能发生光电效应现象.对于这两个过程,下列四个物理量中,一定不同的是( )A .单位时间内逸出的光电子数B .反向截止电压C .饱和光电流D .光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定,所以可能相同,故A 、C 错误;用同一种单色光照射,光电子的能量相同,不同金属的逸出功不同,根据光电效应方程E k =hν-W 0 可得光电子的最大初动能一定不同,D 正确;再根据E k =eU c 知,反向截止电压一定不同,B 正确9.研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、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.下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中,正确的是( )s【解析】选C. 虽然入射光强度不同,但光的频率相同,所以遏止电压相同;又因当入射光强时,单位时间逸出的光电子多,饱和光电流大,所以选C.10.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 。
高二物理光电效应试题
高二物理光电效应试题1.人们发现,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系。
下列关于原子结构和核反应的说法正确的是()A.由图可知,原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,要吸收能量B.已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子,若增加γ射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大C.由图可知,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要吸收核能D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度【答案】CD【解析】由图象可知,D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量,原子核D和E聚变成原子核F时,核子总质量减小,有质量亏损,要释放出核能,故A错误;由图象可知,A的核子平均质量大于B与C核子的平均质量,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出核能,故C正确;光电电子的最大初动能是由入射光的频率决定的,与入射光的强度无关,增加入射光的强度,光电子的最大初动能不变,故B错误;在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度,故D正确。
【考点】原子核的结合能;爱因斯坦质能方程.2.下列说法中正确的是()A.光既具有波动性,又具有粒子性B.麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在C.某单色光从一种介质进入到另一种介质,其频率和波长都将改变D.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射【答案】A【解析】光既具有波动性,又具有粒子性,所以光具有波粒二象性,A正确;麦克斯韦发现了电磁波,赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在,故B错误;某单色光从一种介质进入到另一种介质,其频率不变,波长将改变,故C错误;由于紫光的光子的能量大于红光,所以紫光能发生光电效应时,红光不一定能发生光电效应,故D错误。
【考点】物理学史与光电效应。
3.用一束紫光照射某金属时不能产生光电效应,下列可能使该金属产生光电效应的措施是A.改用紫外线照射B.改用红外线照射C.延长紫光的照射时间D.增大紫光的照射强度【答案】A【解析】根据光电效应的条件,要产生光电效应,必须用能量更大,即频率更高的粒子.能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关.故A正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4.8周测
一、单选题(76*7)
1.关于电量,下列说法不正确的是( ) A .物体的带电量可以是任意值 B .物体的带电量只能是某些值
C .物体的带电量的最小值为1.6×10-19
C
D .一个物体带1.6×10-9 C 的正电荷,这是它失去了1010
个电子的缘故 2.关于电量,下列说法错误的是( ) A .电子的电量是由密立根油滴实验测得的 B .物体所带电量可以是任意值
C .物体所带电量最小值为1.6×10-19
C D .物体所带的电量都是元电荷的整数倍 3、分别用波长为λ和
λ4
3
的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2, 以h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为 ( ) A .
λhc
21 B .λ32hc C .λ43hc D .c
h 54λ 4、某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV ,用波长为2.5×10-7m 的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s ,元电荷为1.6×10-19C ,普朗克常量为6.63×10-34J/s ,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是 ( ) A .5.3×1014HZ , 2.2J B .5.3×1014HZ , 4.4×10-19J C .3.3×1033HZ , 2.2J D .3.3×1033HZ , 4.4×10-19J 5.卢瑟福α粒子散射实验的结果( ) (A )证明了质子的存在
(B )证明了原子核是由质子和中子组成的
(C )说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 (D )说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动 6.根据卢瑟福的原子核式结构模型,下列说法正确的是:( ) (A )原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内 (B )原子中的质量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
7、矩形金属线圈,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e 随时间t 变化的情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A .此交流电的频率为0.4Hz
B .此交流电动势的有效值为V 22
C .t =0.2s 时,线圈平面与磁场方向平行
D .t =0.3s 时,穿过线圈平面的磁通量最大 二、双选(7*3)
8、如图所示,物体A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定有轻质弹簧,与A 质量相同的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞,A 、B 始终沿同一直线运动,则A 、B 组成系统动能损失最大的时刻是 A .弹簧形变量最大时
/s
O v
B.A的速度等于v时
C.A开始运动时
D.A和B的速度相等时
9、(2010四校联考)在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。
将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则必有:
A. E1 <E0
B. P1 > P0
C. E2 > E0
D. P2 > P0
10、(双选)下列说法中,正确的是( )
A.汤姆生精确地测出了电子电荷量e=1.602 177 33(49)×10-19 C
B.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的
C.汤姆生油滴实验更重要的发现是:电荷量是量子化的,即任何电荷量只能是e的整数倍
D.通过实验测得电子的荷质比及电子电荷量e的值,就可以确定电子的质量
姓名:班级:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
三、计算题(15+15)
11、如图所示:在水平面上放置质量为M=800g的木块,一质量为m=50g的子弹以v0=170m/s的水平速度射人木块,最终与木块一起运动.子弹射入木块的时间很短,忽略不计,
木块与地面间的动摩擦因素 =0.1。
求(1)子弹射入木块后的速度
(2)子弹射入木块过程中产生的内能(3)木块在地面上滑行的距离.
7、如图所示,长为L的轻绳下端悬挂有质量为M的小铁块,铁块距离地面的高度为h,铁块可绕O点在竖直面内运动,开始时铁块保持静止。
现有一颗质量为m的子弹水平射向铁块后反向弹回, 落地点距离O 点的水平距离为s,而铁块在竖直面内做圆周运动,且能经过最高点. 求:(1)铁块做圆周运动经最高点时的最小速度;(2)子弹射向铁块前的最小速度,重力加速度为g.
答案:1-7 A、B、B、B、C、D、B
8-10 AD、AD、BD
11、(1)10m/s (2)680J (3)50m
附加题:(1)。