罗城中学高13级物理选择题专项训练17-18
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4 实验:用双缝干涉测量光的波长更上一层楼基础·巩固1.若把杨氏双缝干涉实验改在水中进行,其他条件不变,则得到的干涉条纹间距将如何变化( )A.变大B.变小C.不变D.不能确定 解析:光在水中的波长小于空气中波长,由条纹间距公式Δx=d l λ知,Δx∝λ,B 选项正确.答案:B2.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.屏幕上到两狭缝的路程差等于波长的整数倍的那些地方,将出现明条纹C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹的距离增大D.在实验装置不变的情况下,红光条纹间距小于蓝光条纹间距解析:双缝干涉,若入射光是单色光,则得到等间距分布的明暗相间的条纹,A 选项对;光程差等于波长整数倍的地方出现明纹,B 选项对;相邻两条亮纹(或暗纹)间距Δx=dl λ,若屏与双缝之间距离L 减小,屏上条纹间距减小,C 选项错;红光波长比蓝光波长长,所以保持L 、d 不变时,Δx 红>Δx 蓝,D 选项错.答案:AB3.利用双缝装置观察色光的干涉现象时,用同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下,以下说法正确的是( )A.不同色光在屏上产生的条纹都应是明暗相间且等距的条纹B.条纹间距与光的波长成正比C.由于色光波长不同,位于中央的条纹可能是明条纹,也可能是暗条纹D.红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距小解析:由条纹间距公式Δx=dl λ,同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下,条纹间距与光的波长成正比,B 选项正确;不同色光在屏上产生的条纹间距是不等的,A 选项错误;虽然各色光波长不同,但中央的条纹一定是明条纹,C 选项错误;红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距大,D 选项错误.答案:B4.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间的距离越小,则屏上条纹间距增大D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小与蓝光的条纹间距解析:在单色光做双缝干涉实验中,相邻干涉条纹之间的距离相等,A 选项正确,B 选项错误;由条纹间距公式Δx=dl λ,若其他量不变,屏与双缝之间的距离越小,则屏上条纹间距减小,C 选项错误;由于红光的波长大于蓝光的波长,所以红光的条纹间距大与蓝光的条纹间距,D 选项错误.答案:A5.先后用两种不同的单色光,在相同条件下用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大的那种单色光比另一种单色光( )A.在真空中的波长较短B.在玻璃中的传播速度较大C.在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大D.其光的强度较强解析:由条纹间距公式Δx dl λ,若其他量不变,条纹间距与波长成正比,间距较大的那种单色光比另一种单色光的波长较大,A 选项错误;在玻璃中的传播速度较大,B 选项正确;在玻璃中传播时,玻璃的折射率较小,C 选项错误;与光的强度无关,D 选项错误.答案:B6.在如图13-3-7所示的杨氏双缝干涉实验中,已知SS 1=SS 2,且S 1、S 2到光屏上P 点的路程差d=1.5×10-6m.当S 为λ=6 mm 的单色光源时,在P 点处将形成_______________条纹;当S 为λ=0.5 mm 的单色光源时,在P 点处将形成________________条纹.图13-3-7解析:若两相干光源的振动同相,则在离开两相干光源路程之差为光波波长的整数倍处会出现亮条纹,路程之差为光半波长的奇数倍处会出现暗条纹,若两相干源的振动反相,则出现明暗条纹的情况刚好相反.由于SS 1=SS 2,所以S 1、S 2处的光振动同相.当λ=0.6 mm 时,d/λ=2.5,则P 点处两分振动反相,形成暗条纹;当λ=0.5 mm 时,d/λ=3,则P 点处两分振动同相,形成亮条纹.答案:暗 亮7.为什么不直接测Δx ,而要测n 个条纹的间距?解析:相邻两条纹间距Δx 是两条纹中心间的距离,这个距离比较小.为了减小误差,测出n 个条纹间的距离a ,然后取平均值求出Δx ,则Δx=1n a . 8.为什么白光双缝干涉图样的中央亮纹是白色的?其他各级亮条纹中,为什么红色在最外侧?图13-3-8解析:如题图所示,自双缝S 1、S 2透射的光到达O 点的距离总相等,则各种颜色的光在O 点都被加强,故O 点作为中央亮纹是白色的.自双缝出射的光到达P 点,其路程差为某一色光的整数倍时,P 点就为这种色光的颜色.由于红光的波长最长,根据条纹间距Δx=d l λ,知红条纹间距最大,则红色在最外侧. 综合·应用9.实验室里观察黄光双缝干涉图样时,看到屏上的干涉条纹过密,难以区分,使相邻亮(暗)纹变宽一些的办法是( )A.使光源变亮一些B.使单缝到双缝的距离变大一些C.使双缝到屏的距离变大一些D.改用绿色光作光源解析:条纹间距公式Δx=dl λ,若使相邻亮(暗)纹变宽一些,则双缝与屏之间的距离大一些,B 选项错误,C 选项正确,改用波长长一些的光源,D 选项错误.答案:C10.在用双缝干涉测光的波长的实验中,屏上不能看到干涉图样,比较可能出现的操作问题是( )A.单缝设置过宽B.光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上C.光源亮度不够D.单缝、双缝互相不平行解析:在用双缝干涉测光的波长的实验中,屏上不能看干涉图样,有可能光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上,B 选项正确,也有可能单缝、双缝互相不平行,D 选项正确. 答案:BD11.某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中,实验装置如图13-3-9所示.使用的双缝的间距为0.025 cm.实验时,首先调节________________和________________的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使________________和________________竖直且互相平行.当屏上出现了干涉图样后,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm )观察第一条亮纹的位置如图13-3-9所示,第五条亮纹位置如图13-3-10所示,测出双缝与屏的距离为50.00 cm ,则待测光的波长λ=________________nm.图13-3-9图13-3-10解析:在光的干涉测波长的实验中,首先调节光源、滤光片、单缝、屏的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直且互相平行.在读数时由螺旋测微器原理知图(a )读数为1.138 mm ,图(b )读数为5.880 mm ,由Δx=1 n a =1-5 1.138-5.880 mm=1.185 5 mm由公式λ=l xd∆=0.55 1.185102.5-4⨯⨯m=5.927 5×10-7 m=592.75 nm.答案:光源滤光片/单缝单缝双缝 592.75 nm12.(2005天津理综)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图13-3-11所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.图13-3-11(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、___________________A.(2)本实验的步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意__________________和__________________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图13-3-12所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图13-3-13中手轮上的示数__________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为______mm.图13-3-12 图13-3-13(4)已知双缝间距d为 2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,由计算式λ=___________,求得所测红光波长为__________________nm.解析:在利用光的干涉测定光的波长的实验中,光具座上从左向右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和测量头,实验过程中一定要注意单缝和双缝间距5 cm—10 cm,使单缝与双缝相互平行,才能在屏上产生干涉条纹.据公式Δx=1[]d λ知需测双缝到屏之间的距离l 和n 条条纹间距a ,从而计算出条纹间距离Δx ,最后求出波长λ.答案:(1)E 、D 、B (2)单缝和双缝间距5—10 cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.870 2.310 (4)l d Δx 6.6×103。
2017—2018学年度下学期第二次阶段考试高二物理试卷答题时间:90分钟命题校对:高二物理备课组一、选择题:(每小题4分,1-7题为单选题,8-12为多选题)1、酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影,但当你靠近“水面”时,它也随你的靠近而后退,对此现象正确的解释是()A.同海市蜃楼具有相同的原理,是由于光的全反射造成的B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C.太阳辐射到地面,使地表空气温度升高,折射率大,发生全反射D.太阳辐射到地面,使地表空气温度升高,折射率小,发生全反射2、以下电场中能产生电磁波的是()A.E=10 N/C B.E=5sin(4t+1) N/C C.E=(3t+2) N/C D.E=(4t2-2t) N/C3、若一列火车以接近光速的速度在高速行驶,车上的人用望远镜来观察地面上的一只排球,如果观察的很清晰,则观察结果是()A.像一只乒乓球(球体变小) B.像一只篮球(球体变大)C.像一只橄榄球(竖直放置) D.像一只橄榄球(水平放置)4、1995年科学家“制成”了反氢原子,它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成的,反质子和质子有相同的质量,带有等量异种电荷。
反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级如图所示,则下列说法中正确的是()A.反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B.基态反氢原子的电离能为13.6 eVC.基态反氢原子能吸收11 eV的光子而发生跃迁D.大量处于n=4能级的反氢原子向低能级跃迁时,从n=2能级跃迁到基态辐射的光子的波长最短5、如图所示,光滑斜面AE被分成四个相等的部分,一物体由A点从静止释放,下列结论不正确的是()A.物体到达各点的速率之比v B:v C:v D:v E=12B.物体到达各点经历的时间t E=2tCt DABCDEC .物体从A 到E 的平均速度v=v BD .物体通过每一部分时,其速度增量v B -v A =v C -v B =v D -v C =vE -v D6、2008年北京奥运会上何雯娜夺得中国首枚奥运会女子蹦床金牌。
罗山县高中高三2013届毕业班第三轮第一次模拟考试物理试题本试题分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
考生作答时,将答案答在答题卡上(答题注意事项见答题卡),在本试题卷上答题无效。
考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量H 1 Na 23 S 32 P 31 O 16 N 14 Cu 64 Cl 35.5第I卷选择题(126分)二、选择题:本大题共8小题,每小题6分,17、18、20、21题为多选题,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分;其余为单选题。
14.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是()A.牛顿第一定律是无法用实验直接验证的,它是人类整个自然观的基石B.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快C. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.第谷对行星运动观察记录的数据进行了分析,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律15.如图,两个固定的倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环,两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D,当它们都沿滑杆向下滑动时,A的悬线始终与杆垂直,B的悬线始终竖直向下。
则下列说法中正确的是()A.A环与滑杆无摩擦力B.B环与滑杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀加速运动16.下图为某款电吹风的电路图。
a、b、c、d为四个固定触点。
可动的扇形金属触片P 可同时接触两个触点。
触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。
n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数。
该电吹风的各项参数如下表所示。
下列说法正确的有:()A. 吹冷风时触片P与触点b、c接触B. 可由表格中数据计算出小风扇的内阻为60ΩC. 变压器两线圈的匝数比n l:n2 = 13 : 15D. 若把电热丝截去一小段后再接入电路,电吹风吹热风时的功率将变小,吹冷风时的功率不变17.2010年10月“嫦娥二号”卫星成功发射,长征三号丙火箭直接将卫星由绕地轨道送入200km~38×104km的椭圆奔月轨道,减少了多次变轨麻烦,及早进入绕月圆形轨道,则在“嫦娥奔月”过程中()A.离开地球时,地球的万有引力对卫星做负功,重力势能增加;接近月球时月球引力做正功,卫星动能减小B.开始在200km近地点时,卫星有最大动能C.在进入不同高度的绕月轨道时,离月球越近,运动的线速度越大,角速度越大D.在某个绕月圆形轨道上,如果发现卫星高度偏高,可以通过向前加速实现纠偏18.如图所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A,B两块木板,在木板A上放着质量为m 的物块C,木板和物块均处于静止状态,A,B,C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为u,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,现用水平恒力F向右拉木板A,则以下判断不正确的是()A.不管F多大,木板B—定保持静止B.A、C之间的摩擦力大小一定等于umgC. B受到地面的滑动摩擦力大小一定小于FD.A,B之间的摩擦力大小不可能等于F19.载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小与直导线中电流强度成正比,与距导线的距离成反比。
模块综合检测(一)(时间:90分钟 满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.下列说法中正确的有( ) A .结合能越大的原子核越稳定 B .光电效应揭示了光具有波动性C .动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长相等D .黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度无关解析:比结合能越大的原子核越稳定,选项A 错误;光电效应揭示了光具有粒子性,选项B 错误;根据λ=hp可知,动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长相等,选项C 正确;黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度有关,选项D 错误.答案:C2.关于轻核聚变释放核能,下列说法正确的是( ) A .一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多 B .聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大 C .聚变反应中粒子的比结合能变小D .聚变反应中由于形成质量较大的核,故反应后质量增加解析:在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多,但平均每个核子释放的能量一定大,故A 错误、B 正确;由于聚变反应中释放出巨大的能量,则比结合能一定增加,质量发生亏损,故C 、D 错误.答案:B3.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E =mc 2,科学家用中子轰击硫原子,分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的热量,然后进行比较,精确验证了质能方程的正确性.设捕获中子前的原子质量为m 1,捕获中子后的原子质量为m 2,被捕获的中子质量为m 3,核反应过程放出的能量为ΔE ,则这一实验需验证的关系是( )A .ΔE =(m 1-m 2-m 3)c 2B .ΔE =(m 1+m 3-m 2)c 2C .ΔE =(m 2-m 1-m 3)c 2D .ΔE =(m 2-m 1+m 3)c 2解析:反应前的质量总和为m 1+m 3,质量亏损Δm =m 1+m 3-m 2,核反应释放的能量ΔE=(m1+m3-m2)c2,选项B正确.答案:B4.卢瑟福提出原子核式结构的实验基础是α粒子散射实验,在α粒子散射实验中,大多数α粒子穿越金箔后仍然沿着原来的方向运动,其较为合理的解释是( ) A.α粒子穿越金箔时距离原子核较近B.α粒子穿越金箔时距离原子核较远C.α粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力D.α粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力解析:根据α粒子散射实验现象,卢瑟福提出了原子的核式结构,他认为原子的中心有一个很小的核,聚集了原子的全部正电荷和几乎全部质量.大多数α粒子穿越金箔时距离金原子核较远,所以受到原子核的作用力较小,基本上仍然沿着原来的方向运动.答案:B5.一个放电管发光,在其光谱中测得一条谱线的波长为1.22×10-7 m,已知氢原子的能级示意图如图所示,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则该谱线所对应的氢原子的能级跃迁是( )A.从n=5的能级跃迁到n=3的能级B.从n=4的能级跃迁到n=2的能级C.从n=3的能级跃迁到n=1的能级D.从n=2的能级跃迁到n=1的能级解析:波长为1.22×10-7m的光子能量E=h cλ=6.63×10-34×3×1081.22×10-7J≈1.63×10-18J≈10.2 eV,从图中给出的氢原子能级图可以看出,这条谱线是氢原子从n=2的能级跃迁n =1的能级的过程中释放的,故D项正确.答案:D6.红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中的铬离子产生激光.铬离子的能级图如图所示,E1是基态,E2是亚稳态,E3是激发态,若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的绿光照射晶体,处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3,然后自发地跃迁到E2,释放波长为λ2的光子,处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为( )A.λ1λ2λ2-λ1B.λ1λ2λ1-λ2C.λ1-λ2λ1λ2D.λ2-λ1λ1λ2解析:E 3-E 1=hcλ1,E 3-E 2=hc λ2,E 2-E 1=hc λ, 根据E 3-E 1=(E 3-E 2)+(E 2-E 1), 可得hc λ1-hc λ2=hc λ,则λ=λ1λ2λ2-λ1. 答案:A7.用a 、b 、c 、d 表示4种单色光,若①a 、b 从同种玻璃射向空气,a 的临界角小于b 的临界角;②用b 、c 和d 在相同条件下分别做双缝干涉实验,c 的条纹间距最大;③用b 、d 照射某金属表面,只有b 能使其发射电子.则可推断a 、b 、c 、d 可能分别是( )A .紫光、蓝光、红光、橙光B .蓝光、紫光、红光、橙光C .紫光、蓝光、橙光、红光D .紫光、橙光、红光、蓝光解析:本题考查的知识点较多,但都是光学中的基本物理现象,如全反射、双缝干涉和光电效应等,意在考查学生是否掌握了基本的物理现象和规律. 由sin C =1n知,a 光的折射率大于b 光,则a 光的频率大于b 光的频率.双缝干涉实验中,条纹间距和光波波长成正比,则c 的频率最小.b 、d 做光电效应实验,b 能使金属产生光电子,则b 的频率大于d 的频率. 因此有f a >f b >f d >f c, 则A 选项对.答案:A8.下列叙述正确的是( ) A .一切物体都在辐射电磁波B .一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C .黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D .黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波解析:一般物体辐射仅与温度有关,而黑体辐射除与温度外,还与频率及波长有关. 答案:B9.在光滑的水平面上,两个质量均为m 的完全相同的滑块以大小均为p 的动量相向运动,发生正碰,碰后系统的总动能不可能是( )A .0B.2p2mC.p 22mD.p 2m解析:碰撞前系统的总动能E k =2×p 22m =p 2m,由于碰撞后系统总动能不增加,所以选项B是不可能的.答案:B10.质量为M 的砂车,沿光滑水平面以速度v 0做匀速直线运动,此时从砂车上方落入一个质量为m 的大铁球,如图所示,则铁球落入砂车后,砂车将( )A .立即停止运动B .仍匀速运动,速度仍为v 0C .仍匀速运动,速度小于v 0D .做变速运动,速度不能确定解析:砂车及铁球组成的系统,水平方向不受外力,水平方向动量守恒,所以有Mv 0=(M +m )v ,得v =MM +mv 0<v 0,故选C. 答案:C二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项是正确的,全选对得4分,漏选得2分,错选或不选得0分)11.下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )图甲 图乙 图丙 图丁A .图甲的远距离输电,可以降低输电电压来降低输电线路上的能量损耗B .图乙的霓虹灯,各种气体原子的能级不同但跃迁时发射能量相同的光子C .图丙的14C 测年技术,根据植物体内的放射性强度变化推算其死亡时间D .图丁的核反应堆,通过镉棒插入的深浅调节中子数目以控制反应速度解析:图甲的远距离输电,可以提高输电电压来降低输电线路上的电流,从而减小输电线的能量损耗,选项A 错误;各种气体原子的能级不同,由于发射光子的能量等于两个能级的能级差,故跃迁时发射能量不相同的光子,选项B 错误;图丙的14C 测年技术,根据植物体内的放射性强度变化推算其死亡时间,选项C 正确;图丁的核反应堆,通过镉棒插入的深浅调节中子数目以控制反应速度,选项D 正确.答案:CD12.带电粒子进入云室会使云室中的气体分子电离,从而显示其运动轨迹.如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨道,a 和b 是轨迹上的两点,匀强磁场B 垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是( )A .粒子先经过a 点,再经过b 点B .粒子先经过b 点,再经过a 点C .粒子带负电D .粒子带正电解析:由r =mvqB可知,粒子的动能越小,圆周运动的半径越小,结合粒子运动轨迹可知,粒子先经过a 点,再经过b 点,选项A 正确;根据左手定则可以判断粒子带负电,选项C 正确.答案:AC13.如图所示,一个质量为0.18 kg 的垒球,以25 m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒击打后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s ,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s .下列说法正确的是( )A .球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 NB .球棒对垒球的平均作用力大小为360 NC .球棒对垒球做的功为126 JD .球棒对垒球做的功为36 J解析:设球棒对垒球的平均作用力为F ,由动量定理,得F ·t =m (v t -v 0),取v t =45 m/s ,则v 0=-25 m/s ,代入上式,得F =1 260 N ,由动能定理,得W =12mv 21-12mv 20=126 J ,选项A 、C 正确.答案:AC14.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是( )A .若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开B .若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行C .若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D .若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行解析:本题考查运用动量守恒定律定性分析碰撞问题.光滑水平面上两小球的对心碰撞符合动量守恒的条件,因此碰撞前、后两小球组成的系统总动量守恒.碰撞前两球总动量为零,碰撞后也为零,动量守恒,所以A 项是可能的;若碰撞后两球以某一相等速率同向而行,则两球的总动量不为零,而碰撞前两球总动量为零,所以B 项不可能;碰撞前、后系统的总动量的方向不同,所以动量不守恒,C 项不可能;碰撞前总动量不为零,碰后也不为零,方向可能相同,所以,D 项是可能的.答案:AD二、非选择题(本题共5小题,共54分.把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答.解答时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.(6分)在“探究碰撞中的不变量”实验中,装置如图所示,两个小球的质量分别为m A 和m B .(1)现有下列器材,为完成本实验,哪些是必需的?请将这些器材前面的序号填在横线上________.①秒表 ②刻度尺 ③天平 ④圆规(2)如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子可能成立的有________.①m A m B =ON MP ②m A m B =OMMP ③m A m B =OP MN④m A m B =OMMN解析:(1)由实验原理可知,需要测小球质量,测OM 、OP 、ON 距离,为准确确定落点,用圆规把多次实验的落点用尽可能小的圆圈起,把圆心作为落点,所以需要天平、刻度尺、圆规.(2)根据动量守恒定律有:m A OP =m A OM +m B ON ,即m A (OP -OM )=m B ON ,①正确. 答案:(1)②③④ (2)①16.(9分)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律,用轻质细线将小球1悬挂于O 点,使小球1的球心到悬点O 的距离为L ,被碰小球2放在光滑的水平桌面上.将小球1从右方的A 点(OA 与竖直方向的夹角为α)由静止释放,摆到最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动到C 位置,小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x 的D 点.(1)实验中已经测得上述物理量中的α、L 、x ,为了验证两球碰撞过程动量守恒,还应该测量的物理量有_____________________(要求填写所测物理量的名称及符号).(2)请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量: p 1=________;p ′1=________;p 2=__________;p ′2=__________.解析:(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒,需要测量小球1质量m 1和小球2质量m 2,小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出,所以还需要测量OC 与OB 夹角β,需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度,需要测量水平位移x 和桌面的高度h .(2)小球从A 处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律,得m 1gL (1-cos α)=12m 1v 21,解得v 1=2gL (1-cos α),则p 1=m 1v 1=m 12gL (1-cos α);小球A 与小球B 碰撞后继续运动,在A 碰后到达最左端过程中,机械能再次守恒,由机械能守恒定律,得-m 1gL (1-cos β)=0-12mv ′21,解得v ′1=2gL (1-cos β),则p ′1=m 12gL (1-cos β).碰前小球B 静止,则P B =0;碰撞后B 球做平抛运动,水平方向:x =v ′2t ,竖直方向 h =12gt 2,联立解得v ′2=xg 2h ,则碰后B 球的动量p ′2=m 2x g 2h.答案:(1)小球1的质量m 1,小球2的质量m 2,桌面高度h ,OC 与OB 间的夹角β (2)m 12gL (1-cos α) 0 m 2xg 2hm 12gL (1-cos β)17.(12分)一个铍核(94Be)和一个α粒子反应后生成一个碳核,放出一个中子并释放出5.6 MeV 的能量(保留两位有效数字).(1)写出这个核反应过程.(2)如果铍核和α粒子共130 g ,且刚好反应完,求共放出多少能量? (3)这130 g 物质反应过程中,其质量亏损是多少? 解析:(1)94Be +42He →126C +10n. (2)铍核和氦核的摩尔质量之和μ=μBe +μα=(9+4) g/mol =13 g/mol ,铍核和氦核各含的摩尔数n =M μ=13013mol =10 mol ,所以放出的能量ΔE =n ·N A ·E 放=10×6.02×1023×5.6 MeV =3.371×1025MeV =5.4×1012J.(3)质量亏损Δm =ΔE c 2= 5.394×1012(3.0×108)2 kg =6.0×10-5kg. 答案:(1)94Be +42He →126C +10n (2)5.4×1012J (3)6.0×10-5 kg18.(15分)已知氢原子的基态电子轨道半径为r 1=0.528×10-10m ,量子数为n 的能级值为E n =-13.6n2eV. (1)求电子在基态轨道上运动的动能;(2)有一群氢原子处于量子数n =3的激发态,画一张能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线;(3)计算这几种光谱线中波长最短的波.(静电力常量k =9×109N ·m 2/C 2,电子电荷量e =1.6×10-19C ,普朗克常量h =6.63×10-34J ·s ,真空中光速c =3.00×108m/s)解析:由ke 2r 2n =mv 2n r n ,可计算出电子在任意轨道上运动的动能E kn =12mv 2n =ke22r n,由E n =-13.6n2eV 计算出相应量子数n 的能级值为E n . (1)核外电子绕核做匀速圆周运动,静电引力提供向心力, 则:ke 2r 21=mv 21r 1.又知E k =12mv 2,故电子在基态轨道的动能为:E k =ke 22r 1=9×109×(1.6×10-19)22×0.528×10-10J =13.6 eV. (2)当n =1时,能级值为E 1=-13.612eV =-13.6 eV ; 当n =2时,能级值为E 2=-13.622eV =-3.4 eV ; 当n =3时,能级值为E 3=-13.632eV =-1.51 eV ; 能发出光谱线分别为3→2,2→1,3→1共三种, 能级图如图所示.(3)由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大,波长最短.h ν=E m -E n ,又知ν=cλ,则有λ=hcE 3-E 1=6.63×10-34×3×10812.09×1.6×10-19 m =1.03×10-7m.答案:(1)13.6 eV (2)如解析图所示 (3)1.03×10-7m19.(12分)如图所示,光滑的水平面上有一木板,在其左端放有一重物,右方有一竖直的墙,重物的质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ=0.2.使木板与重物以共同的速度v 0=6 m/s 向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.已知木板足够长,重物始终在木板上,重力加速度为g =10 m/s 2.求:木板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间.解析:第一次与墙碰撞后,木板的速度反向,大小不变,此后木板向左做匀减速运动,重物向右做匀减速运动,最后木板和重物达到共同的速度v .设木板的质量为m ,重物的质量为2m ,取向右为动量的正向,由动量守恒,得2mv 0-mv 0=3mv ,①设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v 所用的时间为t 1,对木板应用动量定理,得2μmgt 1=mv -m (-v 0),②设重物与木板有相对运动时的加速度为a ,由牛顿第二定律,得2μmg =ma ,③ 在达到共同速度v 时,木板离墙的距离l 为:l =v 0t 1-12at 21,④开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为:t 2=lv,⑤从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为:t =t 1+t 2,⑥由以上各式得t =4v 03μg ,⑦代入数据得t =4 s. 答案:4 s。
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1.重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两条途径。
下面关于它们的说法正确的是A.裂变和聚变过程都有质量亏损B.裂变过程有质量亏损,聚变过程质量有所增加C.聚变过程有质量亏损,裂变过程质量有所增加D.裂变过程和聚变过程质量都有所增加2.下列涉及分子动理论的表述中,正确的是A.物体内分子之间的作用力一定表现为斥力B.物体内分子之间的作用力一定表现为引力C.物体内分子的无规则运动,在通常条件下也可能停止D.物质是由大量分子组成的3.S是上下振动的波源,频率为10Hz,所激起的波沿X轴向左向右传播,波速为20m/s,质点M、N到S的距离SM=42.8m,SN=13.3m,M、N已经振动,若某时刻S正通过平衡位置向上运动,则该时刻A.N位于X轴上方,运动方向向下B.N位于X轴下方,运动方向向上C.M位于X轴上方,运动方向向上D.M位于X轴上方,运动方向向下4.下列叙述中符合物理史实的是A.汤姆生发现电子,从而提出了原子核式结构学说B.爱因斯坦提出的光子说圆满的解释了光电效应现象C.贝克勒耳通过对天然放射性现象的研究,发现了原子核中含有质子D.麦克斯韦提出了电磁场理论,之后赫之用实验证实了电磁波的存在5.初速度均为零的质子和粒子,被同一加速电场加速后,垂直于电力线方向进入同一匀强偏转电场,在离开偏转电场时,以下错误的是A.两种粒子通过偏转电场的时间相同B.质子通过偏转电场的时间较短C.两种粒子的偏转角相等D.粒子离开偏转电场时的动能较大6.氢原子的核外电子,由外层轨道向内层轨道跃迁时A.电势能增加,动能减小B.电势能减小,动能增加C.电势能的减少量大于动能增加量D.电势能的增加量大于动能减少量7.如图,从竖直面上大圆的最高点A,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上,同一物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到底端,则A.到达底端的动量大小相等B.重力的冲量都相同C.动量的变化率都相同D.所用的时间都相同8.一平行板电容器,充电后与电源断开。
分层作业18 原子核的组成放射性元素的衰变A级必备知识基础练1.(福建泉州高二月考)关于三种天然放射线,下列说法正确的是( )A.α射线是高速运动的氦原子B.穿透能力最强的是β射线C.天然放射线的发现说明原子核具有复杂结构D.α射线是三种天然放射线中的一种,常利用它的穿透本领做医学检查2.(多选)(江西景德镇高二月考)关于原子核83210Bi,下列说法正确的是( )A.核外有83个电子,核内有127个质子B.核外有83个电子,核内有83个质子C.核内有83个质子,127个中子D.核内有210个核子3.(山东菏泽高二月考)某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是( )4.(山东济宁高二月考)下列说法正确的是( )A.任何元素都具有放射性B.同一元素,单质具有放射性,化合物没有C.元素的放射性与温度无关D.放射性就是该元素的化学性质5.(多选)γ刀已成为治疗脑肿瘤的最佳仪器。
令人惊叹的是,用γ刀治疗时不需麻醉,不需开刀,不需住院,因而γ刀被誉为“神刀”。
据报道,我国自主研制的旋式γ刀性能更好,已进入各大医院为患者服务。
那么γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A.γ射线具有很强的穿透能力B.γ射线具有很强的电离作用C.γ射线具有很高的能量D.γ射线能容易地绕过障碍物到达目的地6.(江苏镇江高二月考)下列有关半衰期的说法正确的是( )A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越快B.放射性元素的样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核的减少,元素半衰期也变长C.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速度D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物,均可减小衰变速度7.(广东广州高二期末)卢瑟福发现质子后,猜想原子核中还有中子的存在,他的主要依据是( )A.原子核外电子数与质子数相等B.原子核的质量大约是质子质量的整数倍C.原子核的质量与电荷量之比大于质子的相应比值D.质子和中子的质量几乎相等8.(河北衡水高二月考)人们在海水中发现了放射性元素钚(94239Pu)。
课时跟踪检测(十三) 串联电路和并联电路1.在图1所示的电路中,通过电阻R 1的电流I 1是( )图1A.UR 1 B.U R 2 C.U 2R 2D.U 1R 1+R 2解析:选C 电阻R 1与R 2串联,电流相等,由欧姆定律可知,I 1=U 1R 1=U 2R 2=UR 1+R 2,故C正确。
2.某同学用伏安法测电阻时,分别采用了内接法和外接法,测得的某电阻R x 的阻值分别为R 1和R 2,则所测阻值与真实值R x 之间的关系为( )A .R 1>R x >R 2B .R 1<R x <R 2C .R 1>R 2>R xD .R 1<R 2<R x解析:选A 内接法测量值大于真实值,即R 1>R x ;外接法测量值小于真实值,即R 2<R x ,所以R 1>R x >R 2。
3.如图2所示,4只电阻串联于某电路中,已测出U AC =9 V ,U BD =6 V ,R 2=R 4,则U AE为( )图2A .3 VB .7.5 VC .15 VD .无法确定解析:选C 四个电阻串联,根据电压关系可知U AC +U BD =15 V =I(R 1+R 2+R 2+R 3),已知R 2=R 4,所以U AC +U BD =U AE 。
4.R 1=10 Ω,R 2=20 Ω,R 1允许通过的最大电流为1.5 A ,R 2两端允许加的最大电压为10 V 。
若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )A .45 VB .5 VC .25 VD .15 V解析:选D 本题中R 1、R 2串联,R 1允许通过的最大电流为1.5 A ,经计算,R 2允许通过的最大电流仅为0.5 A ,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15 V ,因而选D 。
5. (多选)如图3所示,电流表G 的内阻不可忽略不计,R 1、R 2是两个可变电阻,当a 、b 间的电压为4 V 时,电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处),当a 、b 间的电压为3 V 时,如果仍要使电流表G 的指针满偏,下列方法中可行的是( )图3A .保持R 2不变,增大R 1B .增大R 1,减小R 2C .保持R 2不变,减小R 1D .增大R 2,减小R 1解析:选AB 当a 、b 间的电压为3 V 时,要使电流表G 的指针满偏,则使G 和R 1的并联电阻增大或者使R 2减小,故A 、B 可以。
3 光的干涉更上一层楼基础·巩固1.在相同条件下,红光的干涉条纹的间距_______________于绿光干涉条纹的间距,这表明红光的_______________比绿光的_______________.答案:大波长波长长2.从两支手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,因为()A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小,看不清楚C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源解析:从两支手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,是因为两个光源是非相干光源,和其他原因无关,D选项正确.答案:D3.以下光源可作为相干光源的是()A.两个相同亮度的烛焰B.两个相同规格的灯泡C.双丝灯泡D.出自一个光源的两束光解析:相干光的条件,必须是频率相同,相位差恒定,只有D选项正确.答案:D4.用单色光做双缝干涉实验时( )A.屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹B.屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处,可能是明条纹,也可能是暗条纹C.屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D.屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方解析:在双缝干涉实验中,屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹,则可能是两列光波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇的地方,A选项正确,C选项错误;屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处,可能是半波长的奇数倍(暗条纹),也可能是半波长的偶数倍(明条纹),C选项正确;两列光波的波峰与波谷相遇的地方,应是暗条纹,D选项错误. 答案:AB综合·应用5.从点光源L 发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到挡光板P 上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝S 1、S 2,如图13-2-3所示,在屏Q 上可看到干涉条纹,图中O 点是屏上与两狭缝等距离的一点,则( )图13-2-3A.干涉条纹是黑白的,O 点是亮点B.干涉条纹是黑白的,O 点是暗点C.干涉条纹是彩色的,O 点是亮点D.干涉条纹是彩色的,O 点是暗点解析:白光是复色光,通过双缝形成的干涉条纹是彩色条纹,由题意知1OS =2OS ,即光程差等于零,在O 点振动加强,形成亮点,所以A 、B 、D 三项错误,C 选项正确.答案:C6.如图13-2-4所示的杨氏双缝干涉图中,小孔S 1、S 2发出的光在像屏某处叠加时,如果光程差为_________________时就加强,形成明条纹.如果光波波长是400 nm ,屏上P 点与S 1、S 2距离差为1 800 nm ,那么P 处将是_________________条纹.图13-2-4解析:由光的干涉条件知,光程差为波长的整数倍时就加强,形成明条纹.λr ∆=400800 1=29,即Δr=29λ,将形成暗条纹. 答案:波长的整数倍 暗 7.在双缝干涉实验中,屏上一点到双缝的距离之差为900 nm ,若用频率为5.0×1014 Hz 的单色光照射双缝,且在两缝处光的振动情况完全相同,则该点将出现_________________条纹. 解析:知道屏上一点到双缝的光程差.要求这一点的条纹情况就必须通过光程差和波长的比值来判断.该单色光的波长:λ=v c =148105.0103.0⨯⨯ m=6.0×10-7 m. 再计算路程差是半波长的多少倍. n=2/λs ∆=7--9106.0210900⨯⨯⨯=3,是半波长的奇数倍,所以这是一个暗点. 答案:暗8.用单色光做双缝干涉实验时,已知屏上一点P 到双缝的路程差δ=1.5×10-6m ,当单色光波长λ1=0.5 μm 时,P 点将形成亮纹还是暗纹?若单色光波长λ2=0.6 μm 呢,此时在中央亮纹和P 点之间有几条暗纹?解析:关键是找出P 到双缝的路程差和波长的关系. 答案:由题意知,P 到双缝的路程差δ=6--6100.5101.5⨯⨯λ=3 λ,满足波长的整数倍,在P 点形成亮条纹,当单色光波长λ2=0.6 μm ,δ=6--6100.6101.5⨯⨯ λ=25λ,满足半波长的奇数倍,在P 点形成暗条纹,在0—25λ范围内21λ和23λ满足半波长的奇数倍,出现暗条纹,此时在中央亮纹和P 点之间有两条暗纹.。
试卷主标题姓名:__________ 班级:__________学号:__________题号一二三四五六总分评分一、选择题(共9题)1、两个相同的电阻分别通以如图1所示的正弦式交流电和方波形交变电流,两种交变电流的最大值相等,周期相等。
则在一个周期内,正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q与方波式1之比等于:()交流在电阻上产生的焦耳热Q2A.3∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶32、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,次级回路中联入三个均标有“,”的灯泡,且均正常发光,那么,标有“,”的灯泡A:()A、也正常发光B、将被烧毁C、比另三个灯暗D、无法确定3、【湖北省荆门市龙泉中学2016届高三5月月考理科综合试题】如图所示,甲、乙两个交流电路中,电源的电压、输出电流均相等。
若理想变压器原、副线圈的匝数为、,则负载电阻与的比值为:()A、 B、 C、 D、4、【内蒙古赤峰二中2016届高三第四次模拟考试理科综合试题】如图所示,面积为,内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为。
矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻,电表均为理想交流电表,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时,下列说法正确的是:()A、线圈中感应电动势的表达式为B、P上移时,电流表示数减小C、时刻,电压表示数为D、当原副线圈匝数比为时,电阻上消耗的功率为5、【安徽省铜陵市第一中学2016届高三5月教学质量检测理科综合试题】如图所示,为理想变压器原线圈,其接入电路的匝数随着滑动接触点P的上下移动而变化,原线圈接在正弦式交流电源上,副线圈接有滑动变阻器,下列说法正确的是:()A、输入电压稍减小时,可以使P上滑,保持滑动变阻器功率不变B、输入电压稍增大时,可以使Q上滑,保持滑动变阻器功率不变C、保持输入电压及P位置不变,Q上滑,原线圈电流增大D、保持输入电压及Q位置不变,P上滑,原线圈电流增大6、【西藏日喀则地区第一高级中学2016届高三下学期模拟考试(二)理科综合·物理试题】如图所示,理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表,副线圈接热水器和抽油烟机,原副线圈的匝数比为4:1,副线圈上电源的瞬时值,开关S断开时,电流表示数是1A,开关S闭合时,电流表示数是1.25A,下列说法正确的是:()A、交流电源输出电压的最大值是55VB、交流电源输出电压的最大值是880VC、S闭合时,抽油烟机消耗的功率是1100WD、S闭合时,抽油烟机消耗的功率是220V7、【宁夏银川一中2016届高三第三次模拟考试理科综合试题】如图甲为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为4:1,电压表和电流表均为理想电表,R t为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R1为定值电阻.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电.下列说法中正确的是:()A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为B.变压器原、副线圈中的电流之比为4:lC.t=0.0ls时,发电机的线圈平面位于中性面D.R t温度升高时,变压器的输入功率变小8、【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期第二次周测】如图甲所示,交流电发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m,ad=bc=0.4m,线圈匝数为50匝,线圈的总电阻r=1Ω,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以的转速匀速转动,外接电阻R=9Ω,电压表为理想交流电表,则:()A、图甲中交流电压表的示数为B、图甲中电阻R上消耗的电功率为C、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大D、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大9、【天津市十二区县重点学校2016届高三下学期毕业班联考(二)】如图所示,在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为,转轴垂直于磁场方向,线圈电阻为。
实验 测定玻璃的折射率1.测定玻璃的折射率时,为了减小实验误差,应该注意的是( )A .玻璃砖的宽度宜大些B .入射角应尽量小些C .大头针应垂直地插在纸面上D .大头针P 1和P 2及P 3和P 4之间的距离适当大些解析:玻璃砖宽度宜在5 cm 以上,太小测量误差较大,故A 正确;入射角应适当大一些,但也不宜太大,一般在30°到60°之间较合适,B 错误;大头针要竖直插在纸上,且相互之间的距离要稍大一些,这些都可以减小误差,故C 、D 正确。
答案:ACD2.某同学做测定玻璃折射率实验时,用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2,作出sin θ1-sin θ2图象如图13-实-7所示,下列判断中哪些是正确的( )A .他做实验时,光线是由空气射入玻璃的B .玻璃的折射率为0.67图13-实-7 C .玻璃的折射率约为1.5D .玻璃临界角的正弦值为0.67解析:由题图可知入射角大于折射角,光线是由光疏介质射入光密介质,故选项A 正确;任何介质的折射率都大于1,故B 项错;由折射率公式n =sin θ1sin θ2,可得n =10.67=1.5,故C 项正确;由临界角的定义公式:sin C =1n,可知D 项正确。
答案:ACD3.由某种透明物体制成的等腰直角棱镜AOB ,两腰都为16 cm ,且两腰与Ox 和Oy 轴都重合,截面如图13-实-8所示,从BO 边的C 点注视A 点,发现A 点的位置在D 点,测出C 点的坐标(0,12),D 点的坐标为(9,0),由此可以算出该透明物质的折射率为________。
图13-实-8解析:由题中叙述可知,A 点发出的光线在C 点折射后,反向延长线过D 点,光路图如图所示。
由图可以求得:sin i =OC OC 2+OD 2, sin r =OC OC 2+OA 2,所以:n =sin i sin r =OC 2+OA 2OC 2+OD 2=122+162122+92=43。
第十七-十八章 波粒二象性及原子结构一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.关于线状谱,下列说法中正确的是( )A .每种原子处于不同温度下发光的线状谱不同B .每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C .每种原子在任何外界条件下发光的线状谱都相同D .两种不同的原子发光的线状谱可能相同答案 C2.在光电效应试验中,飞飞同学用同一光电管在不同试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.则可推断出( )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对应的截止频率D .甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能答案 B3.已知氢原子的基态能量为E 1,不同能级E n =E 1n 2,其中n =1,2,3,….用h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A .-4hc 3E 1B .-2hc E 1C .-4hc E 1D .-9hcE 1答案 C4.如图所示为氢原子能级的示意图,现有大量氢原子处于n =4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光,下列说法正确的是( )A .波长最长的光是由n =4能级跃迁到n =1能级产生的B .频率最小的光是由n =2能级跃迁到n =1能级产生的C .这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子D .用n =2能级跃迁到n =1能级辐射出的光照耀逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应答案 D5.(多选)关于原子结构的相识历程,下列说法正确的有( )A .汤姆孙发觉电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B .α粒子散射试验中少数α粒子发生了大角度偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C .对原子光谱的探讨开拓了深化探究原子结构的道路D .玻尔原子理论无法说明较困难原子的光谱现象,说明玻尔提出的原子定态概念是错误的答案 BC6.(多选)下列说法正确的是( )A .普朗克通过探讨黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B .玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,胜利地说明了各种原子光谱的试验规律C .一束光照耀到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小D .德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想,而电子的衍射试验证明了他的猜想答案 AD7.关于光电效应现象,下列说法正确的是( )A.只有入射光的波长大于使该金属发生光电效应的极限波长时,才能发生光电效应现象B.在光电效应现象中,产生的光电子的最大初动能跟入射光的频率成正比C.产生的光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D.在入射光频率肯定时,单位时间内从金属中逸出的光电子个数与入射光的强度成正比答案D8.(多选)如图所示是光电效应中光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象.从图中可知()A.E k与ν成正比B.入射光频率必需大于或等于极限频率νc时,才能产生光电效应C.对同一种金属而言,E k仅与ν有关D.E k与入射光强度成正比答案BC9.全世界物理学家评比出“十大最美物理试验”,排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉试验装置进行的电子干涉试验.如图所示,从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹,该试验说明()A.光具有波动性B.光具有波粒二象性C.微观粒子也具有波动性D.微观粒子的波是一种电磁波答案C10.科学家“制成”了反氢原子,它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成.反质子和质子有相同的质量,带有等量异种电荷,反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级图如图5所示.下列说法中正确的是()A.反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B.基态反氢原子的电离能是13.6 eVC.基态反氢原子能汲取11 eV的光子发生跃迁D.在反氢原子谱线中,从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长答案B二、填空题(本题共2小题,共12分)11.(6分)如图甲所示为探讨光电效应的电路图.(1)对于某金属用紫外线照耀时,电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电流表的示数不行能(选填“减小”或“增大”).假如改用频率略低的紫光照耀,电流表(选填“肯定”“可能”或“肯定没”)有示数.(2)当用光子能量为5 eV的光照耀到光电管上时,测得电流表上的示数随电压改变的图象如图乙所示.则光电子的最大初动能为J,金属的逸出功为J.答案(1)减小可能(2)3.2×10-19 4.8×10-1912.(6分)三位科学家因独创高亮度蓝色发光二极管而获得诺贝尔物理学奖.发光二极管(LED)产生波长450 nm~455 nm 的蓝光,照耀荧光粉后发光,荧光粉辐射光子的波长(选填“≥”“≤”或“=”)入射蓝光光子的波长,荧光粉辐射光形成的光谱是(选填“连续谱”或“线状谱”).答案≥线状谱三、计算题(本题共4小题,共48分)13.(10分)A、B两种光子的能量之比为2∶1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子的最大初动能分别为E A、E B.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.答案 2∶1 E A -2E B14.(10分)已知金属钠的逸出功为2.29 eV ,现用波长为400 nm 的光照耀金属钠表面,普朗克常量h =6.63×10-34 J·s,1 nm =10-9m ,求遏止电压和金属钠的截止频率.(结果保留两位有效数字)答案 0.82 V 5.5×1014 Hz15.(14分)氢原子处于基态时,原子的能量为E 1=-13.6 eV ,当处于n =3的激发态时,能量为E 3=-1.51 eV ,则:(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s)(1)当氢原子从n =3能级跃迁到n =1的基态时,向外辐射的光子的波长是多少?(2)若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照耀原子?(3)若有大量的氢原子处于n =3能级,则在向低能级跃迁过程中可能释放出几种频率的光子?其中波长最长的是多少? 答案 (1)1.03×10-7 m (2)3.28×1015 Hz(3)3种 6.58×10-7 m16.(14分)已知氢原子的基态能量为E 1,量子数为n 的激发态的能量为E 1n 2(n =2,3,4,…),用h 表示普朗克常量.现有一群氢原子处于n =3的能级,在向低能级跃迁过程中,其中从n =2能级向n =1能级跃迁辐射出的光照耀某金属的表面恰能发生光电效应,求该金属的极限频率和能从该金属表面逸出的光电子的最大初动能.答案 -3E 14h -536E 1。
育才学校2017-2018学年第二学期(实验班)第三次月考高二物理全卷满分100分,考试用时90分钟第I卷(选择题 45分)一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)1.关于天然放射性,下列说法正确的是()A.德国物理学家伦琴首次发现了天然放射现象B.发射性元素的半衰期与外界的温度有关C.α、β和γ三种射线中,α射线的穿透能力最强D.一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线2.关于黑体辐射的强度与波长的关系,如图正确的是()A. B. C. D.3.下列说法正确的是()A.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子最大初动能E k越大,则这种金属的逸出功W0越小B.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大C.氡原子核的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天一定只剩下1个未发生衰变D. U+ n→ Kr+ Ba+3 n是聚变反应4.下列说法正确的是()A. 不受外力作用的系统,其动量和机械能必然同时守恒B. 只要系统受到摩擦力,动量不可能守恒C. 物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快D. 某物体做直线运动,受到一个-6N˙s的冲量作用后其动量不一定减小5.一个物体从某高处由静止下落,设其所受的空气阻力恒定,当它下落h时的动量大小为P1,下落2h时的动量大小为P2,那么P1: P2为()A. 1:2B. 1::3 D. 1:46.原来静止的物体受合力作用时间为2t0,作用力随时间的变化情况如图所示,则()A. 0~t 0时间内物体的动量变化与t 0~2t 0时间内动量变化相同B. 0~t 0时间内物体的平均速率与t 0~2t 0时间内平均速率不等C. t =2t 0时物体的速度为零,外力在2t 0时间内对物体的冲量为零D. 0~t 0时间内物体的动量变化率与t 0~2t 0时间内动量变化率相同7.如图所示,A 、B 两物体质量分别为m A 、m B , 且m A >m B , 置于光滑水平面上,相距较远.将两个大小均为F 的力,同时分别作用在A 、B 上经过相同距离后,撤去两个力,两物体发生碰撞并粘在一起后将( )A.停止运动B.向左运动C.向右运动D.运动方向不能确定8.如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰.小球的质量分别为m 1和m 2 . 图乙为它们碰撞前后的x ﹣t (位移﹣时间)图象.已知m 1=0.1kg .由此可以判断( )A.碰前m 2和m 1都向右运动B.碰后m 2和m 1都向右运动C.m 2=0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能9.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测出它的质量。
课时跟踪检测(十三) 光的干涉1.(多选)对两列光波在空中叠加,以下说法中正确的是( ) A .不同的色光有可能发生干涉现象 B .不同的色光不可能发生干涉现象 C .光的强度不同有可能发生干涉现象 D .光的强度不同不可能发生干涉现象解析:选BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光,即是否满足频率相同、相位差恒定的条件,不同的色光频率不同,所以不可能发生干涉现象,故B 项正确;光的强度不同,但仍有可能满足相干条件,也就是有可能发生干涉现象,故选项C 正确,D 错误。
2.某同学利用如图1所示实验观察光的干涉现象,其中A 为单缝屏,B 为双缝屏,C 为光屏。
当他让一束阳光照射A 屏时,C 屏上并没有出现干涉条纹,他移走B 后,C 上出现一窄亮斑。
分析实验失败的原因可能是( )图1A .单缝S 太窄B .单缝S 太宽C .S 到S 1和S 2距离不相等D .阳光不能作光源解析:选B 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源,而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的,这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽,得不到线光源。
故选项B 正确。
3.(多选)杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n 为自然数,λ为光波波长)( ) A .在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹 B .在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹 C .在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D .在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12λ的点形成暗条纹 解析:选BD 在双缝干涉实验中,当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时,即Δδ=n λ,n =0、1、2、3…这点为加强点,该处出现明条纹;当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时,即Δδ=(2n +1)λ2,n =0、1、2、3…这点为减弱点,该处出现暗条纹。
B 、D 正确。
4.在双缝干涉实验中,光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 1=0.75 μm ,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2=1.5 μm 。
高中物理选修一综合测试题专项训练题单选题1、一位同学站在水平地面上,某时刻该同学屈膝下蹲并竖直向上跳起,在人跳离地面之前的过程中地面对该同学的支持力做功为W,冲量为I,则下列判断正确的是()A.W=0,I=0B.W=0,I≠0C.W≠0,I=0D.W≠0,I≠0答案:B因为在人起跳的过程中人受到的支持力的作用点没有位移,根据W=F N x可知支持力做功为零。
根据I=F N t可知弹力的冲量不为零。
故选B。
2、如图所示,质量均为m的木块A、B与轻弹簧相连,置于光滑水平桌面上处于静止状态,与木块A、B完全相同的木块C以速度v0与木块A碰撞并粘在一起,则从木块C与木块A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中,下列说法正确的是()A.木块A、B、C和弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒B.木块C与木块A碰撞结束时,木块C的速度为零C.木块C与木块A碰撞结束时,木块C的速度为v03D.弹簧的最大弹性势能等于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量答案:AA.木块A、B、C和弹簧组成的系统所受合外力为零,所以系统动量守恒。
木块C与A碰撞并粘在一起,此过程系统机械能有损失,故系统机械能不守恒,A正确;BC.木块C与A碰撞并粘在一起,以木块C与木块A组成的系统为研究对象,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得mv0=2mv′解得v′=v0 2即木块C与木块A碰撞结束时,木块C的速度为v02,BC错误;D.木块C与A碰撞过程中机械能有损失,之后粘合体在通过弹簧与物块B作用过程中满足动量守恒和机械能守恒,粘合体与物块B达到共速时,弹簧的弹性势能最大,但由于碰撞过程系统机械能有损失,所以弹簧的最大弹性势能小于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量,D错误。
故选A。
3、G1、G2为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体,为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行,检测员用一块标准的平行透明平板T压在G1、G2的上方,T与G1、G2支架分别形成尖劈形空气层,如图所示。
课时跟踪检测(十三) 光的干涉1.(多选)对两列光波在空中叠加,以下说法中正确的是( ) A .不同的色光有可能发生干涉现象 B .不同的色光不可能发生干涉现象 C .光的强度不同有可能发生干涉现象 D .光的强度不同不可能发生干涉现象解析:选BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光,即是否满足频率相同、相位差恒定的条件,不同的色光频率不同,所以不可能发生干涉现象,故B 项正确;光的强度不同,但仍有可能满足相干条件,也就是有可能发生干涉现象,故选项C 正确,D 错误。
2.某同学利用如图1所示实验观察光的干涉现象,其中A 为单缝屏,B 为双缝屏,C 为光屏。
当他让一束阳光照射A 屏时,C 屏上并没有出现干涉条纹,他移走B 后,C 上出现一窄亮斑。
分析实验失败的原因可能是( )图1A .单缝S 太窄B .单缝S 太宽C .S 到S 1和S 2距离不相等D .阳光不能作光源解析:选B 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源,而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的,这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽,得不到线光源。
故选项B 正确。
3.(多选)杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n 为自然数,λ为光波波长)( ) A .在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹 B .在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹 C .在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D .在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12λ的点形成暗条纹 解析:选BD 在双缝干涉实验中,当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时,即Δδ=n λ,n =0、1、2、3…这点为加强点,该处出现明条纹;当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时,即Δδ=(2n +1)λ2,n =0、1、2、3…这点为减弱点,该处出现暗条纹。
B 、D 正确。
4.在双缝干涉实验中,光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 1=0.75 μm ,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2=1.5 μm 。
物理学科第十三单元光学和原子物理一、选择题1.光由一种介质进入另一种不同介质()A、传播速度发生变化B、频率发生变化C、波长保持不变D、频率和波长都发生变化2.在光电效应中,用一束强度相同的紫光代替黄光照射时()A、光电子的最大初动能不变B、光电子的最大初动能增大C、光电子的最大初动能减小D、光电流增大3.光从甲介质射入乙介质,由图可知()A、甲介质是光疏介质,乙是光密介质B、入射角大于折射角C、光在甲介质中的传播速度较小D、若甲为空气,则乙的折射率为6/24.表面有油膜的透明玻璃片,当有阳光照射时,可在玻璃片表面和边缘分别看到彩色图样,这两种现象()A、都是色散现象B、前者是干涉现象,后者是色散现象C、都是干涉现象D、前者是色散现象,后者是干涉现象5.光在玻璃和空气的界面上发生全反射的条件是()A、光从玻璃射到分界面上,入射角足够小B、光从玻璃射到分界面上,入射角足够大C、光从空气射到分界面上,入射角足够小D、光从空气射到分界面上,入射角足够大6.一束光从空气射到折射率n=2的某种玻璃的表面,如图所示,i代表入射角,则下列说法中错误..的是()A、当i>π/4时会发生全反射现象B、无论入射角i是多大,折射角r都不会超过π/4C、欲使折射角r=π/6,应以i=π/4的角度入射D、当入射角i=arctg2时,反射光线跟折射光线恰好垂直7.用强度和频率都相同的两束紫外线分别照射到两种不同金属的表面上,均可发生光电效应,则下列说法中错误的是()A、两束紫外线光子总能量相同B、从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能相同C、在单位时间内从不同的金属表面逸出的光电子数相同D、从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能不同8.在杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是()A、若将其中一缝挡住,则屏上条纹不变,只是亮度减半B、若将其中一缝挡住,则屏上无条纹出现C、若将下方的缝挡住,则中央亮度的位置将下移D、分别用红蓝滤光片挡住,屏上观察不到条纹9.一束白光斜射水面而进入水中传播时,关于红光和紫光的说法正确的是()A、在水中的传播速度红光比紫光大B、红光折射角小,紫光折射角大C、红光波长比紫光波长小D、红光频率比紫光频率变化大10.在α粒子散射实验中,当α粒子最接近原子核时,下列说法中错误..的是()①α粒子的电势能最小②α粒子的动能最小③α粒子的动量最小④α粒子受到的斥力最小A、①②B、②③C、③④D、①④11.按照玻尔理论,氢原子从能级A跃迁到能级B时,释放频率为ν1的光子;氢原子从能级B跃迁到C时,吸收频率为ν2的光子,已知ν1>ν2,则氢原子从能级C跃迁到能级A时,将()A、吸收频率为ν2-ν1的光子B、吸收频率为ν2+ν1的光子C、吸收频率为ν1-ν2的光子D、释放频率为ν2+ν1的光子12.一个原子核经历了2次α衰变,6次β衰变,在这过程中,它的电荷数、质量数、中子数、质子数的变化情况是()A、电荷数减少4,质量数减少2B、电荷数增加2,质量数减少8C、质量数增加2,中子数减少10D、质子数增加6,中子数减少413.关于α、β、γ射线,下列说法正确的()A、α、β、γ三种射线是波长不同的电磁波B、按电量由大到小排列的顺序是α、γ、βC、按电离作用由强到弱排列的顺序是α、β、γD、按穿透作用由强到弱排列的顺序是α、β、γ14.关于原子能量和原子核能量的变化,下列说法中正确的是()A、原子辐射出光子时,原子从低能级跃迁到高能级B、原子电离时,原子能量要减小C、原子核辐射出γ射线时,原子核能量要减小D、核子结合成原子核过程中,要吸收能量15.入射光照射到某金属表面上能发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么()A、从光照到金属表面到发射出光电子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少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16.下列核反应中,表示核聚变过程的是()A、ePP0130143015-+→B、nHeHH1423121+→+C、eNC01147146-+→D、HeThU422349023892+→17.设氢核、中子、氘核的质量分别为M1、M2、M3,当核子结合成氘核时,所释放的能量(c 是真空中的光速) ()A、(M1-M2-M3)c2B、(M3-M1-M2)c2C、(M1+M2+M3)c2D、(M1+M2-M3)c218.一个氘核和一个氚核结合成一个氦核的过程中释放出的能量是△E.已知阿伏伽德罗常数为NA,则2g氘和3g氚完全结合成氦的过程中释放出的能量为()A、 2NA△EB、NA△EC、 5NA△ED、 5△E/NA二、填空题19.有一小电珠,功率为P,均匀地向周围空间辐射平均波长为λ的光波,则在以小电珠为圆心,r为半径的球面上,每秒通过单位面积的光能为__________,每秒通过面积S的光子数为____________________.(普朗克常量为h,光在真空中的速度为c)20.光在第Ⅰ、第Ⅱ两种介质中传播的速度分别为v 1、v 2,若v 1>v 2,则光从 介质射向 介质时,无论入射角多大都不会发生全反射.21.用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住;接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P 1、P 2的像,P 4挡住P 3和P 1、P 2的像,在纸上已标明大头针的位置和三棱镜的轮廓(1)在本题的图上画出所需的光路. (2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是 和 ,在图上标出它们.(3)计算折射率的公式n=___ _____. 22.U 23292(原子量为232.0372u)衰变为Th 22890(原子量为228.0287u )时,释放出一个α粒子(He 42的原子量为4.0026u),则在衰变过程中释放出的能量为 J . 23.一个α粒子击中一个硼核(B 115),生成碳核(C 146)和另一个粒子,在这个核反应中还释放出0.75×118eV 的能量.则这个核反应方程是 . 24.已知氢原子的基态能量是E 1=-13.6eV, 如果氢原子吸收 eV的能 量,它可由基态跃迁到第二能级. 25.完成下列核反应方程,并说明其反应类型:23592U+1n→13954Xe +9538Sr + ,属 反应;22286Rn→21884Po +___________,属 反应.26.用中子轰击铝27,产生钠24.这个核反应方程是 ,钠24是具有放射性的,衰变后变成镁24,这个核反应方程是 . 一、计算题27.在水平地面上有一点光源S ,被不透明的罩遮住,在罩的正上方开一小孔,一束光经过小孔竖直照到距地面高度为3m 的水平放置的平面镜上,如图所示,若平面镜突然开始绕水平轴O 顺时针转动,在0.1s内转过π/6的角,那么由镜面反射到水平地面上的光斑在这0.1s内沿水平地面移动的平均速度?28.有一折射率为n ,厚度为d 的玻璃平板上方的空气中有一点光源S ,从S 发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面,经玻璃板后从下表面射出,如图所示,若沿此传播的光,从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃中传播的时间相等,点光源S 到玻璃上表面的垂直距离L 应是多少?29.为了测定水的折射率,某同学将一个高32cm,底面直径24cm的圆筒内注满水,如图所示,这时从P点恰能看到筒底的A点.把水倒掉后仍放在原处,这时再从P点观察只能看到B点,B点和C点的距离为18cm.由以上数据计算得水的折射率为多少?30.已知一个铍核94Be和一个α粒子结合成一个碳核126C,并放出5.6MeV能量.(1)写出核反应方程;(2)若铍核和α粒子共有130g,刚好完全反应,那么共放出多少焦的能量?阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1)(3)质量亏损共多少千克? 31.秦山核电站的功率为3.0×118kW,如果1g轴235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J,并且假定所产生的能量都变成了电能,那么每年要消耗多少铀235?(一年按365天计算.)32.供给白炽灯的能量只有5%用来发出可见光,功率为100W的白炽灯,每秒钟发出多少个平均波长为6×10-7m的光子.(普朗克恒量h =6.63×10-34J·s,光速c=3.0×118m/s)第十三单元光学原子物理1、A2、B3、C4、B5、B6、A7、B8、D9、A 10、D 11、C 12、B 13、C 14、C 15、C 16、B 17、D 18、B 19、P /4πr 2;PS λ/4πr 2h c 20、Ⅰ Ⅱ 21、(1)略;(2)入射角i,折射角r 22、8.8×10-1323、42He+115B→146C+11H+γ 24、10.2 25、210n;裂变;42He ;α衰变 26、2713Al +10n→2411Na +42He ;2411Na →2412Mg +01-e27、303m /s28、θθ222sin cos -n dn 29、1.33 30、(1)94Be +42He →126C+10n+5.6MeV (2)△E =5.4×1012J(3)△m=6×10-5kg 31、115kg 32、1.5×1019个。
课练18 动量守恒定律1.如下列图,站在车上的人,用锤子连续敲打小车.初始时,人、车、锤子都静止.假设水平地面光滑,关于这一物理过程,如下说法正确的答案是( )A .连续敲打可使小车持续向右运动B .人、车和锤子组成的系统机械能守恒C .当锤子速度方向竖直向下时,人和车水平方向的总动量为零D .人、车和锤子组成的系统动量守恒2.(多项选择)如下列图,用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块静止,现有一质量为m 的子弹自左向右水平射入木块,并停留在木块中,子弹初速度为v 0,忽略空气阻力,如此如下判断正确的答案是( )A .从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B .子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv 0M +mC .子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,系统的机械能等于子弹射入木块前的动能D .子弹和木块一起上升的最大高度为v 202g3.(多项选择)如下列图,放在光滑水平桌面上的A 、B 两木块之间夹着一被压缩的固定的轻质弹簧.现释放弹簧,A 、B 木块被弹开后,各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面.A 落地点距桌边水平距离为0.5 m ,B 落地点距桌边水平距离为1 m ,如此( )A.A、B离开弹簧时的速度之比为1:2B.A、B离开弹簧时的速度之比为1:1C.A、B质量之比为1:2D.A、B质量之比为2:14.如下列图,在光滑的水平面上,有两个质量均为m的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m的黏性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,粘合之后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能为( )A.14mv20 B.18mv20C.112mv20 D.115mv205.(多项选择)如下列图,一质量M=2.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0 kg的小物块A.分别给A和B一大小均为3.0 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,物块A始终没有滑离木板B.如下说法正确的答案是( )A.A、B共速时的速度大小为1 m/sB.在小物块A做加速运动的时间内,木板B速度大小可能是2 m/sC.从A开始运动到A、B共速的过程中,木板B对小物块A的水平冲量大小为2 N·s D.从A开始运动到A、B共速的过程中,小物块A对木板B的水平冲量方向向左6.(多项选择)如下列图,质量为M的斜面位于水平地面上,斜面高为h,倾角为θ.现将一质量为m的滑块B(可视为质点)从斜面顶端自由释放,滑块滑到底端时速度大小为v,重力加速度为g,假设不计一切摩擦,如下说法正确的答案是( )A.滑块受到的弹力垂直于斜面,且做功不为零B.滑块与斜面组成的系统动量守恒C.滑块滑到底端时,重力的瞬时功率为mgv sin θD .滑块滑到底端时,斜面后退的距离为mh M +m tan θ7.如下列图,一个质量为M 的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m 的小木块.现使木箱获得一个向左的初速度v 0,如此( )A .小木块和木箱最终将静止B .木箱速度减为v 03的过程,小木块受到的水平冲量大小为13Mv 0 C .最终小木块速度为Mv 0M +m,方向向左 D .木箱和小木块组成的系统机械能守恒练高考小题8.[福建卷节选]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,如此喷气完毕时火箭模型获得的速度大小是( )A.mM v 0B.M mv 0 C.MM -m v 0 D.m M -m v 0 9.[2019·江苏卷]质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为( )A.mM v B.M mv C.mm +M v D.M m +M v 10.[2017·全国卷Ⅰ]将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A .30 kg·m/s B.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s练模拟小题11.[2019·东城区模拟](多项选择)两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量一样C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零12.[2019·湖北省襄阳四中检测](多项选择)关于动量守恒的条件,如下说法正确的答案是( )A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力所做的功为零,系统动量一定守恒C.只要系统所受合外力的冲量始终为零,系统动量一定守恒D.系统加速度为零,系统动量一定守恒13.[2019·甘肃协作体联考] 如下列图,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( )A.3 J B.4 JC.6 J D.20 J14.[2019·四川省成都外国语学校模拟]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船(一吨左右)又窄又长.一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进展了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长为L,他自身的质量为m,如此船的质量M为( )A.mLdB.m L-ddC.m L+ddD.mdL-d15.[2019·重庆一中调研]如下列图,小球a、b(可视为质点)用等长的细线悬挂于同一固定点O.将球a和球b向左和向右拉起,使细线水平.同时由静止释放球a和球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大夹角为θ=60°.忽略空气阻力,如此两球a、b的质量的比值( )A.m am b=3 B.m am b=3-2 2C.m am b=2 2 D.m am b=2+2 216.[2019·山西省太原五中考试]如下列图,光滑水平面上有A、B两辆小车,质量均为m=1 kg,现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端,m c=0.5 kg.开始时A车与C 球以v0=4 m/s的速度冲向静止的B车.假设两车正碰后粘在一起,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,如此( )A.A车与B车碰撞瞬间,两车动量守恒,机械能也守恒B.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒C.小球能上升的最大高度为0.16 mD.小球能上升的最大高度为0.12 m———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题,每一小题3分,共24分)1.[2019·福建邵武七中联考]如下列图,一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,将一质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,如下说法正确的答案是( )A .以地面为参考系,小球到达B 点时相对于地的速度v 满足12mv 2=mgR B .以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度v ′满足12mv ′2=mgR C .以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒D .不论以槽或地面为参考系,小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒2.关于如下四幅图所反映的物理过程的说法正确的答案是( )A .甲图中子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,能量不守恒B .乙图中M 、N 两木块放在光滑的水平面上,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,机械能增加C .丙图中细线断裂后,木球和铁球在水中运动的过程,两球组成的系统动量守恒,机械能不守恒D .丁图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒,机械能守恒3.[名师原创]如下列图,乙球静止在光滑的水平面上,甲球以初动能E k 向右运动,与乙球发生正碰,碰撞过程甲球的动能损失了89,甲球的质量为乙球质量的2倍,如此碰撞后乙球的动能( )A .一定为89E kB .可能为329E k C .可能为169E k D .可能为249E k4.[2019·湖南名校联考]如下列图,两光滑且平行固定的水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球a 、b 分别穿在两杆上,两球间连接一个处于原长的竖直轻弹簧,现给小球b 一个水平向右的初速度v 0.小球a 的质量为m 1,小球b 的质量为m 2,且m 1≠m 2,如果两杆足够长,如此在此后的运动过程中( )A .a 、b 组成的系统动量守恒B .a 、b 组成的系统机械能守恒C .弹簧最长时,其弹性势能为12m 2v 20 D .当a 的速度达到最大时,b 的速度最小5.如下列图,水平光滑地面上停放着一质量为M =3 kg 的“L 〞形状的木板,木板上放着一质量为m =1 kg 的物块,物块与木板间有一与原长相比压缩了10 cm 的弹簧(与物块不拴接),并用细线固定,物块与木板之间的动摩擦因数为0.2,弹簧的劲度系数为k =2 400 N/m ,当烧断细线后,物块最后恰好停在木板的最右端(弹性势能的表达式为E p =12kx 2),如此如下说法中正确的答案是( )A .木板和物块构成的系统动量不守恒B .弹簧恢复原长时物块的速度最大C .物块的最大速度为3 2 m/sD .木板的位移是1.5 m6.[2019·安徽模拟]如下列图,一个质量为m 的物块A 与另一个质量为2m 的物块B 发生正碰,碰后物块B 刚好能落入正前方的沙坑中.假设碰撞过程中无机械能损失,物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m ,g 取10 m/s 2,物块可视为质点.如此碰撞前瞬间A 的速度为( )A .0.5 m/sB .1.0 m/sC .1.5 m/sD .2.0 m/s7.[2019·山东烟台一模]如下列图,光滑的水平桌面上有一个内壁光滑的直线槽,质量相等的A 、B 两球之间由一根长为L 且不可伸长的轻绳相连,A 球始终在槽内,其直径略小于槽的直径,B 球放在水平桌面上.开始时刻A 、B 两球的位置连线垂直于槽,相距L2,某时刻给B 球一个平行于槽的速度v 0,关于两球以后的运动,如下说法正确的答案是( )A .绳子拉直前后,A 、B 两球组成的系统在平行于槽的方向动量守恒B .绳子拉直后,A 、B 两球将以一样的速度沿平行于槽的方向运动C .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量等于A 球机械能的增加量D .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量小于A 球机械能的增加量8.如下列图,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M 2的物块.现让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处由静止开始落下,与半圆槽相切自A 点进入槽内,并能从C 点离开半圆槽,如此以下结论中正确的答案是( )A .球在槽内运动的全过程中,球与半圆槽在水平方向动量守恒B .球在槽内运动的全过程中,球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C .球离开C 点以后,将做竖直上抛运动D .槽将与墙不会再次接触二、多项选择题(此题共2小题,每一小题4分,共8分)9.[2019·四省八校联考]如下列图,三辆完全一样的平板小车a 、b 、c 成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地的水平速度一样,他跳到a车上相对a车保持静止,此后( ) A.a、b两车运动速率相筹B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系为vc>va>vbD.a、c两车运动方向相反10.[2019·武汉调研]在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量.两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失.两球运动的速度—时间关系如下列图,如下说法正确的答案是( )A.B球质量为2 kgB.两球之间的斥力大小为0.15 NC.t=30 s时,两球发生非弹性碰撞D.最终B球速度为零三、非选择题(此题共3小题,共37分)11.(9分)[2019·黑龙江哈三中模拟]在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板,P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止,OP的距离等于PQ的距离,两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药,一起以v0=5 m/s的速度向右做匀速运动,到P处碰C前引爆炸药,A、B瞬间弹开且在一条直线上运动,B与C发生碰撞后瞬间粘在一起,A的质量为1 kg,B的质量为2 kg,假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞,如此A、B间炸药释放的能量应在什么范围内?(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)12.(14分)[2019·全国卷Ⅰ,25]竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示.t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止.物块A运动的v t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量.A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力.(1)求物块B的质量;(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A抑制摩擦力所做的功;(3)两物块与轨道间的动摩擦因数均相等.在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上.求改变前后动摩擦因数的比值.13.(14分)如下列图,一辆高H=0.5 m、质量M=2 kg的小车静止在光滑的水平面上,左端固定一处于自然伸长状态的弹簧,弹簧右端距小车右端L=2 m,现用一物块将弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为E p=12 J,物块的质量m=1 kg,解除锁定,小物块瞬间被弹簧弹开.小车上外表右侧L=2 m段粗糙,其余局部光滑,物块与小车粗糙段间的动摩擦因数μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块脱离弹簧时,物块和小车各自的速度大小;(2)当物块落地时,求物块距小车上外表右端点的距离s.课练18 动量守恒定律[狂刷小题夯根底]1.C 人、车和锤子整体看做一个处在光滑水平地面上的系统,水平方向上所受合外力为零,故水平方向上动量守恒,总动量始终为零,当锤子有相对大地向左的速度时,车有向右的速度,当锤子有相对大地向右的速度时,车有向左的速度,故车做往复运动,故A错误;锤子击打小车时,发生的不是完全弹性碰撞,系统机械能有损耗,故B错误;锤子的速度竖直向下时,没有水平方向速度,因为水平方向总动量恒为零,故人和车水平方向的总动量也为零,故C正确;人、车和锤子在水平方向上动量守恒,因为锤子会有竖直方向的加速度,故锤子竖直方向上合外力不为零,竖直动量不守恒,系统总动量不守恒,故D错误.2.AB 子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有局部机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒,所以整个过程的机械能不守恒,故A正确;子弹射入木块瞬间,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv 0=(M +m )v ,可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v =mv 0M +m,故B 正确;忽略空气阻力,子弹和木块一起上升的过程中,只有重力做功,系统机械能守恒,由于子弹射入木块的过程机械能有损失,所以其机械能小于子弹射入木块前的动能,故C 错误;子弹射入木块后,子弹和木块一起上升,由机械能守恒定律得12(M +m )v 2=(M +m )gh ,可得上升的最大高度为h =m 2v 202M +m 2g,故D 错误.3.AD A 和B 离开桌面后做平抛运动,下落的高度一样,如此它们的运动时间相等,由x =v 0t 得平抛运动的初速度的比值为v A v B =x A x B =0.5 m 1 m =12,故A 正确,B 错误;弹簧弹开木块的过程中,两木块与弹簧组成的系统动量守恒,取向左为正方向,由动量守恒定律得m A v A -m B v B=0,如此AB 木块的质量之比为m A m B =v B v A =21,故C 项错误,D 项正确.4.C 黏性物体落在A 车上,由动量守恒有mv 0=2mv 1,解得v 1=v 02,之后整个系统动量守恒,有2mv 0=3mv 2,解得v 2=2v 03,最大弹性势能E p =12mv 20+12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022-12×3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫23v 02=112mv 20,所以C 项正确.5.AD 取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得Mv -mv =(M +m )v 共,解得v 共=1 m/s ,A 正确;小物块向左减速到速度为零时,设长木板速度大小为v 1,根据动量守恒定律Mv -mv =Mv 1,解得v 1=1.5 m/s ,当小物块反向加速的过程中,木板继续减速,木板的速度必然小于1.5 m/s ,B 错误;根据动量定理,A 、B 相互作用的过程中,木板B 对小物块A 的平均冲量大小为I =mv 共+mv =4 N·s,故C 错误;根据动量定理,A 对B 的水平冲量I ′=Mv 共-Mv =-4 N·s,负号代表与正方向相反,即向左,故D 正确.6.AD如下列图,滑块下滑的过程中,斜面沿水平地面向右运动,滑块和斜面组成的系统在竖直方向受力不平衡,在水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒.滑块受到的弹力F N 与斜面垂直,但是由于斜面也在运动,导致滑块的位移和弹力F N 不垂直,故弹力F N 做功不为零,A 正确,B 错误;滑块滑到斜面底端的瞬间,其速度方向和位移的方向一致,并不沿着斜面,故其重力的瞬时功率为不等于mgv sin θ,C 错误;设滑块从斜面顶端滑到底端的过程中,滑块和斜面沿水平方向的位移大小分别为x 1和x 2,水平方向上动量守恒,根据反冲模型有mx 1=Mx 2,x 1+x 2=h tan θ,解得斜面后退的距离x 2=mhM +m tan θ,D 正确.7.C 由于木箱在光滑水平面上,小木块与木箱之间的摩擦力是木箱和小木块组成的系统的内力,给木箱一个向左的初速度,系统满足动量守恒定律,小木块和木箱最终将以一样的速度运动,根据动量守恒定律,Mv 0=(M +m )v ,最终速度v =Mv 0M +m,选项C 正确,A 错误;由于木箱底板粗糙,小木块在木箱内相对于木箱滑动,摩擦产生热量,所以木箱和小木块组成的系统机械能不守恒,选项D 错误;当木箱速度减小为v 03时,木箱动量减少了23Mv 0,根据动量守恒定律,小木块的动量将增加23Mv 0,根据动量定理,木箱对小木块作用力的冲量大小为23Mv 0,选项B 错误.8.D 由动量守恒定律有mv 0=(M -m )v ,可得火箭获得的速度为mM -mv 0,选D 项.9.B 对小孩和滑板组成的系统,由动量守恒定律有0=Mv -mv ′,解得滑板的速度大小v ′=Mvm,选项B 正确.10.A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -mv 0=0,解得p =mv 0=0.050 kg×600 m/s =30 kg·m/s,选项A 正确.11.CD 两个物体组成的系统总动量守恒,即p 1+p 2=p ′1+p ′2,等式变形后得p 1-p ′1=p ′2-p 2,即-Δp 1=Δp 2,-m 1Δv 1=m 2Δv 2,所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反,但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度,故A 错误,C 正确;根据动量定理得I 1=Δp 1,I 2=Δp 2,每个物体的动量变化大小相等,方向相反,所以每个物体受到的冲量大小相等,方向相反,故B 错误;两物体组成的系统总动量守恒,即系统总动量的变化为零,D 正确.12.CD 只要系统所受外力的矢量和为零,系统动量就守恒,与系统内是否存在摩擦力无关,故A 错误;系统所受合外力做的功为零,系统所受合外力不一定为零,如此系统动量不一定守恒,故B 错误;力与力的作用时间的乘积是力的冲量,系统所受到合外力的冲量为零,如此系统受到的合外力为零,系统动量守恒,故C 正确;系统加速度为零,由牛顿第二定律可得,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故D 正确.13.A 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12mv 20=F f L +12(M +m )v 2+E p ,由动量守恒,得mv 0=(M +m )v ,从铁块开始运动到最后停在木板左端过程,由功能关系得12mv 20=2F f L +12(M +m )v 2,联立解得E p =3 J ,应当选项A 正确.14.B 据题意,人从船尾走到船头过程中,动量守恒,如此有Mv 0=mv ,即Md =m (L -d ),解得船的质量为M =m L -dd,所以B 选项正确.15.B 设细线长为L ,球a 、b 下落至最低点,但未相碰时的速率分别为v 1、v 2,由机械能守恒定律得m a gL =12m a v 21,m b gL =12m b v 22;在两球碰后的瞬间,两球共同速度为v ,以向左为正,由动量守恒定律得m b v 2-m a v 1=(m a +m b )v ,两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得12(m a +m b )v 2=(m a +m b )gL (1-cos θ),联立解得:m a m b =2-12+1=3-22,所以选项B 正确.16.C 两车碰撞后粘在一起,属于典型的非弹性碰撞,有机械能损失,A 项错误;从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,在竖直方向上A 、B 、C 组成的系统所受合外力不为零,如此系统动量不守恒,B 项错误;A 、B 两车碰撞过程,动量守恒,设两车刚粘在一起时共同速度为v 1,有mv 0=2mv 1,解得v 1=2 m/s ;从开始到小球到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统在水平方向上动量守恒,设小球上升到最高点时三者共同速度为v 2,有2mv 1+m c v 0=(2m +m c )v 2,解得v 2=2.4 m/s ,从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统机械能守恒,即m c gh =12m c v 20+12·2mv 21-12(2m +m c )v 22,解得h =0.16 m ,C 项正确,D 项错误.[综合测评 提能力]1.C 质量为m 的小球由A 点静止释放,在下滑到B 点的过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒,设小球对地速度大小为v 2,槽对地速度大小为v 1,两速度方向相反,有Mv 1=mv 2,系统机械能守恒,有mgR =12mv 22+12Mv 21,A 错误,C 正确;以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度大小v ′=v 1+v 2,如此12mv ′2=12m (v 1+v 2)2=12mv 21+12mv 22+mv 1v 2,12mv′2-mgR =12mv 21+mv 1v 2-12Mv 21=12v 1(mv 1+mv 2)>0,B 错误;该系统只有重力做功,故系统机械能守恒,D 错误.2.C 甲图中,在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能有损失,但是损失的机械能转化为内能,能量仍守恒,A 错误;乙图中,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,弹簧的弹性势能转化为木块的动能,系统机械能守恒,B 错误;丙图中,木球和铁球组成的系统匀速下降,说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力,细线断裂后两球在水中运动的过程中,所受合外力为零,两球组成的系统动量守恒,由于水的浮力对两球做功,两球组成的系统机械能不守恒,C 正确;丁图中,木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力,水平方向上动量守恒,由于斜面可能不光滑,所以机械能可能有损失,D 错误.3.A 设乙球的质量为m ,甲球的质量为2m ,甲球的初速度大小为v 0,如此E k =12×2mv 20=mv 20,设甲球碰撞后的速度大小为v 1,由于碰撞后甲球的动能是碰撞前的19,因此碰撞后甲球的速度大小为v 1=13v 0,根据动量守恒定律可知,2mv 0=2mv 1+mv 2或2mv 0=-2mv 1+mv 2,解得v 2=43v 0或v 2=83v 0,根据碰撞过程能量不增加可知,v 2=83v 0舍去,故v 2=43v 0,碰撞后乙球的动能E ′k =12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫43v 02=89E k ,A 项正确.4.A 由于水平杆光滑,两球在竖直方向上受力平衡,水平方向上所受的弹力时刻大小相等、方向相反,所以两球组成的系统所受的合外力为零,即系统动量守恒,选项A 正确;两小球和弹簧组成的系统机械能守恒,而两小球组成的系统机械能不守恒,选项B 错误;当弹簧最长时,两小球的速度相等,由动量守恒定律有m 2v 0=(m 1+m 2)v ,解得v =m 2v 0m 1+m 2,由机械能守恒定律,弹簧最长时,其弹性势能E p =12m 2v 20-12(m 1+m 2)v 2=m 1m 22m 1+m 2v 20,选项C 错误;由于两小球的质量不相等,假设m 1>m 2,当弹簧从开始伸长时,a 一直在加速,当弹簧再次恢复原长时a 的速度达到最大,而弹簧在伸长过程中b 减速,弹簧最长时a 、b 共速,弹簧从最长逐渐恢复到原长的过程中b 继续减速至零再向左加速,当弹簧恢复原长时b 有向左的速度,。
考点13 电学实验1. (2013·北京高考)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R x 的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2 A),开关和导线若干,以及下列电表A.电流表(0~3 A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125Ω)C.电压表(0~3 V,内阻约3 k Ω)D.电压表(0~15 V,内阻约15 k Ω)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 (选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 (选填“甲”或“乙”)。
(2)如图是测量R x 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。
请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线。
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P 的位置,并记录对应的电流表示数I 、电压表示数U 。
某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值R x =UI= Ω(保留两位有效数字)。
(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是 。
(选填选项前的字母) A.电流表测量值小于流经R x 的电流值 B.电流表测量值大于流经R x 的电流值C.电压表测量值小于R x 两端的电压值D.电压表测量值大于R x 两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P 从一端滑向另一端,随滑片P 移动距离x 的增加,被测电阻R x 两端的电压U 也随之增加,下列反映U-x 关系的示意图中正确的是 。
【解题指南】解答本题应注意以下三点:(1)电表的选择要在安全的前提下,根据电路中的最大电流和被测电阻上的最大电压,结合电表的量程进行选择。
(2)电流表选择内接或外接,可根据电压表、电流表内阻与被测电阻的大小关系来判断。
(3)对U-x 图像,应结合U 与x 的函数关系式来分析判断,且一定有U<E 。
【解析】(1)由于电源电动势为4V,15 V 的电压表量程太大,读数误差太大,故电压表应选C;当电压表满偏时,电路中的最大电流约为I m =x UR =0.6A,电流表应选B;又因为V xR R =600≫xAR R =40,电流表应外接,故电路应选甲。
第5节 光的衍射 第6节 光的偏振 1.(对应要点一)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )
图13-5-4 A.a、c B.b、c C.a、d D.b、d 解析:单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮,双缝干涉条纹是等间距的条纹,所以a是干涉条纹, b、d是单缝衍射条纹,c是水波的衍射图样。 答案:D 2.(对应要点一)用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是( ) A.用前者做实验时中央是暗的,用后者做实验时中央是亮的 B.用前者做实验时中央是亮的,用后者做实验时中央是暗的 C.中央均为亮点的同心圆形条纹 D.中央均为暗点的同心圆形条纹 解析:小孔衍射和圆盘衍射,图样中央均为加强点,故中央均为亮点,周围为以亮点为圆心的圆形条纹,故C正确,A、B、D均错误。 答案:C 3.(对应要点二)用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,下列说法中正确的是( ) A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹 B.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹 C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹 D.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹 解析:干涉条纹是等间距且亮度基本一致的,而衍射条纹间距不相等,且中央亮条纹最亮、最宽,两侧依次宽度减小,亮度降低,故A、D正确。 答案:AD 4.(对应要点三)(2012·江苏高考)如图13-5-5所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧。旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是( ) 图13-5-5 A.A、B均不变 B.A、B均有变化 C.A不变,B有变化 D.A有变化,B不变 解析:因白炽灯发出的光为自然光,含各个方向的偏振光,且各个方向的偏振光的强度都相同,偏振片P和Q都只允许特定方向的偏振光通过,不管偏振片P旋转到任何位置都有光线通过,而且强度不变,所以A点的光的强度不变,当自然光通过偏振片P后变为偏振光,再通过偏振片Q,旋转偏振片P,当偏振片P和Q允许通过的方向相同,则B点最亮,当偏振片P和Q允许通过的方向垂直时,B点最暗,所以B点光的强度会发生变化。所以只有C正确。 答案:C
罗城中学高13级物理选择题专项训练17 罗城中学高13级物理选择题专项训练18
1.如图所示,一只用绝缘材料制成的半径为R的半球形碗倒扣在水平
面上,其内壁上有一质量为m的带正电小球,在竖直向上的电场力
F=2mg的作用下静止在距碗口R54高处。已知小球与碗之间的动摩擦
因数为μ,则碗对小球的弹力与摩擦力的大小分别为A
A.0.8mg和0.6mg B.0.8mg和0.8μmg
C.mg和μmg D.mg和0.6mg
2.如图所示为某种透明介质的截面图,△AOD为等腰直角三角形,BD为半径R=10cm的四分之一圆
弧, AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.一束细紫色光沿圆弧的半径方向射向圆心O,在AB分界
面上的入射角i=45°。已知该介质对紫光的折射率为2n。则, B,
A.紫光射到AB面后,可能有折射光从AB面射出,也可能没有折射光射出
B.紫光在屏幕上只形成一个光点,该光点与A点相距10cm
C.若射向O点的是由该紫光和折射率为233的红光组成的复色光,屏幕上形成三个光点
D.若能观察到红光穿过某小孔的衍射现象,则能更明显观察到紫光穿过该小孔的衍射现象
3.2013年3月湖北省黄冈市质检)如图所示,电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过
单刀双掷开关改变,○A为交流电流表。在变压器原线圈a,b两端加上一峰值不变的正弦交变电压。.下
列分析正确的是D
A. 只将S1从1拨向2时,电流表示数变小
B. 只将S2从3拨向4时,电流表示数变大.
C. 只将R的滑片上移,R2的电功率变大
D. 只将R的滑片上移, R2的电功率减小
4.已知地球和冥王星半径分别为r1、r2,绕太阳公转半径分
别为1r2r,公转线速度分别为1v、2v,表面重力加速度分别为g1、g2,平均密度分别为1、2,
地球第一宇宙速度为1v,飞船贴近冥王星表面环绕线速度为2v,则下列关系正确的是BC
A.1221vrvr B. 2222112221rvrv C.1221vrvr D. 221122grgr
5.2013年4月20日在四川省雅安市芦山县发生7.0级地震。地震时,震源会同时产生两种
波,一种是传播速度约为3. 5 km/ s 的横波,另一种是传播速度约为7. 0 km/ s 的纵波。地
震监测点记录到首次到达位于震中芦山县的纵波比横波早2.0s, 假定地震波沿直线传
播,震源的振动周期为1. 2 s,则AC
A.芦山县地面最先出现上下振动
B.芦山县跟震源相距7km
C.横波波长为4.2km
D.纵波频率比横波频率大
O x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 2 3 φ/x
6.如图甲所示,在升降机顶部安装了一个能够显示
拉力的传感器,传感器下方挂一轻质弹簧,弹簧下
端挂一质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程
中突然停止,以此时为零时刻,在后面一段时间内
传感器所显示的弹力F的大小随时间t变化的图象
如图乙所示,g为重力加速度,则下列选项正确的
C
A.升降机停止前在向下运动
B.0~t1时间小球处于失重状态,t1—t2时间小球处于超重状态
C.t1- t3时间小球向下运动,动能先减小后增大
D.t3 –t4时间弹簧弹性势能的减少量小于球动能的增加量
7.假设在某电场中沿x轴方向上,电势φ
与x的距离关系如图所示,其中x4-x3=x
6
-x5。现有一个电子在电场中仅受电场力
作用移动,则下列关于电场和电子能量说
法正确的是B
A.区域x3~x4内沿x轴方向的电场强度均匀减小
B.x6~x7内沿x轴方向场强为零
C.若电子从电势为2V的x1位置向右移动到电势为2V的x7位置,为了通过电势为3V的x
2
位置,电子至少应具有1eV的初动能
D.电子在区域x3~x4内沿x轴方向所受电场力小于区域x5~x6内沿x轴方向所受电场力
8(19分)如图所示,水平地面上方有一绝缘弹性竖直薄档板,板高h=3 m,与板等高处有一水平放置
的小篮筐,筐口的中心距挡板s=1 m。整个空间存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁
感应强度B=1T,而匀强电场未在图中画出;质量m=1×10-3kg、电量q=﹣1×10-3C的带电小球(视为质点),
自挡板下端的左侧以某一水平速度v0开始向左运动,恰能做匀速圆周运动,若小球与档板相碰后以原
速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中。(g取10m/s2,
可能会用到三角函数值sin37°=0.6,cos37°=0.8)。试求:
(1)电场强度的大小与方向;
(2)小球运动的可能最大速率;
(3)小球运动的可能最长时间。
8.如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒
PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两
个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电
阻为R0。以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B。
在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加
速度为a。
(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
(2)经过多长时间拉F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
(3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量
h
v0
B
s