人教版高中物理,选修-5,全册新课教学,课时同步强化训练汇总,附详细参考答案

高中物理选修3---5全册新课教学课时

同步强化训练汇总一、第十六章： 动量守恒定律.《实验：探究碰撞中的不变量》课时同步强化训练（附参考答案）.《动量和动量定理》课时同步强化训练（附参考答案）.《动量守恒定律》课时同步强化训练（附参考答案）.《碰撞》课时同步强化训练（附参考答案）.《反冲运动火箭》课时同步强化训练（附参考答案）★选修3---5第十六章《动量守恒定律》单元检测二、第十七章:波粒二象性二、第十七章:波粒二象性.《能量量子化》课时同步强化训练（附参考答案）.《光的粒子性》课时同步强化训练（附参考答案）.《粒子的波动性》课时同步强化训练（附参考答案）.《概率波》课时同步强化训练（附参考答案）.《不确定性关系》课时同步强化训练（附参考答案）★选修3---5第十七章《波粒二象性》单元检测三、第十八章：原子结构.《电子的发现》课时同步强化训练（附参考答案）.《原子的核式结构模型》课时同步强化训练（附参考答案）.《氢原子光谱》课时同步强化训练（附参考答案）.《波尔的原子模型》课时同步强化训练（附参考答案）★选修3---5第十八章《原子结构》单元检测第十九章：原子核第十九章：原子核.《原子核的组成》课时同步强化训练（附参考答案）.《放射性元素的衰变》课时同步强化训练（附参考答案）.《探测射线的方法》《放射性的应用于防护》课时同步强化训练（附参考答案）.《核力与结合能》课时同步强化训练（附参考答案）.《重核的裂变》课时同步强化训练（附参考答案）.《核聚变》课时同步强化训练（附参考答案）★选修3---5第十九章《原子核》单元检测★★★选修3---5全册综合水平测试

§§16.1《实验：探究碰撞中的不变量》

课时同步强化训练1.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，哪些因素可导致实验误差 ()A.导轨安放不水平B.小车上挡光板倾斜C.两小车质量不相等D.两小车碰后连在一起2.在利用摆球探究碰撞中的不变量实验中，如图1所示，下列说法正确的是2.在利用摆球探究碰撞中的不变量实验中，如图1所示，下列说法正确的是图1A.悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B.应由静止释放小球，以便较准确地计算小球碰前的速度C.两小球必须都是钢性球，且质量相同D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动3.若用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验，下列操作正确的是 ( )A.相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B.相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C.先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车D.先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源4.对于实验最终的结论mM+m2V2=miV「+rn2V2,,下列说法正确的是 ()A.仅限于一维碰撞B.任何情况下mv2+mv2=mv‛2+mv’2也一定成立11 22 11 22C.式中的v「v2、v「、v2,都是速度的大小D.式中的不变量是mjDm2组成的系统的质量与速度乘积之和.如图2(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时力时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，将与静止的乙车发生正碰并连在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况如图(b)所示，电源频率为50Hz,则碰撞前甲车速度大小为m/s,碰撞后的共同速度大小为m/s.

图2154T3T图2154T3T2.某同学把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图3所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，探究物体间相互作用时的不变量.图3图3⑴该同学还必须有的器材是⑵需要直接测量的数据是 ；⑶根据课堂探究的不变量，本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为.“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1=15g,原来静止的被碰小球m2=10g,由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图4所示，由图可知，入射小球碰撞前的m1Vl是,入射小球碰撞后的mivi,是，被碰小球碰撞后的m2V「是. 由此得出结论图4.有甲、乙两辆小车，质量分别为mi=302g、m2=202g,甲小车拖有纸带，通过打点计时器记录它的运动情况，乙小车静止在水平桌面上，甲小车以一定的速度向乙小车运动，跟乙小车发生碰撞后与乙小车粘合在一起共同运动.这个过程中打点计时器在纸带上记录的点迹如图5所示，在图上还标出了用刻度尺量出的各点的数据，已知打点计时器的打点频率为50Hz.单位0 1 2 3 4 5 6 7 8 91011mm0 13.2 26.740.252.864.575.385.294.2102.3110.3118.3(1)从纸带上的数据可以得出：两车碰撞过程经历的时间大约为s；(结果保留两位有效数字)(2)碰前甲车的质量与速度的乘积大小为kg-m/s，碰后两车的质量与速度的乘积之和为kg-m/s；(结果保留三位有效数字)(3)从上述实验中能得出什么结论？.某同学运用以下实验器材，设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量：打点计时器、低压交流电源(频率为50Hz)、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车人、带橡皮泥的小车B、天平.该同学设计的实验步骤如下:A.用天平测出小车A的质量为mA=0.4kg,小车B的质量为mB=0.2kgB.更换纸带重复操作三次C.小车A靠近打点针时器放置，在车后固定纸带，把小车B放在长木板中间D.把长木板平放在桌面上，在一端固定打点计时器，连接电源E.接通电源，并给小车A一定的初速度vA⑴请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来.⑵打点计时器打下的纸带中，比较理想的一条如图6所示，根据这些数据完成下表.TaBC EFGHI/(H—Hr—H TITH-)I6cm6cm 4cm4cm图6碰撞前碰撞后A车B车AB整体质量(kg)速度(m/s)工(m・s-1*kg-1)mmv(kg,m/s)mv2(kg,m2/s2)⑶根据以上数据猜想碰撞前后不变量的表达式为10.某同学用图7甲所示装置通过半径相同的a、b两球的碰撞来探究碰撞中的不变量.实验时把无摩擦可转动支架Q放下，先使a球从斜槽上某一固定位置P由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹.再把支架Q竖起，放上b球，让a球仍从位置P由静止开始滚下，到达水平槽末端时和b球碰撞，a、b分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次.图中O点是水平槽末端点在记录纸上的垂直投影点，0,为支架上b球球心在记录纸上的垂直投影(1)碰撞后b球的水平射程应取图中段.(2)在以下选项中，属于本次实验必须进行的测量是(填选项字母).A.支架上未放b球时，测量a球落点位置到O点的距离B.a球与b球碰撞后，测量两球落点位置到O点(或0,点)的距离C.测量a球或b球的直径D.测量a球和b球的质量M和mE.测量P点相对于水平槽面的高度(3)实验中若某同学测量了小球直径，使用千分尺所得的结果如图乙所示，则球的直径D=cm.(4)结合课堂实验结论，按照本实验方法，探究不变量的表达式应是： .用(2)中和图甲中的字母表示)§§16.1《实验：探究碰撞中的不变量》

参考答案ABABDBCAD0.60.4(1)刻度尺、天平⑵两物体的质量m0m2和两物体落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s「S2(3)m1s]=m2s27.0.015kg-m/s0.0075kg-m/s0.0075kg-m/s碰撞中mv的矢量和是守恒的量(1)0.10(2)0.2020.203⑶在误差允许范围内，两车的质量与速度的乘积之和保持不变，即m1v1=(m1+m2)v/解析(1)该同学正确的实验步骤为ADCEB.⑵碰撞前后均为匀速直线运动，由纸带上的点迹分布求出速度.碰后小车A、B合为一体，求出AB整体的共同速度.注意打点计时器的频率为50Hz,打点时间间隔为0.02s,通过计算得下表.碰撞前碰撞后A车B车AB整体质量(kg)速度(m/s)3.002.0Y(m・s-1*kg-1)m7.503.3mv(kg,m/s)1.201.2mv2(kg,m2/s2)3.602.4⑶由表中数值可看出在mv一行中数值相同，可猜想碰撞前后不变量的表达式为：m/A+mBVB=(mA+mB)v.(1)O1C(2)ABD(3)1.0905(1.0903〜1.0907都对)(4)M・OB=M-OA+m・O，C§§16.2《动量和动量定理》

课时同步强化训练1.下列关于动量的说法中，正确的是 （）A.物体的动量越大，其惯性也越大B.做匀速圆周运动的物体，其动量不变C.一个物体的速率改变，它的动量一定改变D.一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定改变2.对下列物理现象的解释，正确的是 （）A.击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻B.跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量C.易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间，减小作用力D.在车内推车推不动，是因为合外力冲量为零.物体在恒定的合力F作用下做直线运动，在时间△ti内速度由0增大到v,在时间△t2内速度由v增大到2V.设F在△%内做的功是Wj冲量是Ij在△t2内做的功是W2，冲量是I2.那么（）T<I2，Wi=W2I]<I2，W]<W2I]=I2，W1=W2T=I2，W]<W2.质量为m的木箱放置在光滑的水平地面上，在与水平方向成0角的恒定拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度变为v,则在这段时间内拉力F与重力的冲量大小分别为（）A.Ft,0 B.Ftcos0,0C.mv,mgt D.Ft,mgt5.如图1所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓慢拉动纸带，重物跟着一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是 （）A.在缓慢拉动纸带时，重物和纸带间摩擦力小B.在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大C.在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D.在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小6.“神舟七号”飞船的成功着陆，标志着我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术并能够进行太空行走的国家.为了保证航天员的安全，飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝，在距离地面大约1m时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱速度一下子降到了2m/s以内，随后又渐渐降到1m/s,最终安全着陆.把返回舱离地1m开始到完全着陆称为着地过程，则关于反推火箭的作用，下列说法正确的是()A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C延长着地过程的作用时间D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力7.质量为1kg的物体做直线运动，其速度图象如图2所示.则物体在前10s内和后10s内所受外力的冲量分别是( )图2A.10N・s,10N-sB.10N・s,—10N-sC.0,10N-sD.0,—10N-s8.如图3所示，运动员挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击出前、后瞬间速度的大小分别为v/v2,v1与V2方向相反，且匕〉、.忽略网球的重力，则此过程中拍子对网球作用力的冲量 ( )图3A.大小为m(v2—v1),方向与v1方向相同B.大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同C.大小为m(v2—v1),方向与v2方向相同D.大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同9.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水位上升了45mm.查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1X103kg/m3)()A.0.15Pa B.0.54PaC.1.5Pa D.5.4Pa.质量为1kg的物体静止放在足够大的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为〃=0.4,有一大小为5N的水平恒力F作用于物体上，使之加速前进，经3s后撤去F,求物体运动的总时间.(g=10m/s2).一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5m,据测算两车相撞前速度约为30m/s.则：(1)试求车祸中车内质量约60kg的人受到的平均冲力是多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s,求这时人体受到的平均冲力为多大？.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.(g取10m/s2)§§16.2《动量和动量定理》

参考答案CDCDDDCDCD.DDA3.75s(1)5.4X104N(2)1.8X103N1.5X103N10§§16.3.1《动量守恒定律》课时同步强化训练1.关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围，下列说法正确的是 （）A.牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题B.牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题C.动量守恒定律既适用于低速，也适用于高速运动的问题D.动量守恒定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子.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1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）图1a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量守恒a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量不守恒a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒.如图2所示，A、B两物体质量之比mA：mB=3：2,原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则 （）JAWWWB二/////////////////////图2A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒.一条约为180kg的小船漂浮在静水中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，忽略水的阻力，以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图（如图所示），图中虚线部分为人走到船头时的情景.请用有关物理知识判断下列图中所描述物理情景正确的是 （）11.如图3所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m「开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩轻弹簧，烧断绳后，两木块分别向左、右运动.若两木块m/口m2与水平面间的动摩擦因数分别为p1、p2，且p1=2p2,则在弹簧伸长的过程中，两木块 （）图3A.动量大小之比为1：1B.速度大小之比为2：1C.动量大小之比为2：1D.速度大小之比为1：1.在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车，撞后两车连在一起，并向南滑行一段距离后静止.根据测速仪的测定，长途客车撞前以20m/s的速度匀速行驶，由此可判断卡车撞前的行驶速度 （）A.小于10m/sB.大于10m/s,小于20m/sC.大于20m/s,小于30m/sD.大于30m/s,小于40m/sTOC\o"1-5"\h\z.如图4所示，甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分别为3m/s和1m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s.则甲、乙两物体质量之比为 （）77777^7/7777777777777y7/77777,7/////////Z/////7////////////,图4A.2：3 B.2：5C.3：5 D.5：3.如图5所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别12

为p/口p2,碰撞后A球继续向右运动，动量大小为p「，此时B球的动量大小为p2’,则下列等式成立的是 ()Pl P?'〃〃〃〃〃/〃〃〃//〃〃〃/〃,图Pl P?'〃〃〃〃〃/〃〃〃//〃〃〃/〃,图5pipi+p2=p「+p2,C.pJ—PiF+gpi_p2=p「+p2,D.F+PiF+p2.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向发射一质量为m的炮弹，射出炮弹后炮艇的速度为v,,若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是 ()Mvo=Mv'+mvMvo=(M—m)v‘+mvMvo=(M—m)v‘+m(v+vo)Mvo=(M—m)v'+m(v+v‘).一辆车在水平光滑路面上以速度v匀速行驶.车上的人每次以相同的速度4V(对地速度) 3 .向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包.抛出第一个沙包后，车速减为原来吗，则抛出第四个沙包后，此车的运动情况如何?.为了采集木星和火星之间星云的标本，将航天器制成勺形，星云物质彼此间相对静止.航天器质量为1O4kg,正以1Okm/s的速度运行，星云物质速度为1OOm/s,方向与航天器相同，航天器没有开启动力装置.如果每秒钟可搜集10kg星云物质，一个小时后航天器的速度变为多少？(以上速度均相对于同一惯性参考系).质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎面相撞.碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶方向运动一段路程后停止(如图6所示).从事故现场测出，两车相撞前，货车的行驶速度为54km/h,撞后两车的共同速度为18km/h.该段公路对轿车的限速为100km/h,试判断轿车是否超速行驶.54km/h1000kg4000kg54km/h1000kg4000kg图613§§16.3.1《动量守恒定律》

参考答案CBCBCDBABACBDD车以彳的速度向后退32252m/s轿车超速行驶14

§§16.3.2《动量守恒定律的应用》

课时同步强化训练1.如图1所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是图1A.先放开右手，后放开左手，总动量向左B.先放开左手，后放开右手，总动量向右C.先放开左手，后放开右手，总动量向左D.先放开右手，后放开左手，总动量向右.如图2所示，小车放在光滑水平面上，A、B两人站在车的两端，这两人同时开始相向行走，发现车向左运动，分析小车运动的原因可能是 （）图2A、B质量相等，但A比B速率大A、B质量相等，但A比B速率小A、B速率相等，但A比B的质量大A、B速率相等，但A比B的质量小.如图3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（）~77^^777777^7777777777^^77777^^7777~图3A.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.如图4所示，将质量为M/半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠竖直墙，右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落，与半圆槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是()15图4A.小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C小球离开C点以后，将做竖直上抛运动D.槽将与墙不会再次接触.一弹簧枪可射出速度为10m/s的铅弹，现对准以6m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5m/s.如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为()A.5颗 B.6颗 C.7颗 D.8颗.如图5所示，在光滑水平面上有两个木块A、&木块B左端放置小物块C并保持静止，已知mA=mB=0.2kg,mc=0.1kg,现木块A以初速度v=2m/s沿水平方向向右滑动，木块A与B相碰后具有共同速度(但不粘连)，C与A、B间均有摩擦.求：V一吟A|B图5(1)木块A与B相碰瞬间A木块及小物块C的速度大小；(2)设木块A足够长，求小物块C的最终速度..如图6所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中.已知物体A的质量mA是物体B的质量mB的3/4,子弹的质量m是物体B的质量的1/4,求弹簧压缩到最短时B的速度.图616.以初速度。0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别是m和2m的两块.其中质量大的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行.求：(1)质量较小的另一块弹片速度的大小和方向；(2)爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能..如图7所示，质量为m的子弹，以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为M，绳长为L子弹停留在木块中，，求子弹射入木块后的瞬间绳子张力的大小.图7.如图8所示，质量为m2和m3的物体静止放在光滑水平面上，两者之间有压缩着的弹簧(与m2、m3不拴接).质量为m1的物体以速度v0向右冲来，为了防止冲撞，释放弹簧将m3物体发射出去，m3与m1碰撞后粘合在一起.问m3的速度至少多大，才能使以后m。和mn不发生碰撞？图817

§§16.3.2《动量守恒定律的应用》

参考答案CDACCDACBDD(1)1m/sv7D(1)1m/sv7.808.(1)2.5v00(2)3m/s方向水平向右与爆炸前速度方向相反(2)27mv0, ,m2, ,m2v29.(m+M)g+---rTTT(m+ML10.1818§§16.4《碰撞》

课时同步强化训练.下面关于碰撞的理解正确的是 （）A.碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生显著变化的过程B.在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C.如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞D.微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解.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.如图1所示，木块A和B质量均为2kg，置于光滑水平面上.B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为 （）图1A.4J B.8JC.16J D.32J4.在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1小球以速度v0射向它们，如图2所示.设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是 （）图2Av1=v2=v3=+v°191V]=0,v2=v3=忑vo1vi=0，V2=V3=2V0V]=V2=0,v3=v05.如图3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组成的系统动能损失最大的时刻是 （）BVWVWa，〃〉/〃»〃〃〃〃〃〃〃〉〃〃〉〃图3A.A开始运动时A的速度等于v时B的速度等于零时A和B的速度相等时.如图4所示，在光滑水平面上有A、B两小球沿同一条直线向右运动，并发生对心碰撞.设向右为正方向，碰前A、B两球的动量分别是PA=10kg・m/s、pB=15kg・m/s,碰后两小球的动量变化可能是 （）△pA=15kg*m/s,△pB=5kg・m/s△pA=—5kg,m/s,△pB=5kgem/s△pA=5kg*m/s,△Pb=—5kg・m/s△pA=-20kg*m/s,△PB=20kg*m/s.现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞.已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是 （）A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，无法确定.如图5所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m、mB=mC=m,开始时B、C均静止，A以初速度V0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变.求B与C碰撞前B的速度大小.图520

.如图6所示，两个质量m1=20g、m2=80g的小球，用等长的细线悬挂在O点.悬挂m2的细线处于竖直状态，悬挂m1的细线处于伸直状态且与竖直方向成37°角.现将1^由静止释放，m静止释放，mi与m2碰撞后粘在一起•若线长L=1m,重力加速度g=10m/s2,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:图6图6(1)碰撞前瞬间mi的速度v0；⑵碰撞中损失的机械能AE..在光滑的水平面上，质量为mi的小球A以速率v°向右运动.在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图7所示.小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动.小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比mi/m2.图7图7.在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与洱核碰撞减速，在石墨中与162c核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？21§§16.4《碰撞》

参考答案ABADBDDBA(1)2m/s(2)0.032J2见解析解析设中子质量为mn,靶核质量为m,由动量守恒定律得mnv°=mnv1+mv2由机械能守恒得m-m解得v=1n^vm十m0n在重水中靶核质量m=2mHnm—m1v=-n-；—Hv=-7v1hm十m0 30nH在石墨中靶核质量mC=12mnm—m11v——Cv———―-V1cm+m0 130nC与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好.22

§§16.5《反冲运动火箭》课时同步强化训练.下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度A.使喷出的气体速度增大B.使喷出的气体温度更高C.使喷出的气体质量更大D.使喷出的气体密度更小.某人站在静止于水面的船上，从某时刻开始，人从船头走向船尾，水的阻力不计，贝h ）A.人匀速运动，船则匀速后退，两者的速度大小与它们的质量成反比B.人走到船尾不再走动，船也停止不动C.不管人如何走动，人在行走的任意时刻人和船的速度方向总是相反，大小与它们的质量成反比D.船的运动情况与人行走的情况无关3.一辆小车置于光滑水平桌面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端安一网兜.若从弹簧枪中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车将（空气阻力不计） （）A.向左移动一段距离停下B.在原位置不动C.向右移动一段距离停下D.一直向左移动4.一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后发射一发炮弹，设两炮弹质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是（）A.动量不变，速度增大B.动量变小，速度不变C.动量增大，速度增大D.动量增大，速度减小.一个静止的质量为M的原子核，放射出一个质量为m的粒子，粒子离开原子核时相对于核的速度为v°,原子核剩余部分的速率等于()核的速度为v°,原子核剩余部分的速率等于()A.v0mB、vM—m023C.mMC.mMv0mD、- -v2m—M0TOC\o"1-5"\h\z.质量m=100kg的小船静止在平静水面上，船两端站着m甲=40kg,m乙=60kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3m/s的速度跃入水中，如图1所示，则小船的运动速率和方向为 （）甲 乙—等 图-V图1A.0.6m/s,向左 B.3m/s,向左C.0.6m/5,向右 D.3m/5,向右.质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧（不拴接），静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为s的地面上，如图2所示.若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距桌边水平距离为 （）UB :\VZZZ/ZZ///2b—sA-乙C.ssA-乙C.sB.\,2s%；2D.ks2.小车静置在光滑水平面上，站在车上一端的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图3所示（小圆点表示枪口）.已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m,共n发.打靶时，每发子弹都打中靶且留在靶里，并等前一发打入靶中后，再打下一发.若枪口到靶的距离为d,待打完n发子弹后，小车移动的距离为图3.在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车，发射的炮弹质量为m,设铁轨和炮车间的摩擦力不计，试求：（1）水平发射炮弹时，炮弹速度为v。，问炮车的反冲速度是多大？（2）炮筒与水平方向成0角，炮弹速度大小为v0时，问炮车的反冲速度是多大？24⑶炮筒与水平方向成e角，炮弹出炮口时，相对炮口速度为vo,问炮车的反冲速度是多大？.如图4所示，一个质量为m的玩具蛙，蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上，若车长为L,细杆高为人且位于小车的中点，试求：当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出，才能落到桌面上..在太空中有一枚质量为M、相对太空站处于静止状态的火箭，突然喷出质量为m的气体，喷出速度为v。（相对太空站），紧接着再喷出质量为m的另一股气体，此后火箭获得速度为v（相对太空站）.求火箭第二次喷射的气体（相对太空站）的速度的大小..课外科技小组制作了一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭沿水平轨道运动.假如喷出的水流流量保持为2乂10-4m3/s,喷出速度保持为对地10m/s.启动前火箭总质量为1.4kg,则启动2s末火箭的速度可以达到多少？已知火箭沿水平轨道运动所受的阻力不计，水的密度为1X103kg/m3.25§§16.5《反冲运动参考答案火箭》ACABCAACADnmd';M+nm12.4m/s⑶mvcos0M+m26选修3---5第十六章《动・守恒定律》

单元检测（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）1.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图1所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为s0s2、s3、s4（图中未画出），要使小车向前运动，可采用的方法是（）图1A.打开阀门S B.打开阀门STOC\o"1-5"\h\z1 2C.打开阀门S D.打开阀门S3 42.下列说法中正确的是 （）A.作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快B.作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量的变化就越快C作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变D.动量的变化一定时，延长物体间的相互作用时间，可以减小物体间的相互作用力3.如图2所示，物体A、B静止在光滑水平面上，且mA>mB，现用大小相等的两个力F和F’分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们 （）图2A.可能停止运动一定向右运动C.可能向左运动D.仍运动，但运动方向不能确定.如图3所示，小船静止于水面上，站在船尾的人不断将鱼抛向船头的舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是 （）27人.向左运动，船向左移动了一些B.小船静止，船向左移动了一些C.小船静止，船向右移动了一些D.小船静止，船不移动.两辆汽车的质量分别为m/口m2，已知m1>m2,沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车动量p/口p2的大小关系是 （）A.p1等于P2 B.p1小于P2p1大于p2 D.无法比较6.如图4所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到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相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后 （）图4a、c两车的运动速率相等a、b两车的运动速率相等C.三辆车的运动速率关系为vc〉va〉vba、c两车的运动方向一定相反.如图5所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4kg・m/s的动量（令向右为正）.在绳拉紧（可能拉断）的过程中，A、B动量的变化可能为 （）

~777777777777Z7777Z7777/7777777777777777777777777T图5△pA=-4kg・m/s,△pB=4kg・m/s△pA=2kg・m/s,△pB=-2kg・m/s△pA=-2kg・m/s,△pB=2kg・m/s△Pa=ApB=2kg・m/s.如图6所示，甲、乙两车的质量均为M,静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是 （）图628A.甲、乙两车运动中速度之比为MB.甲、乙两车运动中速度之比为M；mC.甲车移动的距离为给L2M十mD.乙车移动的距离为J「L2M十m9•如图7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mi和m2.图乙为它们碰撞前后的x—t（位移一时间）图象.已知mi=0.1kg.由此可以判断图7A.碰前m2静止，m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.m2=0.3kgD.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能图8为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的v—t图象，则由图象可知()A、B的质量之比为5：3A、B作用前后总动量守恒A、B作用前后总动量不守恒A、B间相互作用力相同二、填空题（本题共1小题，8分）（8分）某同学用图9甲所示装置结合频闪照片来探究碰撞中的不变量.经过多次实验，该同学猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和是不变的.29图9步骤1：用天平测出A、B两个小球的质量mA和m『并且保证口也；步骤2：安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；步骤3：先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上某位置P由静止开始释放，小球离开斜槽后，用频闪照相记录下小球A两个时刻的位置（如图乙所示）；步骤4：将小球B放在斜槽的末端，让小球A从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，用频闪照相记录下两个小球在两个时刻的位置（如图丙所示）；步骤5：直接测量需要的物理量，根据测量得到的数据，验证自己的猜想.请回答：⑴在步骤5中，该同学需要在照片中直接测量的物理量有；（选填"x0、y0、XA、yA、\、yB）⑵用实验中测量的物理量来表示该同学的猜想结果：三、计算题（本题共4小题，共42分）（8分）如图10所示，在高为h=5m的平台右边缘上，放着一个质量M=3kg的铁块，现有一质量为m=1kg的钢球以v0=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2m,E知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离s（不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取g=10m/s2）. 、口3、不、、、、、、、、、、、、、、、、、、vu;h\图10（10分）一质量为M的长木板，静止放在光滑的水平面上.一质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始滑动，直到离开长木板.滑块刚离开长木板时的速度为3Vo.若将此长木板固定在水平桌面上，其他条件相同，求滑块离开长木板时的速度V.30（12分）如图11所示，有一质量为M的长木板（足够长）静止在光滑的水平面上，一质量为m的小铁块以初速度v0水平滑上木板的左端，小铁块与木板之间的动摩擦因数为〃，试求小铁块在木板上相对木板滑动的过程中，若小铁块恰好没有滑离长木板，则木板的长度至少为多少?图11（12分）两质量均为2m的劈A和B,高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图12所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止滑下，然后又滑上劈B,重力加速度为g,求:⑴物块第一次离开劈A时，劈A的速度;⑵物块在劈B上能够达到的最大高度.31

选修3---5第十六章《动・守恒定律》单元检测参考答案BADBCCCDCACDACAB(1)X0、XA、xB(2)mAX0=mAXA+mBXB1.6mv:4m叼飞1+工Mv2TOC\o"1-5"\h\z 0-2〃 M+gM⑴飞；'；gh(2)4h3 932§§17.1《能量量子化》

课时同步强化训练.对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的因素是 （）A.温度 B.材料C.表面状况 D.以上都正确.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的温度有关D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波.普朗克常量是自然界的一个基本常量，它的数值是 （）A.6.02X10-23molB.6.625X10-3mol-sC.6.626X10-34J-sD.1.38X10-16mol-s.2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化.他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点.下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是（）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.黑体的热辐射实质上是电磁辐射D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说5.如图1所示，画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则 （）图133

A.各种波长的辐射强度都有增加B.只有波长短的辐射强度增加C.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.辐射电磁波的波长先增大后减小6.红光和紫光相比 （）A.红光能量子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光能量子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C.红光能量子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D.红光能量子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小.某激光器能发射波长为人的激光，发射功率为P,c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为 （）A.入P

hcB.hP入A.入P

hcB.hP入cC.cP入

hD.入Phc.下列描绘的两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图象中符合黑体辐射实验规律的是9.对应于3.4X10-199.对应于3.4X10-19J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少?(h=6.63X10-34j・s)只要每秒钟有6.人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm只要每秒钟有6个光量子射入瞳孔，眼睛就能察觉.普朗克常量为6.63X10-34j・s,光速为3X108m/s.人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率为多少？.经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为940pm处.根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为T入m=2.90X10-1m-K,由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？（h=6.63X10-34j・s）34§§17.1《能量量子化》

参考答案AACDCACD.ACBAA9.5.13X1014Hz5.85X10-7m10.2.25X10-18W11.36℃2.12X10-22J35§§17.2《光的粒子性》

课时同步强化训练.红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是 （）A.红光 B.橙光C黄光 D.绿光.关于光电效应的规律，下列说法中正确的是 （）A.只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生B.光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比C发生光电效应的时间一般都大于10-7SD.发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数与入射光的强度成正比3.对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是 （）A.入射光的强度大于某一极限强度B.入射光的波长大于某一极限波长口入射光照射时间大于某一极限时间D.入射光的频率不低于某一极限频率4.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，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产生的光电子最大初动能与入射光的强度成正比D.在入射光频率一定时，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.现有a、b、c三束单色光，其波长关系为人a〉人b〉人「用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定 （）a光束照射时，不能发生光电效应c光束照射时，不能发生光电效应a光束照射时，释放出的光电子数目最多c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小.如图1所示是光电效应中光电子的最大初动能Ek与入射光频率V的关系图象.从图中可知 （）36A.Ek与v成正比8.入射光频率必须大于或等于极限频率v0时，才能产生光电效应C.对同一种金属而言，Ek仅与v有关D.Ek与入射光强度成正比7.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为v°,则 （）A.当用频率为2vc的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B.当用频率为2vc的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hvc口当入射光的频率v大于vc时，若v增大，则逸出功增大口.当入射光的频率v大于vc时，若v增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍8.科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为入，碰撞后的波长为人‘,则碰撞过程中（）A.能量守恒，动量不守恒，且入=入/B.能量不守恒，动量不守恒，且入=入/C.能量守恒，动量守恒，且入〈人/D.能量守恒，动量守恒，且入〉人/.如图2所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角.图2（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将・（填“减小”“增大”或“不变”）.（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板，可观察到验电器指针（填“有”或“无”）偏转..频率为v的光照射到一种金属表面上，有电子从金属表面逸出，当所加反向电压U的大小增大到3V时，光电流刚好减小到零.已知这种金属的极限频率为7c=6.00X10i4Hz,因此入射光的频率v=Hz.（电子电荷量e=1.60X10-i9C,普朗克常量h=6.63X10—34J・s).铝的逸出功为4.2eV,现用波长200nm的光照射铝的表面.已知h=6.63X10-34j・s,求：（1）光电子的最大初动能；（2）遏止电压；（3）铝的截止频率.37§§17.2《光的粒子性》

参考答案A.DDDABCABC减小无10.1.32X101511.(1)3.225X10-19J(2)2.016V(3)1.014X1015Hz38§§17.3《粒子的波动性》

课时同步强化训练.在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是 （）A.弱光衍射实验 B.电子束在晶体上的衍射实验C.弱光干涉实验 D.以上都不正确.下列关于物质波的说法中正确的是 （）A.实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性B.宏观物体不存在对应波的波长C.电子在任何条件下都能表现出波动性D.微观粒子在一定条件下能表现出波动性3.下列说法中正确的是 （）A.光的波粒二象性学说就是牛顿的微粒说加上惠更斯的波动说组成的B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁理论C.光子说并没有否定电磁说，在光子的能量S=hv中，v表示波的特性，S表示粒子的特性D.光波不同于宏观观念中那种连续的波.下列说法中正确的是 （）A.质量大的物体，其德布罗意波长小B.速度大的物体，其德布罗意波长小C.动量大的物体，其德布罗意波长小D.动能大的物体，其德布罗意波长小.下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是 （）A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性B.通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分C.通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象D.利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性.利用金属晶格（大小约10-1。m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是使电子通过电场加速后，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,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普郎克常量为h,则下列说法中正确的是（）A.该实验说明了电子具有波动性39

B.实验中电子束的德布罗意波长为B.实验中电子束的德布罗意波长为人=C.加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显.在众人关注的男子110米栏决赛中，现世界纪录保持者、奥运冠军古巴名将罗伯斯以13秒14的成绩第一个冲过终点.设罗伯斯的质量约为74kg,计算他在110米栏决赛中的德布罗意波长..有一颗质量为5.0kg的炮弹.(1)当其以200m/s的速度运动时，它的德布罗意波长是多大？(2)假设它以光速运动，它的德布罗意波长是多大？(3)若要使它的德布罗意波长与波长为400nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？.质量为10g、速度为300m/s在空中飞行的子弹，其德布罗意波长是多少？为什么我们无法观察到其波动性？h.光子的动量p与波长人的关系为p=「，静止的原子核放出一个波长为人的光子.(已A知普朗克常量为h,光在真空中传播的速度为c),则：(1)质量为M的反冲核的速度为多少？(2)反冲核运动时物质波的波长是多少？40§§17.3《粒子的波动性》

参考答案BDCDCCDABX10-36m.(1)6.63X10-37m(2)4.42X10-43m(3)3.3X10-28m/s.见解析解析根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一个波和它对应，飞行的子弹也必有一. ，，一h6.63X10-34 一个波与之对应.由德布罗意波长公式可得人=-='cm=2.21X10-34m.因p10X10-3X3X102子弹的德布罗意波长太短，故无法观察到其波动性.h.(1) (2)人AM41§§17.4《概率波》与§§17.4《不确定性关系》课时同步强化训练1.关于光的本性，下列说法正确的是 （）A.波动性和粒子性是相互矛盾和对立的，因此光具有波粒二象性是不可能的B.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C.大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性D.Y射线具有显著的粒子性，而不具有波动性.关于电子的运动规律，以下说法正确的是 （）A.电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律B.电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律C.电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律D.电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律.关于光的性质，下列叙述中正确的是 （）A.在其他同等条件下，光的频率越高，衍射现象越容易看到B.频率越高的光，粒子性越显著；频率越低的光，波动性越显著C.大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性D.如果让光子一个一个地通过狭缝时，它们将严格按照相同的轨迹和方向做匀速直线运动4.一个电子被加速后，以极高的速度在空间运动，关于它的运动，下列说法中正确的是（）A.电子在空间做匀速直线运动B.电子上下左右颤动着前进C.电子运动轨迹是正弦曲线D.无法预言它的路径5.对于微观粒子的运动，下列说法中正确的是 （）A.不受外力作用时光子就会做匀速运动B.光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动C.只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度D.运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律6.在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是 （）A.使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样42B.单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样C.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏D.单个光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性7.由不确定性关系可以得出的结论是 （）A.如果动量的不确定范围越小，则与它对应位置坐标的不确定范围就越大B.如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大C.动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数D.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一的确定关系.在单缝衍射实验中，若单缝宽度是1.0X10-皿，那么光子经过单缝发生衍射，动量的不确定量是..质量为10g的子弹，以300m/s的速度射向靶子，试计算此子弹位置不确定性的范围.（设其动量的不确定范围为0.02%）.一电子具有200m/s的速率，动量的不确定范围为其动量的0.01%（这已经足够精确了）,则该电子位置的不确定范围有多大？（电子的质量为9.1X10-31kg）,h.已知—=5.3X10-35J-s,试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，4n讨论在宏观和微观世界中进行测量的不同情况.一个球的质量m=1.0kg,测定其位置的不确定量为10-6m.（2）电子的质量me=9.1X10-31kg,测定其位置的不确定量为10-10m.43§§17.4《概率波》与§§17.4《不确定性关系》参考答案CCBCDDADABC8.5.3X10-26kg,m/s9.大于或等于&8X10-32m10.2.9X10-3m11.见解析解析（1）球的速度测定的不确定量h 5.3X10-35v^.八—1nv1n m/s—5.3X10-29m/s4nmAx1.0X10-6这个速度不确定量在宏观世界中微不足道，可认为球的速度是确定的，其运动遵从经典物理学理论.⑵原子中电子的速度测定的不确定量«、_h 5.3X10-35 -八/v三g八—o1vmin m/s—5.8X105m/s4nm△x9.1X10-31X10-10e这个速度不确定量不可忽略，不能认为原子中的电子具有确定的速度，其运动不能用经典物理学理论处理.44选修3---5第十七章《波粒二象性》

单元检测一、单项选择题1.如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验（）A.只能证明光具有波动性B.只能证明光具有粒子性C.只能证明光能够发生衍射D.证明光具有波粒二象性解析：弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确.答案：D2.关于光电效应的规律，下列说法中正确的是（）A.只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B.光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C.发生光电效应的反应时间一般都大于10-7sD.发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比c解析：由£=hv=h-知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，A错误；A由Ek=hv-W0知，光电子的最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关，B错误；发生光电效应的时间一般不超过10-9s,C错误；入射光的强度越强，单位时间内射到金属上的光子数越多，发射出光电子数越多，则形成的光电流越大，所以D正确.答案：D3.下列说法中正确的是（）A.实物粒子只具有粒子性，不具有波动性B.卢瑟福通过a粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型C.光波是概率波，光子在前进和传播过程中，其位置和动量能够同时确定D.在工业和医疗中经常使用激光，是因为其光子的能量远大于Y光子的能量解析：电子通过晶格的衍射现象表明实物粒子也具有波动性，A错误；卢瑟福的原子核式结45构模型理论的基础就是a粒子散射实验，B正确；由不确定性关系知微观粒子的位置和动量是不能同时准确测量的，C错误；在工业和医疗中常使用激光的原因是由于其平行性好、亮度高，但亮度高不是由于光子能量高，而是因为单位时间内通过单位面积的总能量大，D错误.答案：B4.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可以使该金属产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解析：每一种金属对应一个极限频率，低于极限频率的光，无论照射时间有多长，光的强度有多大，都不能使金属产生光电效应，只要照射光的频率大于极限频率，就能产生光电效应，A、C、D错误.X射线的频率高于紫外线的频率，所以改用X射线照射可能发生光电效应，B正确.答案：B5.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示，其中v0为极限频率.从图中可以确定的是()A.逸出功与v有关Ekm与入射光强度成正比C.当v<v。时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关解析：逸出功是由金属自身决定的，与v无关，A错误.£加随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，B错误.当v<v0时，无光电子逸出，C错误.由Ekm=hv-W0知，Ekm-v图象的斜率为h,D正确.答案：D.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46效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为V的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换同样频率为V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）（）hv WA.U= -ee2hvWB.U= -eeC.U=2hv-W5hvWD.U=9-2ee解析：解题的关键是要明确电子可能要吸收多个光子.由光电效应方程可知E=n・hv—W,knhvW,而eU=E，所以U= —（n=2,3,4,…），故选项B正确.k ee答案：B.下表给出了一些金属材料的逸出功.材料铯钙镁镀钛逸出功(10-19J)3.06.6现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种（普朗克常量h=6.63X10—34J-s,光速c=3.0X108m/s）（ ）A.2种 B.3种4种 D.5种解析：要发生光电效应，则入射光的能量必须大于金属的逸出功，由题可算出波长为400nm的光的能量为E=hv=Hc=6.63X10-34X/3；0：*J=4.97X10-19J,大于铯和钙的逸入 400X10-9出功，所以A选项正确.答案：A二、多项选择题8.某半导体激光器发射波长为1.5X10-6m、功率为5.0X10-3W的连续激光.已知可见光波长的数量级为10-7m,普朗克常量h=6.63X10-34J・s,该激光器发出的（）A.是紫外线47.是红外线C.光子能量约为1.3X10T8JD.光子数约为每秒3.8X1016个解析：由于该激光器发出的光波波长比可见光长，所以发出的是红外线，A错误，B正确.光 c PX1 .子能量E=hv=h—"1.3X10-19J,C错误.每秒发射的光子数n=-^3.8X1016个，DA E正确.答案：BD.）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示，则这两种光（）A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大解析：由题图可知，b光照射时对应遏止电压U大于a光照射时的遏止电压U，因eU=jmv2,c2 c1 2所以b光照射时光电子最大初动能大，且可得vb>va，Ab<Aa，A、D错误，C正确.b光折射率大于a光折射率，所以a光临界角大，B正确.答案：BC.用波长为A和2A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，那么下列说法正确的有（）hcA.该种金属的逸出功为可3AhcB.该种金属的逸出功为；-AC.波长超过2A的光都不能使该金属发生光电效应D.波长超过4A的光都不能使该金属发生光电效应c1c1 hc解析：由hv=W+E知h-=W+-mv2,hr7-=W+;;mv2,又v=2v，所以W=不~，故选项kA0212A 022 1 2 03AA正确，B错误；光的波长小于或等于3A时方能发生光电效应，故选项C错误，D正确.答案：AD三、非选择题48

11.用功率P0=1W的光源照射离光源r=3m处的某块金属的薄片，已知光源发出的是波长人=663nm的单色光，试计算：（1）1s内打到金属板1m2面积上的光子数；⑵若取该金属原子半径'=0.5X10-1。m,则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子？解析：（1）离光源r=3m处的金属板1m2面积上1s内接收的光能PtE= =8.85X10-3Jo4nr2c每个光子的能量E=h—=3X10-19JA所以每秒接收的光子数n=8.85X10-3

3X10n=8.85X10-3

3X10-19=2.95X1016个.（2）每个原子的截面积为S=nr2=7.85X10-21m211把金属板看成由原子密集排列组成的，则面积S]上接收的光的功率P/=8.85X10-3X7.85X10-21W=6.95X10-23W每两个光子落在原子上的时间间隔s=4317s.△t=£=3X10-19s=4317s.答案：（1）2.95X1016个（2）4317s12.某同学采用如图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v「口v2的单色光照射阴极， e测量到反向遏止电压分别为U和U，设电子的比荷为一，求：12 m⑴阴极K所用金属的极限频率；⑵用题目中所给条件表示普朗克常量h.解析：（1）由于阳极A和阴极K之间所加电压为反向电压，根据动能定理有1-eU]=0—尹7；491—eU2=0—2mv2根据光电效应方程12mv;=hv］一W012mv2=hv2—W0其中W0=hv解以上各式得V=,\2—U2V1.cu-U12(2)由以上各式得TOC\o"1-5"\h\zeU=hv—W1 1 0eU2=hv2—W0eU—U解得h=v—v2.1 2』、 .uUv—Uv/、 —U答案：⑴1U2―U21(2)evU—v212 1 250

§§18.1《电子的发现》课时同步强化训练1.关于阴极射线的性质，判断正确的是A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢原子比荷大D.阴极射线的比荷比氢原子比荷小2.如图1所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线径迹下偏，则 （）图1图1A.导线中的电流由A流向BB.导线中的电流由B流向AC如要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中电流方向来实现D.电子的径迹与AB中电流的方向无关3.下列说法正确的是 （）A.电子是原子核的组成部分B.电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的C.电子电荷量的数值约为1.602X10-19CD.电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷()4.如图2是阴极射线管示意图.接通电源后，阴极射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采()用的是图2A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C.加一电场，电场方向沿z轴负方向D.加一电场，电场方向沿y轴正方向515.图3为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是 （）图3A.如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2vvB.如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为万2C.如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为2D.如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为乎v.亥姆霍兹线圈是一对彼此平行串联的共轴圆形线圈，两线圈大小相同，线圈之间距离d正好等于圆形线圈的半径R，如图4所示.这种线圈的特点是能在其公共轴线中点O附近产生近似匀强磁场，且该匀强磁场的磁感应强度与线圈中的电流成正比，即B=kI.电子枪将灯丝溢出的电子经电压为U的电场加速后，垂直射入上述匀强磁场中，测得电子做匀速圆周运动的半径为r,试求电子的比荷.图4.带电粒子的比荷那是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设计「个实验,探究电52场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷，实验装置如图5所示.图5⑴他们的主要实验步骤如下：A.首先在两极板M1、M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，射出的电子从两极板中央通过，在荧光屏的正中心处观察到一个亮点；B.在M1、M2两极板间加合适的电场：加上极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧光屏上的亮点逐渐向荧光屏下方偏移，直到荧光屏上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U.请问本步骤的目的是什么？C.保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧光屏正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？⑵根据上述实验步骤，同学们正确推算出电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量的关系为q=3■.一位同学说，这表明电子的比荷将由外加电压决定，外加电压越大则电mB2d2子的比荷越大，你认为他的说法正确吗？为什么？8.汤姆孙1897年用阴