高中同步测试卷·人教物理选修3－5：高中同步测试卷（十一）word版含解析

高中同步测试卷(十一)期中测试卷(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.)1.如图所示，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，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7kg·m/s，B球的动量是5kg·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.pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/s B.pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC.pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/s D.pA＝－5kg·m/s，pB＝15kg·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5m高时仅有水平速度v＝2m/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＝10m/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.eq\f(1,2)mv2 B.eq\f(1,2)eq\f(mM,m＋M)v2C.eq\f(1,2)NμmgL 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题号12345678910答案二、非选择题(本题共6小题，共50分.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.)11.(8分)起跳摸高是学生常进行的一项活动.某中学生身高1.80m，质量70kg.他站立举臂，手指摸到的高度为2.10m.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2.55m.设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7s，不计空气阻力(g取10m/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100W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＝3.0×108m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，假定所发出的可见光的波长都是560nm，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eq\f(h,16).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＝40g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＝50m/s，质量m＝10g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．[导学号13050161]【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μmAg；同理它受B给它向右的摩擦力，大小为μmBg.而mA∶mB＝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．[导学号13050162]【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p2＝2mEk得：Ek＝eq\f(p2,2m)，通过计算碰撞前后总动能的变化可知，对A项：ΔEk<0，符合条件，该项成立；对B项：ΔEk>0，动能增加了，不成立；同理C项也不成立．3．[导学号13050163]【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．[导学号13050164]【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．[导学号13050165]【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＝eq\r(\f(2h,g))＝1s，取向右为正，由水平速度v＝eq\f(x,t)知，选项A中，v甲＝2.5m/s，v乙＝－0.5m/s；选项B中，v甲＝2.5m/s，v乙＝0.5m/s；选项C中，v甲＝1m/s，v乙＝2m/s；选项D中，v甲＝－1m/s，v乙＝2m/s.因爆炸瞬间动量守恒，故mv＝m甲v甲＋m乙v乙，其中m甲＝eq\f(3,4)m，m乙＝eq\f(1,4)m，v＝2m/s，代入数值计算知选项B正确．6．[导学号13050166]【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．[导学号13050167]【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．[导学号13050168]【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．[导学号13050169]【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v1，mv＝(m＋M)v1，系统损失动能ΔEk＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)eq\f(Mmv2,M＋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ΔEk＝Q＝NμmgL，C错误，D正确．10．[导学号13050170]【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eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝eU，对同一光电管使用不同频率的光照射，有hν－W0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，两式联立得，hν－W0＝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＝W0得甲、乙、丙光对应的截止频率相等，C错误；又λ＝eq\f(c,ν)，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．[导学号13050171]【解析】(1)跳起后重心升高h＝2.55m－2.10m＝0.45m根据机械能守恒定律eq\f(1,2)mv2＝mgh解得v＝eq\r(2gh)＝3m/s.(2)由动量定理(F－mg)t＝mv－0即F＝eq\f(mv,t)＋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1.0×103N.【答案】(1)3m/s(2)1.0×103N12．[导学号13050172]【解析】波长为λ的光子能量为：E＝eq\f(hc,λ)，设灯泡每秒内发出的光子数为n，灯泡电功率为P，则n＝eq\f(kP,E)，式中，k＝5%是灯泡的发光效率．解得光子数n＝eq\f(kPλ,hc)，代入题给数据得：n＝1.4×1019(个)．【答案】1.4×1019个13．[导学号13050173]【解析】(1)逸出功W0＝hν0＝heq\f(c,λ0)＝3.978×10－19J.(2)光电子最大初动能Ek＝hν－W0＝heq\f(c,λ)－W0＝0.99×10－19JEk＝eUc，Uc＝eq\f(Ek,e)＝0.62V.【答案】(1)3.978×10－19J(2)0.62V14．[导学号13050174]【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v1，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＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)解得：v1＝eq\r(2gh)设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′，同理有：mgeq\f(h,16)＝eq\f(1,2)mv′eq\o\al(2,1)解得：v1′＝eq\r(\f(gh,8))设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有：mv1＝－mv1′＋5mv2解得：v2＝eq\r(\f(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：v2＝ata＝eq\f(F,5m)解得：t＝eq\f(\r(2gh),4μg).【答案】eq\f(\r(2gh),4μg)15．[导学号13050175]【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mv0＝(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Ep＝eq\f(1,2)(m＋M)v2解得Ep＝eq\f(m2,2（m＋M）)veq\o\al(2,0)代入数值得Ep＝2.5J.【答案】2.5J16．[导学号130