高中物理 滚动检测二 动量及原子结构 新人教版选修3-5

滚动检测(二)动量及原子结构一、选择题(本题共11小题，每小题6分，共66分)1．下列说法不正确的是()．A．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的B．物质波也是一种概率波C．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波D．物质波就是光波解析物质波不是光波，是概率波，所以D错误．答案D2．下列有关氢原子光谱的说法正确的是()．A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关解析氢原子的发射光谱是不连续的，它只能发出特定频率的光，说明氢原子的能级是分立的，选项B、C正确，A错误．根据玻尔理论可知，选项D错误．答案BC图13．质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图1所示，以下说法正确的是()．A．碰撞前两物体动量相同B．质量m1等于质量m2C．碰撞后两物体一起做匀速直线运动D．碰撞前两物体动量大小相等、方向相反解析由两图线斜率大小相等知，速率相等，碰撞后v＝0即p＝0，由m1v1＝m2v2，知m1＝m2，则B、D正确．答案BD4．电子的运动受波动性的支配，对氢原子的核外电子，下列说法不正确的是()．A．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的B．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置C．电子绕核运动时电子边运动边振动D．电子在核外的位置是不确定的解析根据电子的波粒二象性，其在某时刻出现的位置不能确定，但其在某点出现的概率受波动规律支配，所以A、B、D正确，C错误．答案C5．(·上海高考)根据爱因斯坦光子说，光子能量等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)()．A．heq\f(c,λ)B．heq\f(λ,c)C．hλD.eq\f(h,λ)解析光子的能量E＝hν＝heq\f(c,λ)，所以光子的能量E＝heq\f(c,λ).故选项A正确．答案A6．在光滑桌面上有两个小球，甲球的质量为2kg，乙球的质量为1甲球以4m/s的速度和乙球对心相碰，下列说法正确的是A．碰撞后甲球的速度为0，乙球的速度为8m/sB．碰撞后甲球的速度变小，乙球开始运动C．碰撞后两球的速度无法确定D．以上结论都不正确解析根据动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′可知，碰撞前甲球的速度为v1，乙球的速度为0，碰撞后两球的速度各是多大无法确定，利用牛顿第二定律知，甲球受到阻碍，速度应该变小，乙球受到冲击开始运动，故选项B、C正确．答案BC7．一个氢原子中的电子从一半径为ra的轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的轨道，已知ra>rb，则在此过程中()．A．原子发出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要吸收某一频率的光子D．原子要辐射某一频率的光子答案D8．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子()．A．一定落在中央亮纹处B．可能落在其他亮纹处C．不可能落在暗纹处D．落在中央亮纹处可能性最大解析根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上，当然也可能落在其他亮纹处和暗纹处，但落在暗纹处的概率极小，故B、D对．答案BD图29．如图2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车的速率解析两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统在水平方向上动量守恒．设人的质量为m1，车的质量为m2，A、B车的速率分别为v1、v2，则由动量守恒定律得(m1＋m2)v1－m2v2＝0，所以有v1＝eq\f(m2,m1＋m2)v2，eq\f(m2,m1＋m2)<1，故v1<v2，所以B正确．答案B图310．汞原子的能级如图3所示，现有一束能量为8.8eV的单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的汞原子上，汞原子能发出6种不同频率的单色光．下列说法中正确的是()．A．波长最长的光子的能量为1.1eVB．波长最长的光子的能量为2.8eVC．频率最高的光子的能量为2.8eVD．频率最高的光子的能量为4.9eV解析汞原子发出6种光子，可知基态汞原子吸收光子后跃迁至n＝4激发态，E4－E1＝8.8eV，所以E4＝－1.6eV，波长最长的光子能量最小，故波长最长的光子能量为E4－E3＝－1.6eV－(－2.7eV)＝1.1eV，频率最高的光子为E4－E1＝8.8eV.答案A11．质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B正碰．碰撞后，A球的动能变为原来的eq\f(1,9)，那么小球B的速度可能是()．A.eq\f(1,3)v0B.eq\f(2,3)v0C.eq\f(4,9)v0D.eq\f(5,9)v0解析要注意的是，两球的碰撞不一定是弹性碰撞，A球碰后动能变为原来的eq\f(1,9)，则其速度大小仅为原来的eq\f(1,3).两球在光滑水平面上正碰，碰后A球的运动有两种可能，继续沿原方向运动或被反弹．当以A球原来的速度方向为正方向时，则vA′＝±eq\f(1,3)v0，根据两球碰撞前、后的总动量守恒，有mv0＋0＝m×eq\f(1,3)v0＋2mvB′，mv0＋0＝m×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,3)v0))＋2mvB″.解得vB′＝eq\f(1,3)v0，vB″＝eq\f(2,3)v0.答案AB二、非选择题(本题共3小题，共34分)图412．(10分)如图4所示，在光滑绝缘水平面上有两个带正电的小球，A球质量为m，B球质量为2m，开始时，两球相距很远．今A球以初速度v0向B球接近．求当两球距离最近时，两球速度为多少？在此过程中电解析以A、B两小球组成的系统为研究对象，其所受合外力为零，由动量守恒定律有：mv0＝(m＋2m)v1，得v1＝eq\f(v0,3).又根据能量守恒，系统动能的减少量等于电势能的增加量．ΔEp＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)×3mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,3)mveq\o\al(2,0).答案eq\f(v0,3)eq\f(1,3)mveq\o\al(2,0)13．(12分)某金属的极限波长恰等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长．现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏？解析设氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级发出的光子波长为λ0，由n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光子波长为λ，则E4－E2＝heq\f(c,λ0)，E2－E1＝heq\f(c,λ).根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为Ek＝heq\f(c,λ)－heq\f(c,λ0)＝hceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,λ)－\f(1,λ0)))＝hceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E2－E1,hc)－\f(E4－E2,hc)))＝2E2－E1－E4＝2×(－3.4)eV＋13.6eV＋0.85eV＝7.65eV.答案7.65eV图514．(12分)如图5所示，光滑水平面上停着一只木球和载人小车，木球的质量为m，人和车的总质量为M，已知M∶m＝16∶1，人以速度为v0沿水平面将木球推向正前方的固定挡板，木球被挡板弹回之后，人接住球再以同样的对地速度将球推向挡板，设木球与挡板碰撞时无动能损失，求人经过几次推球后，再也不能接住木球．解析由题意知，设第n次推球后车速为vn则当v0≤vn时，就再也接不住球了．人第一次推球前后对车，人和球组成的系统用动量守恒定律有0＝Mv1－mv0，得v1＝eq\f(v0,16)人第二次推球前后用动量守恒定律有Mv1＋mv0＝Mv2－mv0，得v2＝eq\f(3v0,16)人第三次推球前后用动量守恒定律有Mv2＋mv0＝Mv3－mv0，得v3＝eq\f(5v0,1