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1、第十六章 动量守恒定律16.1实验:探究碰撞中的不变量1在课本参考案例(二)中利用摆球探究碰撞中的不变量时,下列说法正确的是( )A悬挂两球的细绳长度要适当,且等长B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 2用如图所示的装置进行以下实验:A先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数,查出当地 的重力加速度gB用细线将滑块A、B连接,使A、B间的弹簧压缩,滑块B紧靠在桌边C剪断细线,测出滑块B做平抛运动落地点到重锤线的水平距离x1和滑块A沿桌面滑行的距离x2(1)为探究碰撞中的不变量,写出还需测量的物理量及表示
2、它们的字母: 。(2)若为不变量,需验证的关系式为: _。3在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时,滑块质量,挡光片宽度为3.00cm,滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图。开始时两滑块静止,烧断细线后,分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为,。则两滑块的速度分别为,。烧断细线前烧断细线后。可得到的结论是_。4某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,先使A球从斜槽上某一固定位置C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B球放在水平槽上靠近槽末端的地
3、方,让A球仍从位置C由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球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是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点,P为未放被碰小球B时A球的平均落点,M为与B球碰后A球的平均落点,N为被碰球B的平均落点若B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于OP,米尺的零点与O点对齐(注意MA>MB)(1)碰撞后B球的水平射程应为 cm(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答: (填选项号)A水平槽上未放B球时,测量A球落点到O点距离BA球与B球碰后,测量A球落点到O点距离C测量A球或B球的直径D测量A球和B球的质量E测量G点相对于水平槽
4、面的高度16.2动量和动量定12345671关于动量的概念,下列说法正确的是()A动量大的物体惯性一定大 B动量大的物体运动一定快C动量相同的物体运动方向一定相同 D动量相同的物体速度小的惯性大2对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是()A物体的动量发生改变,则合外力一定对物体做了功B物体的运动状态改变,其动量一定改变C物体的动量发生改变,其动能一定发生改变D物体的动能发生改变,其动量一定发生改变3下列说法正确的是( )A动量的方向一定跟物体的速度方向相同,且动量大的物体其速度一定大B冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同,且冲量大对应的作用力一定大C物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不
5、一定相同D合外力的冲量为零,则物体所受各力的冲量均为零4.关于物体所受冲量跟其受力情况和运动的关系,下列说法正确的是( )A物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快B物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越大C物体受到的冲量越大,它受到的合外力一定越大D物体受到的冲量越大,它的速度变化一定越快5.下面的说法正确的是( )A物体运动的方向就是它的动量的方向B如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大D作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小6从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土上易碎,是因为掉在水泥地上
6、时杯子( )A受到的冲量大 B受到的作用力大 C动量的变化量大 D动量大7.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)( )A90N B80N C110N D100N8.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3.2 m高处自由落下,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在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=10 m/s2)16.3动量
7、守恒定律123456789101把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地上,枪射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( )A枪和弹组成的系统动量守恒 B枪和车组成的系统动量守恒 C枪、弹和枪筒组成的系统动量守恒 D枪、弹和车组成的系统动量守恒2一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块,并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示,则在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )v0ABm0A动量守恒、机械能守恒 B动量不守恒、机械能守恒C动量守恒、机械能不守恒 D无法判断动量、机械能是否守恒3关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是:
8、( )A只要系统内存在着摩擦力,系统的动量的就不守恒B只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒C只有系统所受的合外力为零,系统的动量就守恒D只要系统所受外力的冲量的矢量和为零,系统的动量就守恒4一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定一条长为L、系有小球的水平细绳,小球由静止释放,如图所示,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )A小球的机械能守恒,动量不守恒B小球的机械能不守恒,动量也不守恒C球、车系统的机械能守恒,动量守恒D球、车系统的机械能、动量都不守恒5一质量为M的平板车以速度v在光滑水平面上滑行,质量为m的烂泥团从离车h高处自由下落,恰好落到车面上,则小车的速度大小是( )
9、A仍是 B C D6质量为100kg的小船静止在水面上,船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙,当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后,小船的速率为( )A0 B0.3m/s,向左 C0.6m/s,向右 D0.6m/s,向左7 向空中发射一物体不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则( )Ab的速度方向一定与原速度方向相反 Ba,b一定同时到达地C从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大D炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等8如图所示,小车放在光滑的水平面上,将绳系小球拉开到一定角度,然
10、后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中()A小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量B小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒C小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零D在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反9如图所示,小车C放在光滑地面上,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()AA、B质量相等,但A比B速率大BA、B质量相等,但A比B速率小CA、B速率相等,但A比B的质量大DA、B速率相等,但A比B的质量小10如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,小车上有n个质量为m的小球,现用两种方式
11、将小球相对于地面以恒定速度向右水平抛出,第一种方式是将n个小球一起抛出;第二种方式是将小球一个接一个地抛出, 比较这两种方式抛完小球后小车的最终速度()A第一种较 B第二种较大C两种一样大 D不能确定11一质量为的航天器远离太阳和行星,正以速度在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为,求加速后航天器的速度大小(、均为相对同一参考系的速度)12如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g=10m/s2)。设小车足够长,求:木块和小车相对静止时小车
12、的速度。从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。13一人站在静止于冰面的小车上,人与车的总质量M70kg,当它接到一个质量m20kg、以速度5m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,不计冰面阻力。则小车获得的速度是多大?方向如何?16.4 碰 撞1234561两块小木块A和B中间夹着一轻质弹簧,用细线捆在一起,放在光滑的水平台面上,将细线烧断,木块A、B被弹簧弹出,最后落在水平地面上,落地点与平台边缘的水平距离分别为lA=1m,lB=2m,如图所示,则下列说法正确的是( )A木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vA:vB=1:2B木块A、B的质量之
13、比mA:mB=2:1C木块A、B离开弹簧时的动能之比EA:EB=1:2D弹簧对木块A、B的冲量大小之比IA:IB=1:22如图,小球A和小球B质量相同,球B置于光滑水平面上,当球A从高为h处由静止摆下,到达最低点恰好与B相碰,并粘合在一起继续摆动,它们能上升的最大高度是( )Ah Bh/2 Ch/4 Dh/83质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量9kg.m/s,B 球的动量3kg.m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能是( )ApA=6kg.m/s pB=6kg.m/s BpA=8kg.m/s pB=4kg.m/sCpA=-2kg.m/
14、s pB=14kg.m/s DpA=-4kg.m/s pB=17kg.m/s4质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则( )A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中, ,动量不守恒B当两物块相距最近时,甲物块的速度为零C当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0D甲物块的速率可能达到5 m/s5如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s-t图象.已知m1=0.1kg.由此可以确定下列正确的是( )A碰前m2静止,m1向右运动B碰后m
15、2和m1都向右运动C由动量守恒可以算出m2=0.3kgD碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能6一个质量为M的物体从半径为R的光滑半圆形槽的边缘A点由静止开始下滑,如图所示.下列说法正确的是( )A半圆槽固定不动时,物体M可滑到半圆槽左边缘B点B半圆槽在水平地面上无摩擦滑动时,物体M可滑到半圆槽左边缘B点C半圆槽固定不动时,物体M在滑动过程中机械能守恒D半圆槽与水平地面无摩擦时,物体M在滑动过程中机械能守恒7质量为m21kg的滑块静止于光滑的水平面上,一质量为m150g的小球以1000 m/s的速率碰到滑块后又以800m/s的速率被弹回,试求滑块获得的速度。8质量为m110g的小球在光滑的水平
16、桌面上以v130 cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m250g的小球以v210cm/s的速率向左运动,碰撞后小球m2恰好静止,则碰后小球m1的速度大小、方向如何?9动量分别为5kgm/s和6kgm/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A追上B并发生碰撞后。若已知碰撞后A的动量减小了2kgm/s,而方向不变,那么A、B质量之比的可能范围是什么?10光滑水平面上A、B两小球沿同一方向运动,A球的动量为8kgm/s,B球的质量为2kg,速度为6m/s,已知两球相碰后,A球的动量减为原来的一半,方向与原方向一致。求:(1)碰撞后B球的速度变为多大?(2)碰撞前A球速度的可能范围。专题:动
17、量守恒和能量守恒定律综合应用1如图所示,光滑水平面上质量为2m的小球B连接着轻质弹簧处于静止。质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间,A与弹簧分离,设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内。求当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能Em2mABv02一轻质弹簧,两端连接两滑块A和B,已知mA=0.99kg , mB=3kg,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长。现滑块A被水平飞来的质量为mc=10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,如图所示,试求:(1)子弹击中A的瞬间A和B的速度(2)以后运动过程中弹簧的最大弹性
18、势能(3)B可获得的最大动能3如图所示,在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车,车身长为L,一个质量为m的质点A放在车的尾部。A与车之间的动摩擦冈数为,现给质点A以水平速度v0向右运动,设A与小车的前后挡板碰撞中动能不损失。问:(1) 质点A与小车相对静止时,小车速度多大?(2) 质点A相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少? 4在核反应堆里,用石墨作减速剂,使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。假设中子与碳核发生的是弹性正碰,且碰撞前碳核是静止的。已知碳核的质量近似为中子质量的12倍,中子原来的动能为E0,试求:经过一次碰撞后中子的能量变为多少?5如图所示,游乐场上,两
19、位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为150kg,碰撞前向右运动,速度的大小为4.5m/s;乙同学和他的车总质量为200kg,碰撞前向左运动,速度的大小为3.7m/s。求:碰撞后两车共同的运动速度及碰撞过程中损失的机械能。6如图所示,半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻质弹簧被两小球a、b夹住(不连接)处于静止状态,现同时释放两个小球,a球恰好能通过圆环轨道最高点A,b球恰好能到达斜面最高点B,已知a球质量为m,求:释放小球前弹簧具有的弹性势能为多少?16.5
20、反冲 火箭123451运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是()A燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭B火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后排出,气体的反作用力推动火箭C火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭D火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭2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沿前进方向射出质量为的炮弹,发射炮弹后艇的速度为,若不计水的阻力,则下列关系式中正确的是()AMv0(Mm)vmvBMv0(Mm)vm(vv0)CMv0(Mm)vm(vv) DMv0Mvmv3一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上,在平板
21、车的车头与车尾站着甲、乙两人,质量分别为m1和m2,当两人相向而行时()A当m1>m2时,车子与甲运动方向一致B当v1v2时,车子与甲运动方向一致C当m1v1m2v2时,车子静止不动D当m1v1>m2v2时,车子运动方向与乙运动方向一致4一个运动员在地面上跳远,最远可跳l,如果他立在船头,船头离河岸距离为l,船面与河岸表面平齐,他若从船头向岸上跳,下面说法正确的是()A他不可能跳到岸上B他有可能跳到岸上C他先从船头跑到船尾,再返身跑回船头起跳,就可以跳到岸上D采用C中的方法也无法跳到岸上5如图所示,水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m,中途炸成a,b两块,它们同时落到地面,
22、分别落在A点和B点,且OAOB,若爆炸时间极短,空气阻力不计,则( )A落地时a的速率大于b的速率B落地时在数值上a的动量大于b的动量C爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值D爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能6在沙堆上有一木块,质量m1=5kg,木块上放一爆竹,质量m2=0.01kg。点燃爆竹后,木块陷入沙中深度为s=5cm,若沙对木块的平均阻力为58N,不计爆竹中火药的质量和空气阻力,求爆竹上升的最大高度。7一个士兵坐在皮划艇,他连同装备和皮划艇的总质量M=120kg ,这个士兵用自动步枪在t=2s内沿水平方向连续发射N=10发子弹,没发子弹的质量为,子弹离开枪口时相对静止的皮划艇
23、的速度是=800m/s.(1)每射击一次后皮划艇的速度改变多少?(2)连续射击10发子弹后,皮划艇的速度是多少?(3)连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大?8.一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员在距离飞船=45m处相对飞船处于静止状态。他带有一个装有=0.5kg氧气的贮气筒,贮气筒上有一个可以使氧气以=50m/s的速度喷出的喷嘴,宇航员必须向着飞船相反方向放出氧气,才能回到飞船。同时还要保留一部分氧气供途中呼吸用,宇航员的耗氧率为Q=2.5×10-4kg/s。不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质量的影响,如果在开始返回时瞬时喷出0.1kg氧气,宇航员能否安全返回飞船?9炮弹
24、在水平飞行时,其动能为Ek0=800J,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为Ek1=625J,求另一块的动能Ek210.一质量为m的人站在停靠岸边的小船上、小船质量为M,现在:(1)人以对地的水平速度v跳上岸;(2)人以对地的速度斜向上跳上岸,v和水平方向成角;(3)人以对船的速度u斜向上跳上岸,u与水平方向成角;求上述三种情况下,人跳起后,小船后退的速度各是多大(不计水的阻力)?第十六章动量守恒定律单元测试题一不定项选择题:(每题3分共45分)12345678910111213141下列说法正确的是( )A动量为零时,物体一定处于平衡状态 B动能不变,物体的动量一定不变 C物体所受合
25、外力大小不变时,其动量大小一定要发生改变 D物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动2下列说法正确的是( )A动量的方向一定跟物体的速度方向相同,且动量大的物体其速度一定大B冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同,且冲量大对应的作用力一定大C物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不一定相同D合外力的冲量为零,则物体所受各力的冲量均为零3从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎,是因为掉在水泥地上时杯子( )A受到的冲量大 B受到的作用力 C动量的变化量大 D动量大4如图所示,箱子放在水平地面上,箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去,来回碰几次后停下来,而箱子始终静止,则整个过程中( )A
26、铁球对箱子的冲量为零 B箱子对铁球的冲量为,向右 C铁球和箱子受到的冲量大小相等D摩擦力对箱子的冲量为,向右5甲、乙两个小球其质量之比为M甲M乙31,运动中两个小球动量的大小相同,则这两个小球速度大小之比和动能之比应是( )Av甲v乙13,E甲E乙19 Bv甲v乙31,E甲E乙13Cv甲v乙13,E甲E乙13 Dv甲v乙31,E甲E乙916某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头走向船尾,若不计水的阻力,那么在这段时间内人和船的运动情况是:( )A人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比B人加速行走,船加速后退,而且加速度大小与它们的质量成反比C人走走停停,船退退停停,两者
27、动量总和总是为零D当人在船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离7一个航天飞行器甲在高空绕地球做匀速圆周运动,若它沿与运动方向相反的方向发射一枚火箭乙,则( )A甲和乙都可能在原高度绕地球做匀速圆周运动B甲可能在原高度绕地球做匀速圆周运动,乙不可能在原高度做匀速圆周运动C甲和乙都不可能在原高度绕地球做匀速圆周运动D乙可能在原高度绕地球做匀速圆周运动,甲不可能在原高度做匀速圆周运动8为了模拟宇宙大爆炸的情况,科学家们使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。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,应设法使离子在碰撞前的瞬间具有:( )A相同的速率 B相同的质量 C相
28、同的动能 D大小相同的动量9在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停止,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率( )A.大于10m/s小于20m/s B. 小于10m/s C大于20m/s小于30m/s D .大于30m/s小于40m/s10质量为m的小球A以水平速度v与原来静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰,已知碰撞过程中A球的动能减少了75,则碰撞后B球的动能为( )A B C D11.在光滑水平地面上有两个相同的弹
29、性小球A、B,质量都为m。现B球静止,A球向B球运动,发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为EP,则碰前A球的速度等于( )A. B. C. D. 12如图,光滑水平面上的两个物体A、B在运动中彼此间发生了相互作用图 (b)为A、B相互作用前后的速度一时间图象,由图象可判断 ( )AA、B的质量之比为3:2 BA、B的质量之比为2:3 CA、B作用前后的总动能减小 DA、B作用前后总动能不变13如图所示,质量分别为m=0.5kg和M=1.5kg的两物体在水平面上发生正碰,图中的4条实线分别为m、M碰撞前后的位移时间图象,由图可以判断下列说法中正确的是( )A.两物体在
30、碰撞中总动量守恒 B.碰撞前后m动能不变 C.碰撞前后m动能损失3J D.碰撞是弹性碰撞14.如图所示,光滑轨道的下端水平,离地高度为H=0.8m处放着一质量为m的乙球,质量也为m的甲球从轨道上端无初速释放,在底端与乙球正碰。乙球碰后平抛的水平距离为s=0.8m,则轨道的高度h可能是( )A.1.0m B.0.6m C.0.2m D.0.1m15A、B两船质量均为M,都静止在平静的水面上,现A船中质量为M/2的人,以对地的水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,经n次跳跃后(水的阻力不计)AA、B两船(包括人)的动量大小之比总是1:1BA、B两船(包括人)的速度大小之比总是1:1C若n为奇
31、数,A、B两船(包括人)的速度大小之比为3:2D若n为偶数,A、B两船(包括人)的速度大小之比为2:3二.实验题(每空2分共10分)16.用如图所示装置做“探究碰撞中的不变量”实验,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线的夹角为,A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D,保持角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。(1)图中s应是B球初始位置到 的水平距离。(2)为了探究碰撞中的
32、守恒量,应测得 等物理量。(3)用测得的物理量表示:= ;= ;= 。三计算题17( 6分)一辆总质量为M的列车,在平直轨道上以速度匀速行驶,突然最后一节质量为的车厢脱钩,假设列车受到的阻力与重力成正比,牵引力不变,则当后一节车厢刚好静止的瞬间,前面列车的速度是多少?18(6分)某一核反应的模型中质量为、速度为的粒子与一个静止的质量为M的原子核碰撞后合为一体,又迅速发生变化而放出质量为、速度为的另一个粒子,此粒子的速度与反方向,则余下的反冲核的反冲速度为多少?19( 10分)质量为的人站在光滑冰面上,靠着墙推一质量为的木箱,可使木箱获得最大速度为,如果人不靠墙,站在冰面上用同样的功推木箱,如果
33、,则木箱获得的速度是多少?20( 11分)如图所示,在光滑的水平面上,停着质量为=2kg、长为L=1m的小车,一个质量为=2kg的滑块从车内底板的正中央获得大小为=5m/s的速度后向车壁运动,若滑块与车底板之间的动摩擦因数为=0.05,滑块与车壁之间的碰撞没有能量损失,求滑块与前后车壁的碰撞次数v0L21( 12分)如下图所示,滑块A、C质量均为m.滑块B质量为开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远若B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起为使B能与挡板碰撞两次,v1、
34、v2应满足什么关系?第十七章 波粒二象性12345678910练 习11. 关于光的波粒二象性的下列说法中正确的是():A光既有波动性又有粒子性; B光的波粒二象性彻底推翻了光的电磁说;C光的波粒二象性是把牛顿的光的微粒说和惠更斯的光的波动说相加得出结论;D光的波粒二象性是一切微观粒子所普遍具有的二象性中的一个具体例子。2根据爱因斯坦的光子说可知( )A光子说本质就是牛顿的微粒说B光的波长越大,光子的能量越小C一束单色光的能量可以连续变化 D只有光子数很多时,光才具有粒子性3如图,锌板与验电器相连,用紫外线灯照射锌板,发现验电器指针张开一个角度,则( )A锌板带正电,验电器带负电B锌板带正电,
35、验电器带正电C若改用红外线照射,验电器指针仍张开D若改用红外线照射,验电器指针不会张开4. 光电效应的实验结论是:对于某种金属( )A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超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小D超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大5光电效应中,从同一金属逸出的电子动能的最大值()A只跟入射光的频率有关 B只跟入射光的强度有关C跟入射光的频率和强度都有关 D除跟入射光的频率和强度有关外,还与光照的时间有关6某单色光照射某金属时不能产生光电效应,下述措施可使
36、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换用波长较短的光照射 D换用频率较低的光照射7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加,则应( )A改用红光照射 B增大绿光的强度 C增大加速电压 D改用紫光照射 8某种单色光的频率为,用它照射某种金属时,在逸出的光电子中动能最大值为Ek,则这种金属逸出功和极限频率分别是()AhEk,BEkh, ChEk, DEkh,9.光电效应实验中,下列表述正确的是( )A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关 D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子10.如图所示
37、为一真空光电管的应用电路,其阴极金属材料的极限频率为4.5×1014 Hz,则以下判断正确的是()A发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C用0.5m的光照射光电管时,电路中有光电流产生D光照射时间越长,电路中的光电流越大123456练 习 21已知钙的逸出功是3.20eV,对此理解正确的是()A钙中的电子脱离钙需做功3.20eV B钙表面的电子脱离钙需做功3.20eVC钙只需吸收3.20eV的能量就有电子逸出D入射光子的能量必须大于3.20eV才能发生光电效应2在做光电效应的实验时,某种金属被光照射发生了光电效
38、应,实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图所示,由实验图可求出()A该金属的极限频率和极限波长 B普朗克常量C单位时间内逸出的光电子数 D 该金属的逸出功3现有a、b、c三束单色光,其波长关系为abc。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.a光束照射时不能发生光电效应 B.a光束照射时,释放出光电子数目最多C.c光束照射时不能发生光电效应 D.c光束照射时,释放出光电子最大初动能最小4 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是( )5研究光电效应电路如图所示,用频率相同、强度不同的光分别照射密封
39、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AK之间的电压UAK的关系图象中,正确的是 6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7钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小_(选填“增大、“减小”或“不变”), 原因是 。8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2.5×107m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷的带电量为
40、1.6×1019C,普朗克常量为6.63×1034J·s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能分别是多大?第十八章 原子结构18.1电子的发现123451下面对阴极射线的认识正确的是()A阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光而产生的B只要阴阳两极间加有电压,就会有阴极射线产生C阴极射线可以穿透薄铝片,这说明它是电磁波D阴阳两极间加有高压时,电场很强,阴极中的电子受到很强的库仑力作用 而脱离阴极2如果阴极射线像X射线一样,则下列说法正确的是()A阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C阴极射线通过偏转电场
41、能够改变方向D阴极射线通过磁场时方向可能发生改变3如图所示,在阴极射线管正下方平行放一通有强电流的长直导线,则阴极射线将()A向纸内偏转 B向纸外偏转C向下偏转 D向上偏转4关于电荷量下列说法错误的是()A物体的带电荷量可以是任意值B物体的带电荷量只能是某些值C物体的带电荷量的最小值为1.6×1019 CD一个物体带1.6×109 C的正电荷,这是它失去了1.0×1010个电子的缘故5.关于电子的发现,下列叙述中正确的是( )A.电子的发现,说明原子是由电子和原子核组成的B.电子的发现,说明原子具有一定的结构C.电子是第一种被人类发现的微观粒子D.电子的发现,比较
42、好地解释了物体的带电现象6一个半径为1.6410-4cm的带负电的油滴,在电场强度等于1.92105V/m的竖直向下的匀强电场中,如果油滴受到的库伦力恰好与重力平衡,则这个油滴带有几个电子的电荷量?已知油滴的密度为0.851103kg/m3ABU0v0+7.有一电子(电荷量为e)经电压为U0的电场加速后,进入两块间距为d,电压为U的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且恰好能穿过电场,求:(1)金属板AB的长度(2)电子穿出电场时的动能18.2原子的核式结构模型1如图为粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,关于观察到的现象,下述说法不
43、正确的是()12345678A相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放 在A位置时少得多C放在C、D位置时屏上观察不到闪光D放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少2关于粒子散射实验,下列说法正确的是()A该实验在真空环境中进行B带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动C荧光屏上的闪光是散射的粒子打在荧光屏上形成的D荧光屏只有正对粒子源发出的射线方向上才有闪光3卢瑟福的粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况()A原子内存在电子 B原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上C原子的大小为1010m D原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原
44、子核里4在粒子的散射实验中,使少数粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对粒子的()A万有引力B库仑力 C磁场力 D核力5关于原子的核式结构模型,下列说法正确的是()A原子中绝大部分是“空”的,原子核很小B电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力C原子的全部电荷和质量都集中在原子核里D原子核的直径的数量级是1010m6在粒子散射实验中,当在粒子最接近原子核时,关于描述粒子的有关物理量情况正确的是()A动能最小 B粒子与金原子核组成的系统能量最小C势能最小 D粒子所受金原子核的斥力最大7在粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中,下列说法正确的是()A粒子先受到原子核的斥力作用,后受到原子核的引力作
45、用B粒子一直受到原子核的斥力作用C粒子先受到原子核的引力作用,后受到原子核的斥力作用D粒子一直受到库仑斥力,速度一直减小8如图所示为粒子散射实验中粒子穿过某一金属原子核附近时的示意图,A、B、C三点分别位于两个等势面上,则以下说法正确的是()A粒子在A处的速度比在B处的速度小B粒子在B处的速度最大C粒子在A、C处的速度大小相等D粒子在B处速度比在C处速度小18.3 氢原子光谱18.4玻尔原子模型1.关于玻尔的原子模型,下列说法中正确的是()12345A它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说 B它发展了卢瑟福的核式结构学说C它完全抛弃了经典的电磁理论 D它引入了普朗克的量子理论2玻尔在他提出的原子模型
46、中所做的假设有()A原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做变速运动,但不向外辐射能量B电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率C电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子D原子的不同能量状态与电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的3.氢原子辐射出一个光子后,则( )A.电子绕核旋转半径增大 B.电子的动能增大 C.氢原子电势能增大 D.原子的能级值增大4如图画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。处在n4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22 eV。在这些光波中,能够从
47、金属钾的表面打出的光电子总共有()A二种 B三种 C四种 D五种5氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E154.4 eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A40.8 eV B43.2 eVC51.0 eV D54.4 eV6如图所示,氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。 第十九章 原子核19.1 原子核的组成1下列哪些事实表明原子核具有复杂的结构
48、()12345678A粒子的散射实验B天然放射现象C阴极射线的发现DX射线的发现2有三种射线,射线a很容易穿透黑纸,速度接近光速;射线b可穿透几十厘米厚的混凝土,能量很高;用射线c照射带电的导体,可使电荷很快消失。则下列判断中正确的是()Aa是射线,b是射线,c是射线 Ba是射线,b是射线,c是射线Ca是射线,b是射线,c是射线 Da是射线,b是射线,c是射线3下列哪些现象能说明射线来自原子核()A三种射线的能量都很高 B 射线、射线都是带电的粒子流 C放射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响D元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关4若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表
49、此原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对Th的原子来说()Ax90y90z234 Bx90y90z144Cx144y144z90 Dx234y234z3245氢有三种同位素,分别是氕H、氘H、氚H,则它们的()A质子数相等 B核外电子数相等 C核子数相等 D中子数相等6.如图所示,放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有、三种,下列判断中正确的是()A甲是射线,乙是射线,丙是射线B甲是射线,乙是射线,丙是射线C甲是射线,乙是射线,丙是射线D甲是射线,乙是射线,丙是射线7.如图,天然放射性元素,放出、三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直,进入场区后发现射线和射线都沿直线前进,则射线( )A向右偏 B向左偏 C直线前进 D无法判定8.下列说法正确的是( )A射线粒子和电子是两种不同的粒子 B红外线的波长比X射线的波长长C粒子不同于氦原子核 D射线的贯穿本领比粒子强9在粒
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