高二物理應(yīng)用題及答案
1.下列光的波粒二象性的說法中,正確的是( )
A.有的光是波,有的光是粒子 B.光子與電子是同樣的一種粒子
C.光的波長越長,其波動(dòng)性越顯著;波長越短,其粒子性越顯著
D.大量光子的行為往往顯示出粒子性
2.A、B兩種單色光分別垂直水面從水面射到池底,它們經(jīng)歷的時(shí)間tA>tB,那么兩種光子的能量關(guān)系是( )
A.EA>EB B.EA<EB C.EA=EB D.不能確定
3.一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng),對此,以下說法中正確的是( )
A.若增加綠光的照射強(qiáng)度,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變
B.若增加綠光的照射強(qiáng)度,則逸出的光電子最大初動(dòng)能增加
C.若改用紫光照射,則逸出光電子的最大初動(dòng)能增加
D.若改用紫光照射,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加
4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,如果需要增大光電子到達(dá)陽極 時(shí)的速度,可 采用哪種方法( )
A.增加光照時(shí)間 B.增大入射光的波長
C.增大入射光的強(qiáng)度 D.增大入射光頻率
5.介質(zhì)中某光子的能量是E,波長是λ,則此介質(zhì)的折射率是( )
A.λE/h B.λE/ch C.ch/λE D.h/λE
6.兩個(gè)球沿直線相向運(yùn)動(dòng),碰撞后兩球都靜止。則可以推斷( )
A.兩個(gè)球的動(dòng)量一定相等 B.兩個(gè)球的質(zhì)量一定相等
C.兩個(gè)球的速度一定相等 D.兩個(gè)球的動(dòng)量大小相等,方向相反
7.船和人的總質(zhì)量為M,原來靜止在水面上,質(zhì)量為m的人從船頭水平跳出后,船獲得的反沖速度為V,則人跳出去時(shí)的速度為( )
A.MV/m B.(m-M)V/m C.MV/(M-m) D.mV/(M+m)
8.如圖所示,放在光滑水平地面上的小車質(zhì)量為M,它兩端各有彈性擋板P和Q,車內(nèi)表面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。質(zhì)量為m的物體放在車上,在極短時(shí)間內(nèi)給物體施加向右的沖量I,物體與Q作彈性碰撞,后又返回,再與P作彈性碰撞,這樣物體在車內(nèi)來回與P和Q碰撞若干次后,最終物體的速度為( )
A.0 B.I/m C.I/(M+m) D.無法確定
9.甲、乙兩球在光滑水平軌道上向同方向運(yùn)動(dòng),已知它們的動(dòng)量分別是p甲=5kgm/s,p乙=7kgm/s,甲從后面追上乙并發(fā)生正碰,碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)閜乙=10kgm/s。則兩球質(zhì)量m甲與m乙之間的關(guān)系可能是下面哪幾種( )
A. m甲=m乙 B. m乙=2m甲 C. m乙=4m甲 D. m乙=3m甲/2
二、多項(xiàng)選擇(每題3分,共33分)
10.下列說法正確的是( )
A.光的波粒二象性學(xué)說是由牛頓的微粒說與惠更斯的波動(dòng)說組成的
B.光的波粒二象性學(xué)說徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說
C.光子說并沒有否定光的電磁說,在光子能量公式E=h 中,頻率 表示波的特征,E表示粒子的特征
D.光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波
11.用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),把入射光 減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不可能同時(shí)有兩個(gè)光子,比較不同 曝光時(shí)間攝得的照片,發(fā)現(xiàn)曝光時(shí)間不長的情況下,照片上是一些散亂的無規(guī)則分布的亮點(diǎn),若曝光時(shí)間較長,照片上亮點(diǎn)分布區(qū)域呈現(xiàn)出不均勻跡象;若曝光時(shí)間足夠長,照片上獲得清晰的雙縫干涉條紋,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了( )
A.光只具有粒子性 B.光只具有波動(dòng)性
C.光既具有粒子性,又具有波動(dòng)性
D.光的波動(dòng)性不是光子之間的相互作用引起的
12.下列說法正確的是( )
A.光的粒子性說明每個(gè)光子就像極小的小球體一樣
B.光是波,而且是橫波,與橡皮繩上傳播的波類似
C.光和物質(zhì)相作用時(shí)是“一份 一份”進(jìn)行的,從這個(gè)意義上說光是一種粒子
D.光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大小(概率),可以用波動(dòng)的規(guī)律來描述,從這個(gè)意義上說光是一種波
13.下列哪些現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性( )
A.光的干涉 B.光的衍射
C.光的反射 D.光電效應(yīng)
14.當(dāng)用一束紫外線照射裝在原不帶電的驗(yàn)電器金屬球上的鋅板時(shí),發(fā)生了光電效應(yīng),這時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是( )
A.驗(yàn)電器內(nèi)的金屬箔帶正電 B.有電子從鋅板上飛出來
C.有正離子從鋅板上飛出來 D.鋅板吸收空氣中的正離子
15.光電效應(yīng)的規(guī)律中,下列說法正確的是( )
A.入射光的頻率必須大于被照金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
B.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),飽和光電流的強(qiáng)度與人射光的強(qiáng)度成正比
C.光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大
D.光電效應(yīng)發(fā)生的時(shí)間極短,一般不超過10-6s
16.下列說法正確的是( )
A.光是一種電磁波 B.光是一種概率波
C.光子相當(dāng)于高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn) D.光的直線傳播只是宏觀近似規(guī)律
17.如圖所示,在光滑水平面上放置A、B兩物體,其中B物體帶有不計(jì)質(zhì)量的彈簧靜止在水平面內(nèi)。A物體質(zhì)量為m,以速度v0逼近B,并壓縮彈簧,在壓縮的過程中( )
A.任意時(shí)刻系統(tǒng)的總動(dòng)量均為mv0
B.任意時(shí)刻系統(tǒng)的總動(dòng)量均為mv0/2
C.任意 一段時(shí)間內(nèi)兩物體所受沖量的大小相等,方向相反
D.當(dāng)A、B兩物體距離最近時(shí),其速度相等
18.質(zhì)量為m的小球A在光滑的水平面上以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰,碰后A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉淼?/9,則B球速度大小可能是( )
A. v0/3 B. 2v0/3 C.4v0/9 D. 8v0/9
19.三個(gè)完全相同的小球a、b、c,以相同的速度在光滑水面上分別與另外三個(gè)不同的靜止小球相撞后,小球a被反向彈回,小球b與被碰球粘合在一起仍沿原方向運(yùn)動(dòng),小球c恰好靜止。比較這三種情況,以下說法中正確的是( )
A.a(chǎn)球獲得的沖量最大 B.b球損失的動(dòng)能最多
C.c球克服阻力做的'功最多 D.三種碰撞過程,系統(tǒng)動(dòng)量都是守恒的
20.如圖所示,木塊A靜置于光滑的水平面上,其曲面部分MN是光滑的,水平部分NP是粗糙的。現(xiàn)有物體B從M點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑,設(shè)NP足夠長,則以下敘述正確的是( )
A.A、B最終以相同速度運(yùn)動(dòng)
B.A、B最終速度均為零
C.A物體先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng)
D.A物體先做加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)
二.填空題(13分)
21(3分).第一個(gè)在理論上預(yù)言電磁波存在并指出光是一種電磁波的物理學(xué)家是_____;第一個(gè)在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)電磁波存在的物理學(xué)家是_____;提出物質(zhì)波假說的物理學(xué)家是_____;第一個(gè)提出量子概念的物理學(xué)家是_____;_____提出了_____解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象.
22(3分).用頻率為 的光照射金屬表面所產(chǎn)生的光電子垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其最大半徑為R,電子質(zhì)量為m,電量為e ,則金屬表面光電子的逸出功為_______.
23(4分).在光滑水平面上,放置質(zhì)量分別為m和M(M=2m)的兩個(gè)物體,將它們用細(xì)線連接在一起,中間放一個(gè)被壓縮的彈簧,彈簧不與物體連接,F(xiàn)將細(xì)線燒斷后,兩物體動(dòng)量大小之比為 ,速度大小之比為 。
24(3分).如圖所示,質(zhì)量為M的框架放在光滑的水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊壓縮著框架左側(cè)的彈簧并用細(xì)線固定,木塊距框架右側(cè)為d,F(xiàn)在把線剪斷,木塊被彈簧推動(dòng),木塊達(dá)到框架右側(cè)并不彈回,木塊與框架間的摩擦可以忽略不計(jì)。最后框架的位移為 。
三.計(jì)算(47分)
25(6分).金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率是6.0×1014Hz.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒守律,計(jì)算用波長0.40μm的單色光照射金屬鈉時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能是多大?
26(9分).如圖所示,把質(zhì)量m=20kg的物體以水平速度v0=5m/s拋到靜止在水平地面的平板小車上。小車質(zhì)量M=80kg,物體在小車上滑行一段距離后相對于小車靜止。已知物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,小車與地面間的摩擦可忽略不計(jì),g取10m/s2,求:
(1)物體相對小車靜止時(shí),小車的速度大小是多少?
(2)物體相對小車運(yùn)動(dòng)時(shí),物體和小車相對地面的加速度各是多大?
(3)物體在小車滑行的距離是多少?
27(9分).一質(zhì)量為M的長木板,靜止在光滑水平桌面上。質(zhì)量為m的小滑塊以水平速度v0從長木板的一端開始在木板上滑動(dòng),直到離開木板,滑塊剛離開木板時(shí)的速度為 。若把長木板固定在水平桌面上,其他條件相同,求滑塊離開木板時(shí)的速度v。
29(12分).如圖所示,A、B質(zhì)量分別力m1=lkg,m2=2kg.置于小車C上,小車質(zhì)量m3=1kg,A、B間粘有少量炸藥,A、B與小車間的動(dòng)摩擦因素均為0.5,小車靜止在光滑水平面上。若炸藥爆炸釋放的能量有12J轉(zhuǎn)化為A、B的機(jī)械能,其余的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A、B始終在小車表面上水平運(yùn)動(dòng),求:
。1)A、B開始運(yùn)動(dòng)的初速度各為多少?
。2)A、B在小車上滑行時(shí)間各為多少?
動(dòng)量守恒定律 波粒二象性答案
1.C2.A 3.C 4.D5.C 6. D7. B 8. C 9. C
10.CD 11.C D 12.CD13.AB14.AB15.ABC16.ABD 17.ACD18.AB 19.ACD 20.BC
21.麥克斯韋;赫茲;德布羅意;普朗克;愛因斯坦;光子說.
22.h -B2e2R2/2m
23.1:1,2:1
24.md/(M+m)
25.0.99×10-19J
27.設(shè)第一次滑塊離開長木板時(shí),木板的速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律
設(shè)滑塊與木板間的磨擦力為f,木板長為L,滑行距離為s,如圖4-25所示。
由動(dòng)能定理
對木板fs=
對滑塊
當(dāng)木板固定時(shí) 解得
28.開始兩板做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)兩板與支架C碰撞前的速度為v0,則
M板與支架C碰撞沒有機(jī)械能損失,故以v0反彈,做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。而m板以v0做豎直下拋運(yùn)動(dòng)。以m板為參照物,設(shè)從兩板分離到輕繩 繃緊前的時(shí)間為t,則
l=2v0t
解得
從M板反彈起,到輕繩拉直前瞬間,由動(dòng)量定理(選向下為正方向)
在輕繩繃緊瞬間,系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒
解得
負(fù)號表示速度方向豎直向上
29.4m/s 2m/s 0.2s 0.8s
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