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1、选择题 一辆小车在光滑地面上匀速滑行(空气阻力不计),以下几种情形中,小车的速度仍保持不变的有
A.车外的物体自空中竖直落入车内
B.车厢内的砂粒持续地从车厢底部的缝隙处漏到车外
C.从车上同时向前、向后以对地相同的速率抛出等质量的两物
D.从地上同时向前、向后以相同的速率向车中抛入等质量的两物
参考答案:B
本题解析:这个题目考查学生灵活运用“动量守恒定律”,灵活选取研究对象分析具体问题的能力。
考查知识点:动量守恒定律
思路分析:分析选项中研究对象的变化情况,利用动量守恒定律即可
具体解答过程:选取车、车外的物体为系统,设车、车外的物体的质量分别为M、m,物体落到车前、后的速度分别为V。、V,则M V。=(M+m)V,可知A错误。
车厢内的砂粒持续地从车厢底部的缝隙处漏到车外,选取除去沙粒的车为研究对象,可知它的动量不变,B正确。
设抛出的物体的质量为m1,则M V。=(M-2m1)V,可知C错误。
设抛入等质量的两物体质量为m2,速率为v2,则从地上同时向前、向后以相同的速率向车中前后,M V。=(M+2m2)V,可知D错误。
试题点评:学生正确选取研究对象,正确运用动量守恒定律很关键。
本题难度:一般
2、选择题 半圆形光滑轨道固定在水平地面上,使其轨道平面与地面垂直,物体m1、m2同时由轨道左、右最高点释放,二者碰后黏在一起向左运动,最高能上升到轨道上M点,如图所示.已知OM与竖直方向夹角为60°,则两物体的质量之比为m1∶m2为(?)

A.(
+1)∶(
-2)
B.
∶1
C.(
-1)∶(
+1)
D.1∶
参考答案:C
本题解析:两物体在最低点相碰,碰时的速度为v=
.由动量守恒定律得m2v-m1v=(m1+m2)v1,到达M点,由机械能守恒定律,有(m1+m2)gR(1-cos60°)=
(m1+m2)v12
解得
=
.
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,质量为M,长为L的木板(端点为A、B,中点为O)在光滑水平面上以v0的水平速度向右运动,把质量为m、长度可忽略的小木块置于B端(对地初速度为0),它与木板间的动摩擦因数为μ,问v0在什么范围内才能使小木块停在O、A之间?

参考答案:
≤v0≤
.
本题解析:木块与木板相互作用过程中合外力为零,动量守恒.
设木块、木板相对静止时速度为v,则 (M +m)v = Mv0?①
能量守恒定律得:
?②
滑动摩擦力做功转化为内能:
?③
?④
由①②③④式得:v0的范围应是:
≤v0≤
.
本题难度:一般
4、简答题 (1)爱因斯坦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年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能
与入射光频率
的关系如图所示,其中
为极限频率。从图中可以确定的是________。(填选项前的字母)
A.逸出功与
有关? B.
于入射光强度成正比
C.
<
时,会逸出光电子? D.图中直线的斜率与普朗克常量有关

(2)在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为
的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是__________。(题选项前的字母)
A. 0.6
? B. 0.4
? C. 0.3
? D. 0.2
参考答案:(1) D? (2) A
本题解析:(1)A、金属的逸出功是由金属自身决定的,与入射光频率无关,其大小W=hγ,故A错误.
B、根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν-W,可知光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关,但入射光越强,光电流越大,只要入射光的频率不变,则光电子的最大初动能不变.故B错误.
C、要有光电子逸出,则光电子的最大初动能Ekm>0,即只有入射光的频率大于金属的极限频率即γ>γ0时才会有光电子逸出.故C错误.
D根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν-W,可知
=h,故D正确.
(2)AB两球在水平方向上合外力为零,A球和B球碰撞的过程中动量守恒,设AB两球碰撞后的速度分别为V1、V2,
选A原来的运动方向为正方向,由动量守恒定律有
mv=-mv1+2mv2…①
假设碰后A球静止,即v1=0,可得v2=0.5v
由题意知球A被反弹,∴球B的速度有v2>0.5v…②
AB两球碰撞过程能量可能有损失,由能量关系有
mv2≥
mv12+
mv22…③
①③两式联立得:v2≤
v…④?
由②④两式可得:0.5v<v2≤
v
符合条件的只有0.6v,所以选项A正确,BCD错误
本题难度:简单
5、简答题 [物理选修3-5模块]
(1)激光制冷原理可以根据如图所示的能级图简单说明,激光射入介质中,引起介质中的离子从基态跃迁到激发态n=11,一些处于激发态n=11的离子很快吸收热量转移到激发态n=12,离子从激发态n=11和n=12向基态跃迁辐射两种荧光,部分辐射荧光的能量大于入射激光的能量,上述过程重复下去实现对介质的冷却,下列说法正确的是______
A.两种辐射荧光波长都大于射入介质的激光波长
B.激光制冷过程中,介质内能减少量等于辐射荧光与吸收激光的能量差
C.两种辐射荧光在同一装置下分别做双缝干涉实验,相邻两条亮条纹间的距离不相等
D.若两种辐射荧光分别照射同一金属板都能产生光电效应,则光电子的最大初动能相等
(2)在光滑的水平地面上静止着一质量为M=0.4kg的薄木板,一个质量为m=0.2kg的木块(可视为质点)以υ0=4m/s的速度从木板左端滑上,一段时间后,又从木板上滑下(不计木块滑下时机械能损失),两物体仍沿直线继续向前运动,从木块与木板刚刚分离开始计时,经时间t=3.0s,两物体之间的距离增加了x=3m,已知木块与木板的动摩擦因数μ=0.4,求薄木板的长度.
参考答案:(1)A、根据玻尔理论和光子的能量公式E=hcλ分析可知,从n=12向基态跃迁辐射的荧光波长小于射入介质的激光波长.故A错误.
B、激光制冷过程中,由玻尔理论得知,介质内能减少量等于辐射荧光与吸收激光的能量差.故B正确.
C、干涉条纹的间距与波长成正比.则两种辐射荧光在同一装置下分别做双缝干涉实验,相邻两条亮条纹间的距离不相等.故C正确.
D、产生光电效应时,光电子的最大初动能随着入射光的频率的增大而增大,由于两种荧光频率不等,则光电子的最大初动能不相等.故D错误.
故选BC.
(2)设木块与木板分离后速度分别为为:v1、v2,由动量守恒定律得:
mv0=mv1+Mv2
根据题意,有:
v1-v2=St
解得:v1=2m/s,v2=1m/s
根据动能定理得:μmgd=12mv20-12mv21-12Mv22
代入数据解得:
d=1.25m
即薄木板的长度为1.25m.
故答案为:
(1)BC;(2)薄木板的长度是1.25m.
本题解析:
本题难度:一般