选修3-5 知识点题库

如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体P接触,但未与物体P连接,弹簧水平且无形变。现对物体P施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0 , 测得物体P向右运动的最大距离为x0 , 之后物体P被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体P与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法中正确的是(   )

A . 物体P与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能   B . 弹簧被压缩成最短之后的过程,P先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做匀减速运动 C . 最初对物体P施加的瞬时冲量 D . 物体P整个运动过程,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反
有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他自身的质量为m,则渔船的质量为(   )

A . B . C . D .
如图所示为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光,下列说法正确的是(   )

A . 波长最大的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的 B . 频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的 C . 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 D . 从n=2能级跃迁到n=1能级电子动能增加
下列说法正确的是(   )
A . 原子核的结合能越大,其原子核越稳定 B . 德布罗意认为电子具有波动性,且其波长与它的动量成反比 C . 铀 235 与铀 238 原子核内的中子数不同,因而有不同的半衰期 D . 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后,核内中子数减少 4 个
在核反应方程 中,X表示的是( )
A . 质子 B . 中子 C . 电子 D . α粒子
铀核裂变的一种方程为 U+X→ Sr+ Xe+2 n,已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示,下列说法正确的有(    )

A . X粒子是中子 B . X粒子是质子 C . U、 Sr、 Xe相比, Sr的比结合能最大,最稳定 D . U、 Sr、 Xe相比, U的质量数最多,结合能最大,最稳定
近年来,数码相机几近家喻户晓,用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素,1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点,现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多,其原因可以理解为(   )
A . 光是一种粒子,它和物质的作用是一份一份的 B . 光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的 C . 大量光子表现光具有粒子性 D . 光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性
在“验证动量守恒定律“的实验中,已有的实验器材有:斜槽轨道、大小相等质量不同的两个小球、重锤线、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规。实验装置及实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图所示。试根据实验要求完成下列填空:

  1. (1) 为了保证在碰撞过程中a球不反弹,a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1m2 . (选填“>”,“<”或“=”)
  2. (2) 完成本实验,必须测量的物理量有_____
    A . 小球a开始释放点到斜槽末端的高度差h B . 轨道末端与水平地面的高度差H C . a球和b球的质量m1、m2 D . O点到M、P、N三点的距离x1、x2、x3
  3. (3) 若(2)所给选项的物理量均已知,如果满足条件(用测量的物理量表示),则表示两小球碰撞过程中动量守恒。
下列说法正确的是(  )
A . 电荷的周围既有电场也有磁场,反映了电和磁是密不可分的 B . 电容公式 采用的是比值定义法,但电容器的电容并不由Q、U决定 C . 200个 的原子核经过两个半衰期后剩下50个 D . 是α衰变方程, 是β衰变方程
氢原子的能级图如图所示,有一群处于n=4能级的氢原子,若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应,则下列说法中正确的是(   )

A . 这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应 B . 如果辐射进来能量为0.32eV的光子,可以使氢原子从n=4能级向n=5能级跃迁 C . 如果辐射进来能量为1.32eV的光子,不可以使处于n=4能级的氢原子发生电离 D . 用氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的光照射金属A,所产生的光电子的最大初动能为10.2eV
光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的质量为4m的L形滑板(平面部分足够长)。距离滑板A壁L1的B处放有一质量m,带正电量q的小物体,小物体与板面的间摩擦不计。整个装置处于场强为E的匀强电场中,最初滑板与物体都静止。释放小物体后,在电场力作用下向右运动,并与滑板A壁发生弹性碰撞。求:

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  1. (1) 小物体第一次与滑板A壁碰撞前、后的速度v1和v1ˊ;
  2. (2) 小物体第一次碰撞到第二次碰撞的时间间隔∆T;
  3. (3) 物体从开始释放到第二次碰撞前,电场力对物体做功。(设所有碰撞经历时间都极短)
关于原子结构的认识历程,下列说法正确的有(   )
A . 汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B . 玻尔提出了原子能级结构假说,成功地解释了各种原子的光谱 C . 卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性 D . α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
关于近代物理知识,下列说法正确的是(   )
A . 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B . 在康普顿效应中,当入射的光子与晶体中的电子碰撞时,要把一部分动量转移给电子因而光子动量变小 C . 原子核衰变时电荷数和质量都守恒 D . 现在地球上消耗的能量,绝大部分来自太阳,即太阳内部裂变时释放的核能
某同学用图中所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验,先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把大小相同的b球静放在斜槽轨道末端水平段的最右端,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。

  1. (1) 本实验必须测量的物理量有________
    A . 斜槽轨道末端到水平地面的高度H B . 小球a、b的质量ma、mb C . 小球a、b的半径r D . 小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E . 记录纸上O点到A,B,C各点的距离OA,OB,OC F . a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
  2. (2) 根据实验要求,两小球的质量关系为mamb(填“大于”、“小于”或“等于”);
  3. (3) 为测定未放小球b时,小球a落点B的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,图中给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为cm;

  4. (4) 按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是。(用题中测得物理量的符号表示)
北海公园荷花池中的喷泉如图甲所示,其水泵以一定的角度将水喷向空中,水的运动轨迹示意图如图乙所示,水上升的最大高度为h,落在水面的位置距喷水口的距离为d。已知喷水口的水流量为Q,水的密度为 ,重力加速度为g,忽略空气阻力。

  1. (1) 求上述喷泉中水上升至最大高度时水平速度的大小vx
  2. (2) 假设水击打在水面上时速度立即变为零,且在极短时间内击打水面的水受到的重力可忽略不计,求水击打水面竖直向下的平均作用力的大小Fy
下列说法正确的是  (    )
A . 居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象 B . 根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大 C . 德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性. D . 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成 E . 赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象——光电效应. F . 比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能
如图所示,放在光滑水平面上足够长的木板,右端用细线系在墙上,左端固定一个轻弹簧。一质量为m的小球,以某一初速度在光滑木板上表面向左运动且压缩弹簧。当球的速度减小为初速度的一半时,弹簧的弹性势能为E,这时细线被拉断,为使木板获得的动能最大,木板的质量应等于多少?木板对应的最大动能为多少?

如图所示,一平顶小车静止在光滑的水平轨道上,车项与左侧光滑平台等高。平台上放置一个与车质量相等小物块,小物块可视为质点,小物块以的初速度向右运动,滑上小车,已知小物块恰好未从小车上滑下,小物块与车顶间的动摩擦因数。求:

  1. (1) 小车最终的速度
  2. (2) 小物块相对小车运动的时间
  3. (3) 小车的长度
如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:

步骤1:用天平测出小球1和小球2的质量m1、m2

步骤2:调节“碰撞实验器”轨道末端水平,接着不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上、重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置P;

步骤3:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤2同样的方法分别标出碰撞后小球1和小球2落点的平均位置M、N;

步骤4:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度

  1. (1) 入射小球1的质量应(选填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球2的质量;为保证两小球做对心碰撞,入射小球1的半径应。(选填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球2的半径。
  2. (2) 当所测物理量满足表达式时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式时,即说明两球是弹性碰撞。
物理学中,将一个恒力的冲量定义为这个力与其作用时间的乘积,用字母I表示,即I=F·t。下列关于冲量的单位可能正确的是(   )
A . N/m B . N·s C . kg·m/s3 D . kg·m/s
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