选修3-5 知识点题库

如图所示，质量m₁=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=1.5 m，现有质量m₂=0.2kg、可视为质点的物块，以水平向右的速度v₀=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止，物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10 m/s² ，求：

（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v₀′不超过多少．

一个氘核（ $\text{[math]}$ ）与一个氚核（ $\text{[math]}$ ）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损．若用m_l、m₂、m₃、m₄分别表示氘核、氚核、中子、新核的质量，则聚变过程中，核反应方程是，反应过程中（填“吸收”或“放出”）的能量△E=．

下列说法中正确的是（）

A . 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B . 玻尔将量子观念引入原子领域，并能够解释氢原子的光谱特征 C . 结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D . 放射性物质的温度升高，其半衰期不会发生变化

一个质量为2kg的滑块以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某一时刻起，在滑块上作用一个向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为向右，大小为4m/s。在这段时间里正确的是（）

A . 水平力做的功为0 B . 水平力做的功为32J C . 水平力的冲量大小为16kgm/s D . 水平力的冲量大小为0

如图所示为某同学应用气垫导轨“探究碰撞中的不变量”的实验装置。

（1）实验操作如下：
a．用天平分别测出滑块1、滑块2的质量m₁、m₂；用游标卡尺测出两遮光片的宽度d₁、d₂；

b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；

c．在滑块1和滑块2间放入一个锁定的压缩弹簧，用细绳固定，静止放置在气垫导轨上；

d．剪断细绳，读取滑块1、滑块2与弹簧分离后通过光电门的时间分别为t₁和t₂；

e．利用上述测量数据，若得出关系式成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和。
（2）关于该实验方案，下列说法正确的是_____。

A . 遮光片应选择较窄的 B . 两滑块的质量应该相同 C . 若两遮光片的宽度相同则不需要测出其宽度
（3）本实验需要调节气垫导轨水平，调节方案是；
（4）若某同学实验前没有调节气垫导轨水平，重复进行了多次实验，结果总是滑块1的动量大于滑块2的动量，出现这一结果的原因可能是导轨左侧（选填“高于”或“低于”）导轨右侧；
（5）某同学利用上述数据还测出被压缩弹簧弹性势能的大小E_P ，则弹性势能E_P=。

一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：（）

A . 地面对他的冲量大小为mv B . 地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt， C . 地面对他做的功为零 D . 地面对他做的功为 $\text{[math]}$ mv²

如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x₀ ， O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A，距物块B为3x₀ ，现让A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O点(A、B均视为质点)。试求：

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（1） A、B相碰后瞬间的共同速度的大小；
（2） A、B相碰前弹簧具有的弹性势能；
（3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R＝x₀的半圆轨道PQ，圆弧轨道与斜面相切于最高点P，现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，则v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点？

如图所示，足够长的斜面倾角为30°，初始时，质量均为m的滑块A、B均位于斜面上，且AB间的距离为L＝1m．现同时将两个滑块由静止释放，已知滑块A、B与轨道间的动摩擦因数分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，重力加速度g＝10m/s² ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块之间发生的碰撞为弹性碰撞，滑块可视为质点．求：

（1）经过多长时间，滑块之间发生第一次碰撞?
（2）再经过多长时间，滑块之间发生第二次碰撞?

巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式 $\text{[math]}$ ＝R（ $\text{[math]}$ － $\text{[math]}$ ），n＝3，4，5，…在氢原子光谱可见光区（巴耳末系的前四条谱线在可见光区），最长波长与最短波长之比为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

如图，M、N是电压U=10V的平行板电容器两极板，与绝缘水平轨道CF相接，其中CD段光滑，DF段粗糙、长度x=1.0m．F点紧邻半径为R的绝缘圆筒(图示为圆筒的横截面)，圆筒上开一小孔与圆心O在同一水平面上，圆筒内存在磁感应强度B=0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场E．一质量m=0.01kg、电荷量q=－0.02C的小球a从C点静止释放，运动到F点时与质量为2m、不带电的静止小球b发生碰撞，碰撞后a球恰好返回D点，b球进入圆筒后在竖直面内做圆周运动．不计空气阻力，小球a、b均视为质点，碰时两球电量平分，小球a在DF段与轨道的动摩因数μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s² ．求

（1）圆筒内电场强度的大小；
（2）两球碰撞时损失的能量；
（3）若b球进入圆筒后，与筒壁发生弹性碰撞，并从N点射出，则圆筒的半径．

如图，光滑水平面上有一辆匀质平板车，平板车右端固定有质量不计的竖直挡板，左端靠在倾角θ=37°的斜面底端。一个小滑块从离斜面底端h高处无初速度释放，滑上平板车后恰好不会落地。已知滑块与平板车的质量相等，滑块与斜面及平板车间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑块从斜面滑上平板车的过程速度大小不变，滑块与挡板撞击过程时间极短且无动能损失，重力加速度大小为g，忽略其它摩擦，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求滑块在斜面上的运动时间t；
（2）求滑块撞击挡板时滑块离斜面底端的距离s；
（3）若将平板车左边一半去掉后放回斜面底端，滑块仍从原处释放，求其离开平板车时的速度大小v。

某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。光滑的水平平台上的A点放置有一个光电门。实验步骤如下：

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A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

B．用天平分别测得小滑块a（含挡光片）和小球b的质量为m₁、m₂；

C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧，静止放置在平台上；

D．细线烧断后，a、b被弹开，向相反方向运动；

E.记录滑块a离开弹黄后通过光电门时挡光片的遮光时间t；

F.小球b离开弹簧后从平台边缘飞出，落在水平地面的B点，测出平台距水平地面的高度h及B点与平台边缘铅垂线之间的水平距离x₀；

G.改变弹賛压缩量，进行多次实验.

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为mm.
（2）若a、b与弹黄作用过程中系统动量守恒，则m₁ =（用上述实验所涉及物理量的字母表示，重力加速度为g）

原子核从核外电子壳层中俘获一个电子的过程称为电子俘获。一个铍原子处于静止状态，铍原子在其原子核（ $\text{[math]}$ ）俘获一个核外电子后变成一个新原子，同时放出一个不带电的中微子，中微子质量数为0。上述过程中（）

A . 新原子的核电荷数是3 B . 新原子与中微子的动量大小相等 C . 新原子和铍原子的能量相等 D . 中微子质量等于铍原子与新原子质量之差

钙和钠两种金属的极限频率 $\text{[math]}$ 和逸出功 $\text{[math]}$ 如表所示。关于钙和钠两种金属发生光电效应的最大初动能 $\text{[math]}$ 与入射光频率 $\text{[math]}$ 的关系图像正确的是（）

金属	钙	钠
$\text{[math]}$ /10¹⁴Hz	7.73	5.53
W₀/eV	3.20	2.29

A .

B .

C .

D .

如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n=3的激发态上，下列说法正确的是（）

A . 原子向n=2的能级跃迁需要吸收能量 B . 原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子 C . 原子跃迁到低能级后电子动能减小 D . 原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离

（1）在利用如图所示装置验证动量守恒的实验中，还需要的仪器有

A．交流电源 B．天平 C．刻度尺 D．圆规
（2）下列关于实验的要求正确的是
A．必须保证轨道末端水平

B．必须保证两球直径相等

C．必须保证两球质量相等

D．必须借助重锤线找到O点位置
（3）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有____

A . A，B两点间的高度差h₁ B . B点离地面的高度h₂ C . 小球A和小球B的质量m_A、m_B D . 小球A和小球B的半径r
（4）要验证动量守恒，可根据；
（5）经测定，mA=45.0g，mB=7.5g，小智同学做了多次测量，他取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，画出y-x图像，该图像接近____

A . B . C .

水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，因而得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面半径为r的圆柱形水流垂直射到要切割的竖直钢板上，碰到钢板后水的速度减为零。已知水的流速为v，水的密度为 $\text{[math]}$ ，则钢板受到水的平均冲力大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）

A . 甲光的频率大于乙光的频率 B . 乙光的波长大于丙光的波长 C . 乙光对应的截止电压大于丙光对应的截止电压 D . 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能

近代物理研究表明 $\text{[math]}$ 粒子的半衰期约为T=0.79 $\text{[math]}$ ，其衰变方程为 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 粒子带正电，带电量的值与元电荷相同， $\text{[math]}$ 介子不带电， $\text{[math]}$ 介子带正电。某 $\text{[math]}$ 粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，在某时刻 $\text{[math]}$ 粒子发生衰变，产物a沿图示圆轨道运动，轨迹半径为2R，产物b做直线运动（轨迹未画出）。下列说法正确的是（）

A . 根据图示轨迹可知 $\text{[math]}$ 粒子的衰变方式 B . $\text{[math]}$ 粒子衰变产物的总质量比 $\text{[math]}$ 粒子质量大 C . 衰变后瞬间产物a的动量方向与产物b的动量方向相反 D . $\text{[math]}$ 粒子、产物a和产物b的动量大小之比为2：1：2

美国物理学家密立根从1907年开始以精湛的技术测量光电效应中的几个重要的物理量，研究光电效应的实验电路图如图所示，滑动变阻器滑片P处于图示位置。用绿光照射阴极K时，电流表示数不为零，已知紫光的频率大于绿光的频率，则（）

A . 仅把绿光改为紫光照射阴极K时，电流表示数为零 B . 把这束绿光遮住一半，则光电流强度减小 C . 仅将滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表示数可能不变 D . 任何一种频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数