选修3-5 知识点题库

如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m₀=0.1kg的子弹以v₀=179m/s的初速度水平向左飞，瞬间击中木块并留在其中．已知木块与平板之间的动摩擦因数μ=0.54，（g=10m/s²）求：

①子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度

②若是木块刚好不会从车上掉下，则小车的平板至少多长？

核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电， $\text{[math]}$ 是常用的核燃料， $\text{[math]}$ 受一个中子轰击后裂变成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 两部分，并产生个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要（选填“大于”或“小于”）它的临界体积。

1905年，爱因斯坦把量子化概念进一步推广，成功地解释离光电效应现象，提出了光子说．在给出与光电效应有关的三个图象中，下列说法正确的是（）

A . 图1中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生离偏转，说明锌板带正电，验电器带负点 B . 图2中，从光电流与电压的关系图象中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 C . 图3中，由光电子最大初动能E_k与入射光频率V的关系图象可求得普朗克常量h为 $\text{[math]}$ D . 图3中，由光电子最大初动能E_k与入射光频率V的关系图象可知该金属逸出功为hv₀

如图，足够大的光滑水平面上固定着一竖直挡板，挡板前L处静止着质量m₁=1kg的小球A，质量m₂=2kg的小球B以速度v₀运动，与小球A正碰。两小球可看作质点，小球与小球及小球与挡板的碰撞时间忽略不计，且碰撞中均没有机械能损失。求

（1）第1次碰撞后两小球的速度；
（2）两小球第2次碰撞与第1次碰撞之间的时间；
（3）两小球发生第3次碰撞时的位置与挡板的距离。

物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端。下列说法正确的是（）

A . 上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量 B . 上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失 C . 上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同 D . 上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量

一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为v，方向水平．炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为 $\text{[math]}$ m，则爆炸后另一块瞬时速度大小为（）

A . v B . $\text{[math]}$ v C . $\text{[math]}$ v D . 0

质量为m的小车中挂有一个单摆，摆球的质量为m₀ ，小车和单摆以恒定的速度v₀沿水平地面运动，与位于正对面的质量为m₁的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，可能发生的情景有：

①小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别为v₁、v₂和v₃ ，且满足：（m+m₀）v₀＝mv₁+m₁v₂+m₀v₃

②摆球的速度不变，小车和木块的速度为v₁、v₂ ，且满足：mv₀＝mv₁+m₁v₂

③摆球的速度不变，小车和木块的速度都为v，且满足：mv₀＝（m+m₁）v

④小车和摆球的速度都变为v₁ ，木块的速度变为v₂ ，且满足：（m+m₀）v₀＝（m+m₀）v₁+m₁v₂

其中正确的是（）

A . ①②③ B . ②③ C . ①②④ D . ①③④

以开发核聚变能源为目的，被誉为“人造太阳”的中国环流器二号M（HL--2M）装置在2019年全国两会期间备受关注。下列核反应方程中属于核聚变反应的是（）

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

如图所示，光滑水平地面上，一质量为M＝1kg的平板车上表面光滑，在车上适当位置固定一竖直轻杆，杆上离平板车上表面高为L＝1m的O点有一钉子（质量不计），一不可伸长轻绳上端固定在钉子上，下端与一质量m₁＝1.5kg的小球连接，小球竖直悬挂静止时恰好不与平板车接触。在固定杆左侧放一质量为m₂＝0.5kg的小滑块，现使细绳向左恰好伸直且与竖直方向成60°角由静止释放小球，小球第一次摆到最低点时和小滑块相碰，相碰时滑块正好在钉子正下方的 $\text{[math]}$ 点。设碰撞过程无机械能损失，球和滑块均可看成质点且不会和杆相碰，不计一切摩擦，g取10m/s² ，计算结果均保留两位有效数字。求：

（1）小滑块初始位置距 $\text{[math]}$ 的水平距离a；
（2）碰后小球能到达的最大高度H。

2018年3月22日，一架中国国际航空CA03客机，从天津飞抵香港途中遭遇鸟击，飞机头部被撞穿约一平方米的大洞，雷达罩被击穿，所幸客机及时安全着陆，无人受伤。若飞机飞行的速度为150m/s，小鸟在空中的飞行速度非常小，与飞机的速度相比可忽略不计。已知小鸟的质量约为0.4kg，小鸟与飞机的碰撞时间为6.0×10^﹣4s．则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为（）

A . 10⁸N B . 10⁵N C . 10³N D . 10²N

（1）假设在t时间内有N个质量为m的气体分子在垂直器壁方向与器壁发生完全弹性碰撞，碰撞过程不考虑动能损失，气体分子运动的速率为v₀ ，试推导这些气体分子对器壁产生的压力F表达式。
（2）对于容器内的气体分子而言，实际上每个气体分子均做无规则热运动，它们的速度不断发生变化。对某一时刻而言，容器内各分子的速度大小和方向是不同的，根据热力学统计规律，大量气体分子做无规则热运动，它们沿各个方向运动的机会均等，从统计学的观点来看，可以认为各有1/6的气体分子向着上、下、前、后、左、右这六个方向运动，气体分子速率按一定的统计规律分布，可以认为所有分子都以平均速率向各个方向运动。大量气体分子碰撞器壁时，在某段时间内会对器壁产生一个持续均匀的压力，作用在器壁单位面积上的压力就等于气体的压强。设单位体积内气体的分子数即分子的数密度为n，气体分子运动平均速率为v，与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。每个气体分子的平均动能为E_k（为了便于计算近似等于 $\text{[math]}$ ），请定量推导出气体压强p与气体分子的平均动能及分子数密度的关系。

如图所示，用频率不同的光照射某种金属产生光电效应，以测量的遏止电压U_c为纵轴，入射光频率ν为横轴建立平面直角坐标系。已知电子电荷量e=1.6×10^-19C。请结合该图像，求：

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（1）该金属的截止频率 $\text{[math]}$ ；
（2）普朗克常量h。

某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B₁和B₂ ，二者方向相反．矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）．其中ad边宽度与磁场间隔相筹，当磁场B₁和B₂同时以速度v₀= 10m/s沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动．已知金属框垂直导轨的ab边长L=0.1m、总电阻R=0.8Ω，列车与线框的总质量m=4.0kg，B₁=B₂=2.0T，悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f=0.4N．

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（1）求实验车所能达到的最大速率；
（2）实验车达到的最大速率局，某时刻让磁场立即停止运动，实验车运动20s之后也停止运动，求实验车在这20s丙的通过的距离：
（3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，经过时间t=24s时，发现实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为v=2m/s，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间．

铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变。铀235裂变方程为∶ $\text{[math]}$ ，衰变方程为∶ $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 裂变过程放出能量，衰变过程吸收能量 B . 裂变产生的新核X中含有88个中子 C . 衰变产生的新核Y的比结合能比铀核的大 D . 核裂变释放能量产生的高温会加快铀235的衰变

下列说法中正确的是（）

A . 物体所受合外力越大，其动量变化一定越大 B . 物体所受合外力越大，其动量变化一定越快 C . 物体所受合外力的冲量越大，其动量变化可能越小 D . 物体所受合外力的冲量越大，其动量一定变化越快

如图所示，竖直平面内粗糙水平轨道AB与光滑半圆轨道BC相切于B点，一质量m₁＝1 kg的小滑块P（视为质点）受到一水平向右瞬时冲量I作用后，从A点以v₀的初速度滑向B点，滑块P运动到B点时与静止在B点的质量m₂＝2 kg的小滑块Q（视为质点）发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后小滑块Q恰好能滑到半圆轨道的最高点C，同时小滑块P恰好能回到AB的中点。已知半圆轨道半径R＝0.9 m，重力加速度 g＝10 m/s².求：

（1）与Q碰撞前的瞬间，小滑块P的速度大小；
（2） P受到水平向右的瞬时冲量I。

质量 $\text{[math]}$ 的物体甲静止在光滑水平面上，质量未知的物体乙从甲的左侧以一定的速度与物体甲发生正碰，碰撞时间极短，磁撞后物体甲和物体乙粘在一起成为一个整体。如图所示，a段为碰撞前物体乙的位移—时间图像，b段为破撞后整体的位移—时间图像，下列说法正确的是（）

A . 碰撞前物体乙的速度与碰撞后整体的速度大小之比为5：3 B . 碰撞过程中物体甲对物体乙的冲量与物体乙对物体甲的冲量大小相等、方向相反 C . 物体甲与物体乙的质量之比为1：2 D . 物体甲和物体乙碰撞过程中机械能守恒

真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其截止频率对应的光波波长分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ）制成，板面积为S，间距为d．现用波长为 $\text{[math]}$ 的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q正比于

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

下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 衰变方程 B . $\text{[math]}$ 是核聚变方程 C . $\text{[math]}$ 是人工核转变方程 D . $\text{[math]}$ 是核裂变方程

质量分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的物体a、b在光滑水平面上发生正碰。若不计碰撞时间，它们碰撞前、后的 $\text{[math]}$ 图像如图所示。则下列说法正确的是（）

A . 碰撞前a物体的动量大小为 $\text{[math]}$ B . 碰撞前b物体的动量大小为 $\text{[math]}$ C . 在碰撞过程中，b物体受到的冲量为 $\text{[math]}$ D . 在碰撞过程中，a物体损失的动量大小为 $\text{[math]}$