高中物理选修3-5复习

一、选择题

1．关于α粒子的散射实验，下述不正确的是   (　　)

A．α粒子发生大角度散射的主要原因是原子中有正电荷

B．α粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用

C．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上

D．相同条件下，换用原子序数越小的物质做实验，沿同一偏转角散射的α粒子就越少

2．下列关于近代物理知识说法，你认为正确的是 （     ）

A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长

D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加

3．一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，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．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2

B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零

C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2

D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零

4．光电效应的实验结论是：对于某种金属  (    　　)

A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小

D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

5．用波长为2.0×10－7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19 J。由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s，结果取两位有效数字)   (　   　)

A．5.5×1014 Hz　　　　B．7.9×1014 Hz     C．9.8×1014 Hz     D．1.2×1015 Hz

6．一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是(　   　)

A．动量不变，速度增大  B．动量变小，速度不变  C．动量增大，速度增大  D．动量增大，速度减小

7．为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水位上升了45 mm。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s，据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲叶后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3)        (　  　)

A．0.15 Pa             B．0.54 Pa       C．1.5 Pa          D．5.4 Pa 

8.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　　）       

A、图甲：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、图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

C、图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D、图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

9．如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是 (       )        

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒

B．小车与木箱组成的系统动量守恒

C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同

10.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是(     )

11.研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是(　   　)

二、填空题。

12．钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是                                    。

13．激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光。红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为P＝1.0×1010 W，所发射的每个光脉冲持续的时间为Δt＝1.0×10－11 s，波长为793.4 nm，则每列光脉冲的长度l是________m，其中含有的能量子数N是________。 

14．氢原子光谱谱线波长遵循公式＝R，R为里德伯常量，赖曼系是从高能级向基态跃迁时产生的，巴耳末系是从高能级向第二能级跃迁时产生的，帕邢系是从高能级向第三能级跃迁时产生的，则各线系的第一条谱线的波长之比为                          。

15.一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，已知普朗克恒量为h，光速为c， 则此光源每秒钟发出的光子数为______            个，若某种金属逸出功为W，用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为_____________           。

16. 氢原子能级图如右图所示，现用下列几种能量的光子的光照射处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C： 12.45eV，则能被氢原子吸收的光子是             （填序号），氢原子吸收该光子后可能产生          种频率的光子． 

17.按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h )

18.如图所示，是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。

  ①当变阻器的滑动端P向          端滑动时(选填“左”或“右”)，通过电流表的电流将会减小。

  ②当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为                (已知电子电荷量为e)．

  ③如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_______ (选填“增加”、“减小”或“不变”)．

三、计算题。

19．如图所示，一轻质弹簧两端各连一质量为m的滑块A和B，两滑块都置于光滑的水平面上。今有质量为m/4的子弹以水平速度v0射入A中不再穿出，试分析弹簧在什么状态下滑块B具有最大动能，其值是多少？

20.一个容器中有2g氢气，假设所有氢原子均处于第5能级，在向低能级跃迁时，求：

(1)一共能辐射几种光子？

(2)若阿伏加德罗常数用NA表示，当所有氢原子都跃迁到基态时，辐射的光子总数为多少？（假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）

21. 如图所示，一辆质量为M的平板小车在光滑水平面上以速度v做直线运动，今在车的前端轻轻地放上一质量为m的物体，物体放在小车上时相对于地面的速度为零，设物体与车之间的动摩擦因数为μ，为使物体不致从车上滑跌下去，车的长度最短为多少？

22. 一电子具有200 m/s的速率，动量的不确定范围是0.01%，我们确定该电子位置时，有多大的不确定范围？(电子质量为9.1×10－31 kg) 

23.研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材料为金属钾，其逸出功为W0＝2.25 eV，现用光子能量为10.75 eV的紫外线照射光电管，调节变阻器滑片位置，使光电流刚好为零。求： (1)电压表的示数是多少？

(2)若照射光的强度不变，紫外线的频率增大一倍，阴极K每秒内逸出的光电子数如何变化？到达阳极的光电子动能为多大？

(3)若将电源的正负极对调，到达阳极的光电子动能为多大？

24、如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？

25、氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子。如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：（1）这群氢原子发出的光谱有几条谱线能使该金属产生光电效应？（2）从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？

26、如图为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系，当用光子能量为4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时，对应图线与横轴的交点U1＝－2.37V.(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子电量e＝1.6×10－19 C)(以下计算结果保留两位有效数字)（1）求阴极K发生光电效应的极限频率．（2）当用光子能量为7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时，测得饱和电流为0.32μA，求阴极K单位时间发射的光电子数．

参

13、3×10－3　  4.0×1017个     14、35  1  540

15、  、       16、B   3    17、越大 

18、①   右  ，②  eU   ③   不变  

19、当弹簧第一次恢复原长时　mv

20、(1)10种　(2) NA       21、

22、Δx≥2.90×10－3 m

23、(1)8.50 V　(2)减半　10.75 eV　(3)17.00 eV

24、3kg

25、（1）3种

（2）2.55eV

26、（1） 5.2×1014 Hz　（2） n＝2.0×1012