5.如图所示，一网球运动员将球在边界处正上方垂直球网方向水平击出，球刚好过网落在图中位置，相关数据如图所示.下列说法正确的是(不计空气阻力)(　)

A.击球点的高度h1与球网的高度h2之间的关系为h1＝1.8h2

B.若保持击球高度不变，球的初速度v0只要大于，一定落在对方界内

C.任意降低击球高度(仍高于h2)，只要击球的初速度合适，球一定能落在对方界内

D.任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内

解析：h1＝g·()2

h1－h2＝g()2

解得：h1＝1.8h2，A正确.

当球被击出的初速度大于s时，球已飞出底界，故B错误.

当击球高度低于某一值时，无论初速度为多少，球要么不能过网，要么击出底界，C错误.

设击球高度为h0，以初速度vc击出的球恰好擦网而过压在底界上时，则有：

vc·＝s

vc·＝2s

解得h0＝h2，即击球高度大于h2时，只要初速度合适，球一定能落在对方界内，D正确.

答案：AD

4.如图甲所示，以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，则物体完成这段飞行的时间为(　)

A. s　B. s　C. s　D.2 s

解析：

乙

物体垂直地撞在斜面上，将其末速度分解如图乙所示.

cot θ＝＝

得：t＝＝ s

＝ s.

答案：C

3.如图所示，某人通过定滑轮用不可伸长的轻质细绳将质量为m的货物提升到高处.已知人拉绳的端点沿平面匀速向右运动，若滑轮的质量和摩擦均不计，则下列说法中正确的是(　)

A.货物匀速上升

B.货物加速上升

C.绳的拉力T大于物体的重力mg

D.绳的拉力T等于物体的重力mg

解析：假设某时刻绳与水平方向的夹角为θ，将手握着的绳端的速度沿绳方向和垂直绳方向分解，沿绳方向的分量等于货物上升的速度大小，即v′＝v·cos θ.由题图可知，绳与水平方向的夹角随时间减小，故货物做加速运动，T＞mg.

答案：BC

2.在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d.如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为(　)

A.d　B.0　C.d　D.d

解析：当摩托艇的船头垂直河岸方向航行时可在最短时间到岸.到岸时沿河岸方向的位移为x＝d.

答案：C

1.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是(　)

A.一定是直线运动

B.一定是抛物线运动

C.可能是直线运动，也可能是加速度恒定的曲线运动

D.以上说法都不对

解析：当两运动的合加速度方向与合初速度的方向在同一直线上时物体做直线运动；当两运动的合加速与合初速度不在同一直线上时物体做加速度恒定的曲线运动.

答案：C

13.(14分)(1)发生光电效应时，光电子的最大初动能由光的　　 和　　决定.

(2)图示为测定光电效应产生的光电子比荷的实验原理简图.将两块相距为d的平行板放在真空容器中，其中金属板N受光线照射时发射出沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流表指针偏转.若调节R，逐渐增大极板间的电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表的示数为U时，电流恰好为零；断开开关，在MN间加上垂直纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零.当磁感应强度为B时，电流恰好为零.由此可算得光电子的比荷＝　　.(用已知量U、B、d表示)

解析：(2)当电压表的示数为U时，垂直N板并具有最大初动能的电子恰好不能到达M板，则eU＝mv.

断开开关，在M、N两板间加上垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场时，电流恰好为零.根据圆周运动和几何关系有：

ev_mB＝m

联立解得：＝.

答案：(1)频率　金属的逸出功　(2)

12.(13分)金属晶体中晶格大小约为1×10^－10 m，电子经加速电场加速后形成一电子束，电子束照射到该金属晶格时，获得明显的衍射图样，则这个加速电场的电压约为多少？(已知电子的电荷量e＝1.6×10^－19 C，电子的质量m_e＝9.1×10^－31 kg，普朗克常量h＝6.63×10^－34 J·s，物质波的波长λ＝，p为动量.结果保留两位有效数字)

解析：当电子运动的德布罗意波长与晶格大小差不多时，可以得到明显的衍射图样，由此可估算出加速电场的电压.

设加速电场的电压为U，则电子加速获得的动能E_k＝eU，而电子的动量p＝.

电子的德布罗意波长λ＝＝

加速电压U＝

把已知数据代入解得：U＝1.5×10² V.

答案：1.5×10² V

11.(13分)德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究.如图甲所示，他们在阴极射线管中充入要考察的汞蒸气，阴极发射出的电子经阴极K和栅极R之间的电压U_R加速，电子到达栅极R时，电场力做的功为eU_R.此后电子通过栅极R和阳极A之间的减速电压U_A.通过阳极的电流如图乙所示，随着加速电压增大，阳极电流在短时间内也增大，但是电压达到一个特定的值U_R后，观察到电流突然减小.在这个电压值上，电子的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子.而参加碰撞的电子放出能量，速度减小，因此到达不了阳极，阳极电流减小.eU_R即为基态气体原子的激发能.得到汞原子的各个能级比基态高以下能量值：4.88 eV,6.68 eV,8.87 eV,10.32 eV.由此可知图乙中的U₁＝　　V，U₂＝　　V.

甲　　　　　　乙　

解析：由题意知，eU_R＝E_n－E₁时电流突然减小，则：

U₁＝4.88 eV，U₂＝6.68 eV.

答案：4.88　6.68

10.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 eV-3.11 eV，下列说法错误的是(　)

A.处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离

B.大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应

C.大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光

D.大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光

解析：处于n＝3能级的氢原子吸收光子而发生电离的最小能量是1.51 eV，又因紫外线的频率大于可见光的频率，所以紫外线的光子能量E≥3.11 eV，故选项A正确.

由能级跃迁理论知，氢原子由高能级向n＝3能级跃迁时，发出光子的能量E≤1.51 eV，所以发出光子能量小于可见光的光子能量.由E＝hν知，发出光子频率小于可见光的光子频率，发出光子为红外线，具有较强的热效应，故选项B正确.

　由能级跃迁理论知，n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可发出6种不同频率的光子，故选项C正确.

由能级跃迁理论知，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光子的能量分别为：0.66 eV(4→3)，2.55 eV(4→2),12.75 eV(4→1),1.89 eV(3→2),12.09 eV(3→1)，10.2 eV(2→1)，所以只有3→2和4→2跃迁时发出的2种频率的光子属于可见光，故选项D错误.

答案：D

非选择题部分共3小题，共40分.

9.某同学采用了如图所示的实验装置来研究光电效应现象.当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象.闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为反向截止电压，根据反向截止电压，可以计算到光电子的最大初动能E_km.现分别用频率为ν₁和ν₂的单色光照射阴极，测量到反向截止电压分别为U₁和U₂，设电子的质量为m，电荷量为e，则下列关系式正确的是(　)

A.频率为ν₁的光照射时，光电子的最大初速度v＝

B.阴极K金属的逸出功W＝hν₁－eU₁

C.阴极K金属的极限频率ν₀＝

D.普朗克常数h＝

解析：反向截止电压的物理意义为恰好使具有最大初动能的光电子不能达到A极，由此得eU₁＝mv＝hν₁－W；eU₂＝mv＝hν₂－W.故选项A、B正确.

又因为金属的逸出功W＝hν₀，故有：

eU₁＝hν₁－hν₀

eU₂＝hν₂－hν₀

解得：ν₀＝

h＝

故选项C错误、D正确.

答案：ABD