题目内容

．[3-5] （15分）

⑴（6分）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为______。若用波长为λ（λ<λ0）的单色光做该实验，则其遏止电压为______。已知电子的电荷量、真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。

⑵（9分）如图，A、B、C三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0。求弹簧释放的势能。

 

（1）；（2）

解析:（1）由和得

由爱因斯坦质能方程和得

（2）设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得   ①

设C离开弹簧时，A、B的速度大小为，由动量守恒得   ②

设弹簧的弹性势能为，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有

 　　　　　　 ③

由①②③式得弹簧所释放的势能为  　　　

 

练习册系列答案
相关题目
（选修模块3-5）
（1）关于光电效应现象，下列说法中正确的是
C
C

A．在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大
B．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应
D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
（2）处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是
B
B

A．Ep增大、Ek减小、En减小
B．Ep减小、Ek增大、En减小
C．Ep增大、Ek增大、En增大
D．Ep减小、Ek增大、En不变
（3）如图所示，质量为m的小球B连接着轻质弹簧，静止在光滑水平面上．质量为m的小球A以某一速度向右运动，与弹簧发生碰撞，当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP，则碰撞前A球的速度v0大小为多少？
物理-选修3-5模块
（1）氢原子的部分能级如图所示．已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间．由此可推知，氢原子
AD
AD

A．从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短
B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D．从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
（2）一个锂核（73Li）受到一个质子的轰击，变成2个α粒子，写出这一过程的核反应方程，已知一个氢核的质量是1.6736×10-27kg，一个锂核的质量是11.6505×10-27kg，一个氦核的质量是6.6466×10-27kg，上述核反应所释放的能量等于多少J（最后结果取三位有效数字）．
利用图所示的装置验证机械能守恒定律．图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当光电门中有物体通过时与它们连接的光电计时器（都没有画出）能够显示挡光时间．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s．已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.54m，（g=9.80m/s2）．
（1）滑块通过光电门1时的速度v1=
1.0
1.0
m/s，通过光电门2时的速度v2=
2.5
2.5
m/s．
（2）滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为
5.25
5.25
 J，重力势能的减少量为
5.29
5.29
 J（结果保留三位有效数字）．
（3）由（2）计算可知动能增加量△Ek并不等于重力势能的减少量△Ep，产生误差的原因是
滑块受到斜面的摩擦力
滑块受到斜面的摩擦力
（写出其中一条原因即可）．
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是
D
D
；
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
B．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙
C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
（2）如图1所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA
小于
小于
VB（选填“大于”、“小于”或“等于”）； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中
吸热
吸热
（选填“吸热”或“放热”）
（3）冬天到了，很多同学用热水袋取暖．现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它所包含的水分子数目约为多少个？（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约为18g，阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol-1）．

B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
C
C

A．光的偏振现象证明了光波是纵波
B．在发射无线电波时，需要进行调谐和解调
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
（2）如图2所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s．则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为
2：1
2：1
，此时刻起，质点c的振动方程是：
y=15cos10πt
y=15cos10πt
cm．
（3）如图3所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少？
C．（选修模块3-5）
（1）下面核反应中X代表电子的是
C
C

A．
 
14
7
N+
 
4
2
He→
 
17
8
O+X
B．
 
4
2
He+
 
27
13
Al→
 
30
15
P+X
C．
 
234
90
Th→
 
234
91
Pa+X
D．
 
235
92
U+
 
1
0
n→
 
144
56
Ba+
 
89
36
Kr+3X
（2）从某金属表面逸出光电子的最大初动能EK与入射光的频率ν的图象如图4所示，则这种金属的截止频率是
4.3×1014
4.3×1014
HZ；普朗克常量是
6.6×10-34
6.6×10-34
Js．
（3）一个静止的铀核
 
232
92
U（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核
 
228
90
Th（原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.67×10-27kg，1u相当于931MeV）
①算出该核衰变反应中释放出的核能？
②假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能与α粒子的动能之比为多少？

在观察按正弦规律变化的电压图线时，应进行的操作是：

（1）扫描范围旋钮应置于               。

（2）衰减调节旋钮置于                 。

（3）若在光屏上看不到完整的正弦曲线时，应调节              。

（4）为增大调节正弦曲线的水平长度应调节         ，改变正弦曲线在竖直方向的高度时，可调节                。

（5）将同步旋钮由“+”改置于“-”后，看到的正弦曲线形状是                 。

 

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