如图所示.用“碰撞实验器可以验证动量守恒定律.即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中.直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是.可以通过仅测量CC.间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时.先让入射球m1多次从� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量

（填选项前的序号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．
然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m₁从斜轨S位置静止释放，与小球m₂相撞，并多次重复．
A．用天平测量两个小球的质量m₁、m₂
B．测量小球m₁开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m₁、m₂相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为

m₁?OM+m₂?ON=m₁?OP

（用（2）中测量的量表示）．

分析：验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．

解答：解：（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度．故选C．
（2）实验时，先让入射球m_l多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m_l从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必须的，而且D要在E之前．至于用天平秤质量先后均可以．故选ADE．
（3）设落地时间为t，则v₀=

，v1=

，v2=

．
而动量守恒的表达式是m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
若两球相碰前后的动量守恒，则m₁?OM+m₂?ON=m₁?OP 成立．
故答案为：（1）C，（2）ADE（3）m₁?OM+m₂?ON=m₁?OP

点评：验证动量守恒定律中，会在相同高度下，用水平射程来间接测出速度，将复杂问题简单化．

练习册系列答案

相关题目

（19分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E＝1．0×10⁵N／C。水平面上放置两个静止的小球A和B（均可看作质点），两小球质量均为m＝0．10 kg，A球带电量为Q＝＋1．0×10^－⁵C，B球不带电，A、B连线与电场线平行。开始时两球相距L＝5．0 cm，在电场力作用下，A球开始运动（此时为计时零点，即t＝0），后与B球发生对心碰撞，碰撞过程中A、B两球总动能无损失，碰后两球交换速度。设在各次碰撞过程中，A、B两球间无电量转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力。求：

（1）第一次碰撞结束瞬间B球的速度为多大?从A球开始运动到发生第一次碰撞所经历的时间是多少? 　

（2）分别在下面坐标系中，用实线作出A、B两球从计时零点开始到即将发生第三次碰撞这段时间内的v－t图象。要求写出必要的演算推理过程。　

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题纸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) (12分)

⑴有以下说法，其中正确的是．

A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力减小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

⑵一定质量的理想气体从状态A(p₁、V₁)开始做等压膨胀变化到

状态B(p₁、V₂)，状态变化如图中实线所示．此过程中气体对外做的功为 ▲ ，气体分

子的平均动能 ▲ （选填“增大”“减小”或“不变”），气体 ▲ （选填“吸收”或“放出”）

热量．

⑶已知地球的半径R，地球表面的重力加速度g，大气压强p₀，空气的平均摩尔质量为M，

阿伏加德罗常数N_A．请结合所提供的物理量估算出地球周围大气层空气的分子数．

B．(选修模块3—4) (12分)

⑴下列说法正确的是 ▲

A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调

C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。

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

静止时的长度小

⑵如图所示，为黄光、蓝光分别通过同一干涉装置形成的干涉条纹中心部

分。则图甲为 ▲ 产生的干涉条纹（选填“黄光”或“蓝光”）．若将两

种颜色的光以同样的入射角入射到两种物质的介面上，图甲对应的色

光发生了全反射，则图乙对应的色光 ▲ （选填“一定”、“可能”或“不

可能”）发生全反射．

⑶图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.3s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.3s时刻向y轴正方向运动。

求：

①波的传播方向和周期；

②波的传播波速

C． (选修3-5试题) (12分)

⑴(4分)下列说法正确的是 ▲

A．原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变

B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能

C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小。

D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。

⑵(4分)）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．氢原子能级图为：

⑶ (4分) 如图(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点

计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一

段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两

车运动情况如图（b）所示，电源频率为50Hz，求：甲、乙两车的质量比m_甲：m_乙

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题纸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) (12分)

⑴有以下说法，其中正确的是．

A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力减小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

⑵一定质量的理想气体从状态A(p₁、V₁)开始做等压膨胀变化到

状态B(p₁、V₂)，状态变化如图中实线所示．此过程中气体对外做的功为 ▲ ，气体分

子的平均动能 ▲ （选填“增大”“减小”或“不变”），气体 ▲ （选填“吸收”或“放出”）

热量．

⑶已知地球的半径R，地球表面的重力加速度g，大气压强p₀，空气的平均摩尔质量为M，

阿伏加德罗常数N_A．请结合所提供的物理量估算出地球周围大气层空气的分子数．

B．(选修模块3—4) (12分)

⑴下列说法正确的是 ▲

A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调

C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。

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

静止时的长度小

⑵如图所示，为黄光、蓝光分别通过同一干涉装置形成的干涉条纹中心部

分。则图甲为 ▲ 产生的干涉条纹（选填“黄光”或“蓝光”）．若将两

种颜色的光以同样的入射角入射到两种物质的介面上，图甲对应的色

光发生了全反射，则图乙对应的色光 ▲ （选填“一定”、“可能”或“不

可能”）发生全反射．

⑶图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.3s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.3s时刻向y轴正方向运动。

求：

①波的传播方向和周期；

②波的传播波速

C． (选修3-5试题) (12分)

⑴(4分)下列说法正确的是 ▲

A．原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变

B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能

C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小。

D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。

⑵(4分)）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．氢原子能级图为：

⑶ (4分) 如图(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点

计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一

段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两

车运动情况如图（b）所示，电源频率为50Hz，求：甲、乙两车的质量比m_甲：m_乙

如图所示，在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E＝1．0×10⁵N／C。水平面上放置两个静止的小球A和B（均可看作质点），两小球质量均为m＝0．10 kg，A球带电量为Q＝＋1．0×10^－5C，B球不带电，A、B连线与电场线平行。开始时两球相距L＝5．0 cm，在电场力作用下，A球开始运动（此时为计时零点，即t＝0），后与B球发生对心碰撞，碰撞过程中A、B两球总动能无损失，碰后两球交换速度。设在各次碰撞过程中，A、B两球间无电量转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力。求：

（1）第一次碰撞结束瞬间B球的速度为多大?从A球开始运动到发生第一次碰撞所经历的时间是多少?

（2）分别在下面坐标系中，用实线作出A、B两球从计时零点开始到即将发生第三次碰撞这段时间内的v－t图象。要求写出必要的演算推理过程。

请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答则按A、B两题评分.

A.(选修模块3-3)(12分)

(1)(4分)下列说法中正确的是

A.一定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小

B.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度

C.产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升

D.能量耗散虽然不会使能的总量减少,却会导致能量品质的降低

(2)(4分)下列说法中,正确的是

A.晶体具有确定的熔点 B.多晶体具有各向异性

C.晶体和非晶体之间不能相互转化

D.碳原子按照不同规则排列,可以成为石墨,也可以成为金刚石

(3)(4分)如图所示,用活塞封闭一定质量理想气体的导热气缸放在水平桌面上,气缸正上方有一个沙漏正在漏沙,导致活塞缓慢下降.若大气压和外界温度恒定,随着沙子不断漏下,缸内气体的压强逐渐

(选填“增大”或“减小”),气体 (选填“吸收”或“放出”)热量.

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)(4分)下列说法中正确的是

A.光的偏振现象说明光是一种纵波

B.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关

C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点

D.当观察者向静止的声源运动时,接收到的声音频率小于声源发出的频率

(2)(4分)如图所示,S_l、S₂是两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别用图中实线和虚线表示.下列说法中正确的是

A.两列波的波长一定不同 B.两列波的频率可能相同

C.两列波叠加不能产生干涉现象 D.B点的振动始终是加强的

(3)( 4分)如图所示,OO'为等腰棱镜ABC的对称轴.两束频率不同的单色光a、b关于OO'对称,垂直AB面射向棱镜,经棱镜折射后射出并相交于P点.则此棱镜对光线a的折射率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)对光线b的折射率；这两束光从同一介质射向真空时,光束以发生全反射时的临界角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)光束b发生全反射时的临界角.

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)(4分)下列关于近代物理知识说法中正确的是

A.光电效应显示了光的粒子性

B.玻尔理论可以解释所有原子的光谱现象

C.康普顿效应进一步证实了光的波动特性

D.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的

(2)(4分)在天然放射现象中,释放出的三种射线a、b、c在磁场中运动轨迹如图所示,其中是β射线, 穿透能力最强.(选填“a”、“b”或“c”)[来源:Ks5u.com]

(3)(4分)利用水平放置的气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验,如图所示,图中A、B装置叫 ,其作用是 .若测得滑块甲的质量为0.6kg,滑块乙的质量为0.4kg,两滑块作用前甲的速度大小为0.8m/s,乙的速度大小为0.5m/s,迎面相碰后甲乙粘在一起以0.28m/s的速度沿甲原来的方向前进.则两滑块相互作用过程中不变的量是 ,大小为 .

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