1、2015-2016学年河北省邯郸市鸡泽、馆陶、春光三县联考高二(下)期中物理试卷一、选择题(共12小题,每题4分,总计48分1-8为单选题,9-12为多选题,将正确选项填涂在答题纸上,每题正确得4分,选对不全得2分,其它为0分)1下列关于四幅图说法错误的是()A原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B光电效应实验说明了光具有粒子性C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大2下列说法正确的是()A物体的动能不变,动量也不变B物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动C物体所受合外力不变时,其动量一定不变D动量相同的两个物体,质量
2、大的动能大3如图为马车模型,马车质量为m,马的拉力为F与水平方向成,在拉力F的作用下匀速前进了时间t,在时间t内拉力、重力、阻力对物体的冲量的大小分别为()AFt、0、FtsinBFtcos、0、FtsinCFt、mgt、FtsinDFt、mgt、Ftcos4篮球运动员通常要伸出双手迎接传来的篮球接球时,两手随球迅速收缩至胸前这样做可以()A减小球对手的冲量B减小球对人的冲击力C减小球的动量变化量D减小球的动能变化量5如图,用一定频率的单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,则()A电源右端应为正极B流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率C流过电流表G的电流方向是a流向bD普朗克解释了光电
3、效应并提出光子能量E=h6如图所示,游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动;设甲同学和他的车的总质量为150kg,碰撞前向右运动,速度的大小为4.5m/s,乙同学和他的车的总质量为200kg碰撞前向左运动,速度的大小为4.25m/s,则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)()A1 m/sB0.5 m/sC1 m/sD0.5 m/s7在卢瑟福粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是()ABCD8a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30kgm/s,b球动量p
4、b=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20kgm/s,则作用后b球的动量为()A20 kgm/sB10 kgm/sC20 kgm/sD30 kgm/s9如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光下列说法正确的是()A由n=4能级跃到n=1能级产生的光子能量最大B由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D由n=4能级跃到n=3能级产生的光子波长最长10如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,若以两车及弹簧组成系统,则下列说法中正确的是 ()A两
5、手同时放开后,系统总量始终为零B先放开左手,后放开右手后动量不守恒C先放开左手,后放开右手,总动量向左D无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零11某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系如图所示已知该金属的逸出功为W0,普朗克常量为h下列说法正确的是()A入射光的频率越高,金属的逸出功越大BEk与入射光的频率成正比C图中图线的斜率为hD图线在横轴上的截距为12如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞前后的xt图象已知m1=0.1kg由此可以判断()A碰前m2静止,m1向右运
6、动B碰后m2和m1都向右运动C由动量守恒可以算出m2=0.3kgD碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能二、填空题(每空2分,共14分)13如图所示,一验电器与锌板相连,在A处用一紫外线灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将(填“增大”“减小”或“不变”)(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转那么,若改用强度更大的红外线灯照射锌板,可观察到验电器指针(填“有”或“无”)偏转14某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来
7、静止在前方的小车B相碰,并粘合成一体继续做匀速直线运动,他设计的装置如图1所示在小车A后面连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50Hz,长木板的一端下垫着小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打点纸带如图1所示,测得各计数点间距离并标在图上,A为运动起始的第一点则应选段来计算小车A碰撞前的速度,应选段来计算A和B碰撞后的共同速度(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上的测量结果可得:碰撞前两车质量与速度乘积之和为 kgm/s;碰撞后两车质量与速度乘积之和为 kgm/s(3)结论:三、计算题(共38分;解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后
8、答案不得分有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位)15质量为m=70kg的撑杆运动员从h=5.0m高处落到海绵垫上,经t1=1s后停止,则该运动员身体受到的平均冲力为N,如果是落到普通沙坑中,经t2=0.1s停下,则沙坑对运动员的平均冲力为N(取g=10m/s2)16氢原子的能级如图所示,一群氢原子受激发后处于n=3能级当它们向基态跃迁时,辐射的光照射光电管阴极K,电子在极短时间内吸收光子形成光电效应实验测得其遏止电压为10.92V求:(1)氢原子从n=3能级向基态跃迁,辐射光子的能量;(2)逸出光电子的最大初动能Ek初;(3)写出该光电效应方程,并求出逸出功17如图所示,物体A、B的质量分
9、别是mA=4.0kg、mB=6.0kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触另有一个质量为mC=2.0kg物体C以速度v0向左运动,与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开,然后以v=2.0m/s的共同速度压缩弹簧,试求:物块C的初速度v0为多大?在B离开墙壁之后,弹簧的最大弹性势能2015-2016学年河北省邯郸市鸡泽、馆陶、春光三县联考高二(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每题4分,总计48分1-8为单选题,9-12为多选题,将正确选项填涂在答题纸上,每题正确得4分,选对不全得2分,其它为0分)1下列关于四幅图说法错误的是()A原子中的电子
10、绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B光电效应实验说明了光具有粒子性C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大【考点】光电效应【分析】A由图可知电子半径是固定的B光电效应实验说明了光具有粒子性C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D由图可知在光的频率保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大【解答】解:A、根据玻尔原子模型,结合图可知,电子半径是不连续的特定值,故A错误B、光电效应实验说明了光具有粒子性,故B正确C、电子束通过铝箔时的衍射图样,证实了实物粒子具有波动性,故C正确D、由图可知当光的频率保持不变的情况下,
11、入射光越强,光子数目越多,则饱和光电流越大,故D正确本题选择错误的,故选:A【点评】本题重点掌握电子在原子核的运动模型,知道电子束的衍射作用,理解光电效应的粒子性,注意读懂光电流与入射频率的关系2下列说法正确的是()A物体的动能不变,动量也不变B物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动C物体所受合外力不变时,其动量一定不变D动量相同的两个物体,质量大的动能大【考点】动量定理;动能【分析】本题应掌握动量的定义、动量与动能关系,动量定理的相关内容;并能根据相互关系进行分析判断【解答】解:A、动能不变,说明速度的大小不变,但速度的方向是可以变化的,故动量是可能发生变化的,故A错误物体受到恒力作用时有可能做
12、曲线运动,如平抛运动,故A正确;B、例如各类斜抛体运动,物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动;故D正确C、物体所受合外力不变时,运动状态变化,其动量一定变化,故C错误D、根据Ek=,质量大的动能小;故D错误;故选:B【点评】在运动和力的关系中我们学过动量定理、动能定理及牛顿第二定律等规律,在研究时应综合考虑,特别要注意各量是否为矢量,掌握好矢量的性质是理解问题的关键3如图为马车模型,马车质量为m,马的拉力为F与水平方向成,在拉力F的作用下匀速前进了时间t,在时间t内拉力、重力、阻力对物体的冲量的大小分别为()AFt、0、FtsinBFtcos、0、FtsinCFt、mgt、FtsinDFt、mg
13、t、Ftcos【考点】动量定理【分析】恒力的冲量等于作用力与作用时间的乘积马车匀速运动时,阻力大小与F的水平分力相等根据冲量的定义分别求出三个力的冲量【解答】解:由题,马车运动时间为t,拉力、重力、阻力都是恒力,则拉力的冲量为I1=Ft,拉力的冲量为I2=mgt由于马车做匀速运动,阻力大小与F的水平分力相等,阻力大小为f=Fcos,阻力对物体的冲量的大小为I3=ft=Ftcos故选D【点评】此题中各力都恒力,恒力的冲量公式I=Ft,考查对冲量的理解和掌握程度,基本题4篮球运动员通常要伸出双手迎接传来的篮球接球时,两手随球迅速收缩至胸前这样做可以()A减小球对手的冲量B减小球对人的冲击力C减小球
14、的动量变化量D减小球的动能变化量【考点】动量定理【分析】先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理即可分析【解答】解:先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理得:Ft=0mvF=当时间增大时,作用力就减小,而冲量和动量、动能的变化量都不变,所以B正确故选B【点评】本题主要考查了动量定理的直接应用,难度不大,属于基础题5如图,用一定频率的单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,则()A电源右端应为正极B流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率C流过电流表G的电流方向是a流向bD普朗克解释了光电效应
15、并提出光子能量E=h【考点】光电效应【分析】当发生光电效应时,若要使电路中有电流,则需要加一个正向的电压,或反向的电压比较小,使电阻能够达到负极通过电子的流向判断出电流的方向流过电流表G的电流大小取决于照射光的强度【解答】解:A、发生光电效应时,电子从光电管右端运动到左端,而电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以流过电流表G的电流方向是a流向b,所以电源左端可能为正极故A错误,C正确B、流过电流表G的电流大小取决于照射光的强度,与光的频率无关;能否产生光电效应,是看入射光的频率故B错误;D、爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量E=h故D错误故选:C【点评】本题考查了产生光电效应的条件和影响光
16、电流大小的因素,要知道是爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量E=h6如图所示,游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动;设甲同学和他的车的总质量为150kg,碰撞前向右运动,速度的大小为4.5m/s,乙同学和他的车的总质量为200kg碰撞前向左运动,速度的大小为4.25m/s,则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)()A1 m/sB0.5 m/sC1 m/sD0.5 m/s【考点】动量守恒定律【分析】由于碰撞的过程中两车之间的作用力比较大,可以认为在碰撞的过程中二者在水平方向的动量守恒,由动量守恒定律即可求出碰撞后的速度【解答】解:两车在碰撞的过程中水平方
17、向的动量是守恒的,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m1v1m2v2=(m1+m2)v代入数据得:v=m/s负号表示共同速度的方向向左故选:D【点评】本题考查动量守恒及能量守恒,应用动量守恒时要注意动量的矢量性,在解题时应先设定正方向7在卢瑟福粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是()ABCD【考点】粒子散射实验【分析】在卢瑟福粒子散射实验中,大多数粒子沿直线前进,少数粒子辐射较大角度偏转,极少数粒子甚至被弹回【解答】解:粒子受到原子核的斥力作用而发生散射,离原子核越近的粒子,受到的斥力越大,散射角度越大,选项C正确故选
18、:C【点评】本题考查了卢瑟福粒子散射实验的现象,还要记住此实验的两个结论8a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30kgm/s,b球动量pb=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20kgm/s,则作用后b球的动量为()A20 kgm/sB10 kgm/sC20 kgm/sD30 kgm/s【考点】动量守恒定律【分析】对a球和b球组成的系统根据动量守恒定律直接列方程即可【解答】解:设a球的初动量方向为正方向,根据动量守恒定律:Pa+Pb=Pa+Pb代入数据:30+0=10+Pb得:Pb=20kgm/s故选:C【点评】本题考查了动量守恒定律的直接应用,注意正方向的选取,是一
19、道考查基础的好题9如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光下列说法正确的是()A由n=4能级跃到n=1能级产生的光子能量最大B由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D由n=4能级跃到n=3能级产生的光子波长最长【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】当能级差最大时,辐射的光子能量最大,频率最大,波长最小大量的氢原子处于n=4的激发态,从n=4跃迁到n=1,能级差最大,从n=4跃迁到n=3,能级差最小【解答】解:A、n=4和n=1间的能级差最大,跃迁时辐射的光子能量最大,故A正确B
20、、从n=4跃迁到n=3,能级差最小,则辐射的光子频率最小,故B错误C、根据=6知,这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子,故C错误D、由n=4跃迁到n=3,能级差最小,辐射的光子频率最小,波长最长,故D正确故选:AD【点评】解决本题的关键知道吸收或辐射的光子能量与能级差的关系,知道能级差越大,辐射的光子频率越大,波长越小10如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,若以两车及弹簧组成系统,则下列说法中正确的是 ()A两手同时放开后,系统总量始终为零B先放开左手,后放开右手后动量不守恒C先放开左手,后放开右手,总动量向左D无论何时放手,只要两手放开后在弹
21、簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零【考点】动量守恒定律;动量定理【分析】当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,先放开左手,左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左【解答】解:A、当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,选项A正确;B、C、先放开左手,左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故B错误,C正确D、如图
22、同时放开两手,系统动量守恒,如果不同时放手,则系统动量不守恒,故D错误故选:AC【点评】本题考查了求速度、系统损失的机械能,分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与能量守恒定律即可解题11某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系如图所示已知该金属的逸出功为W0,普朗克常量为h下列说法正确的是()A入射光的频率越高,金属的逸出功越大BEk与入射光的频率成正比C图中图线的斜率为hD图线在横轴上的截距为【考点】光电效应【分析】本题考查光电效应的特点:金属的逸出功是由金属自身决定的,与入射光频率无关;光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关;光电子的最大初动能满足光电效应方程【解答】解
23、:A、金属的逸出功是由金属自身决定的,与入射光频率无关,其大小W=h0,故A错误B、根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hW,可知光电子的最大初动能Ekm与入射光的频率成线性关系,不是成正比故B错误C、根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hW,可知斜率k=h故C正确D、由图可知,图线在横轴上的截距为,故D正确故选:CD【点评】只要记住并理解了光电效应的特点,只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题,所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解12如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞前后的xt图象已知m1=0.1kg由此可以判断()A碰前m2静止,m1向右运
24、动B碰后m2和m1都向右运动C由动量守恒可以算出m2=0.3kgD碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律【分析】st(位移时间)图象的斜率等于速度,由数学知识求出碰撞前后两球的速度,分析碰撞前后两球的运动情况根据动量守恒定律求解两球质量关系,由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能【解答】解:A、由st(位移时间)图象的斜率得到,碰前m2的位移不随时间而变化,处于静止m1向速度大小为v1=4m/s,方向只有向右才能与m2相撞故A正确B、由图读出,碰后m2的速度为正方向,说明向右运动,m1的速度为负方向,说明向左运动故B错误C、由图求出碰后m2和m1的速度分
25、别为v2=2m/s,v1=2m/s,根据动量守恒定律得,m1v1=m2v2+m1v1,代入解得,m2=0.3kg故C正确D、碰撞过程中系统损失的机械能为E=,代入解得,E=0.594J,故D错误故选:AC【点评】本题首先考查读图能力,抓住位移图象的斜率等于速度是关键;其次要注意矢量的方向二、填空题(每空2分,共14分)13如图所示,一验电器与锌板相连,在A处用一紫外线灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小(填“增大”“减小”或“不变”)(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转那么,若改用强度更大
26、的红外线灯照射锌板,可观察到验电器指针无(填“有”或“无”)偏转【考点】光电效应【分析】(1)用一紫外线灯照射锌板,产生光电效应现象,根据锌板的电性,分析用带负电的金属小球与锌板接触后,验电器指针偏角的变化(2)红外线的频率比黄光低,黄光照射锌板,验电器指针无偏转,黄光不能使锌板产生光电效应,红外线也不能使锌板产生光电效应【解答】解:(1)在A处用一紫外线灯照射锌板,锌板产生光电效应,光电子射出后,锌板带正电,用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小(2)用黄光照射锌板,验电器指针无偏转,说明黄光不能使锌板产生光电效应,红外线的频率比黄光低,红外线也不能使锌板产生光电效应,验电器
27、指针无偏转故答案为:(1)减小;(2)无【点评】光电效应中光电子射出后,金属板带正电光电效应的产生条件取决于入射光的频率,及注意红外线与可见光的频率关系14某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰,并粘合成一体继续做匀速直线运动,他设计的装置如图1所示在小车A后面连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50Hz,长木板的一端下垫着小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打点纸带如图1所示,测得各计数点间距离并标在图上,A为运动起始的第一点则应选BC段来计算小车A碰撞前的速度,应选DE段来计算A和B碰
28、撞后的共同速度(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上的测量结果可得:碰撞前两车质量与速度乘积之和为0.420 kgm/s;碰撞后两车质量与速度乘积之和为0.417 kgm/s(3)结论:在误差允许的范围内,碰撞前两车质量与速度乘积之和等于碰撞后两车质量与速度乘积之和【考点】验证动量守恒定律【分析】(1)碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,确定AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后,在匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同,所以BC应为碰撞之前匀速运动阶段,DE应为碰撞之后匀速运动阶段(2)物体发生的位移与发生这些位移所用时间的比值等于
29、匀速运动的物体在该段时间内的速度P=mv=m(3)根据求出的碰撞前后的动量关系分析得出对应的结论【解答】解:(1)由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度故答案为BC、DE(2)碰前系统的动量即A的动量,则P1=m1v1=m1=0.40=0.420 kgm/s
30、 碰后的总动量P2=(m1+m2)v2=(m1+m2)=(0.40+0.20)=0.417kgm/s; (3)根据(2)中数据可知:在误差允许的范围内,碰撞前两车质量与速度乘积之和等于碰撞后两车质量与速度乘积之和故答案为:(1)BCDE(2)0.4200.417(3)在误差允许的范围内,碰撞前两车质量与速度乘积之和等于碰撞后两车质量与速度乘积之和【点评】本题考查动量守恒定律的实验验证;根据碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,确定AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后,是解决本题的突破口三、计算题(共38分;解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分有数值
31、计算的题,答案应明确写出数值和单位)15质量为m=70kg的撑杆运动员从h=5.0m高处落到海绵垫上,经t1=1s后停止,则该运动员身体受到的平均冲力为1400N,如果是落到普通沙坑中,经t2=0.1s停下,则沙坑对运动员的平均冲力为7700N(取g=10m/s2)【考点】动量定理【分析】根据速度位移公式求出运动员与接触面接触时的速度,再根据动量定理求出运动员身体受到的平均冲力【解答】解:根据v2=2gh得,运动员落地时的速度为:v=m/s=10m/s;规定向上为正方向,根据动量定理得:(F1mg)t1=0mv代入数据有:(F1700)1=070(10)解得:F1=1400N落在沙坑中,根据动
32、量定理得:(F2mg)t2=0mv代入数据有:(F2700)0.1=070(10)解得:F2=7700N故答案为:1400,7700【点评】本题考查了动量定理的基本运用,知道合力的冲量等于动量的变化量,注意公式的矢量性16氢原子的能级如图所示,一群氢原子受激发后处于n=3能级当它们向基态跃迁时,辐射的光照射光电管阴极K,电子在极短时间内吸收光子形成光电效应实验测得其遏止电压为10.92V求:(1)氢原子从n=3能级向基态跃迁,辐射光子的能量;(2)逸出光电子的最大初动能Ek初;(3)写出该光电效应方程,并求出逸出功【考点】氢原子的能级公式和跃迁;光电效应【分析】(1)能级间跃迁辐射的光子能量等
33、于两能级间的能级差(2)结合遏止电压求出光电子的最大初动能(3)根据光电效应方程求出金属的逸出功【解答】解:(1)氢原子从n=3能级向基态跃迁,辐射光子的能量为:hv=E3E1=1.51+13.6eV=12.09eV(2)逸出光电子的最大初动能为:Ek初=eUC=10.92eV(3)根据光电效应方程得:W0=hvEk初=12.0910.92eV=1.17eV答:(1)氢原子从n=3能级向基态跃迁,辐射光子的能量为12.09eV;(2)逸出光电子的最大初动能为10.92eV;(3)逸出功为1.17eV【点评】本题考查了光电效应与能级的综合运用,知道辐射的光子能量与能级差的关系,以及知道最大初动能
34、与遏止电压的关系,基础题17如图所示,物体A、B的质量分别是mA=4.0kg、mB=6.0kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触另有一个质量为mC=2.0kg物体C以速度v0向左运动,与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开,然后以v=2.0m/s的共同速度压缩弹簧,试求:物块C的初速度v0为多大?在B离开墙壁之后,弹簧的最大弹性势能【考点】动量守恒定律;功能关系【分析】A、C碰撞过程遵守动量守恒,即可列式求出C的初速度在B离开墙壁时,弹簧处于原长,A、C以速度v=2m/s向右运动,之后,A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒,动量守恒也守恒当三个物块的速度相同时,弹
35、簧的弹性势能最大,由两大守恒定律列式,即可求得弹簧的最大弹性势能【解答】解:对A、C在碰撞过程中,选择向左为正方向,由动量守恒可知:mCv0=(mA+mC)v代入数据解得:v0=6m/s在B离开墙壁时,弹簧处于原长,A、C以速度v=2m/s向右运动,当A、B、C获得相同速度时,弹簧的弹性势能最大,选择向右为正方向,由动量守恒,得:(mA+mC)v=(mA+mB+mC)v,代入数据解得:v=1m/s由系统机械能守恒得:弹簧的最大弹性势能:EP=(mA+mC)v2(mA+mB+mC)v2=6J答:物块C的初速度是6m/s;在B离开墙壁之后,弹簧的最大弹性势能是6J【点评】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键,应用动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题