1、2016-2017学年宁夏六盘山高中高二（下）期末物理试卷一、选择题（每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，第1-12题只有一项符合题目要求，第13-15题有多项符合题目要求全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列说法不正确的是（）A卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型B衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率，才能产生光电效应2入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则（）A从光照至
2、金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B逸出的光电子的最大初动能将减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D有可能不发生光电效应3在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略，这是因为与粒子相比，电子的（）A电量太小B速度太小C体积太小D质量太小4卢瑟福预想到原子核内除质子外，还有中子的事实依据是（）A电子数与质子数相等B原子核的质量大约是质子质量的整数倍C原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D质子和中子的质量几乎相等5质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则
3、安全带所受的平均冲力的大小为（）A400NB500NC600ND1000N6如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑以下说法正确的是（）Aa比b先到达S，它们在S点的动量不相等Ba与b同时到达S，它们在S点的动量不相等Ca比b先到达S，它们在S点的动量相等Db比a先到达S，它们在S点的动量相等7如图所示，在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg，速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动（）A它们碰撞前的总动量是18kgm/s，方向水平向右B它
4、们碰撞后的总动量是18kgm/s，方向水平向左C它们碰撞前的总动量是2kgm/s，方向水平向右D它们碰撞后的总动量是2kgm/s，方向水平向左8如图所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞几次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（）Av0，水平向右B，水平向右C0D，水平向右9一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（）Av0v2Bv0+v2
5、Cv0v2Dv0+（v0v2）10如图所示，细线上端固定于O点，其下端系一小球，静止时细线长L现将悬线和小球拉至图中实线位置，此时悬线与竖直方向的夹角=60，并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是（）ABCD11一个人在地面上立定跳远最好成绩是s假设他站在静止于地面的小车的A端（车与地面的摩擦不计），如图所示，他欲从A端跳上L远处的站台上，则（）A只要Ls，他一定能跳上站台B只要Ls，他有可能跳上站台C只要L=s，他一定能跳上站台D只要L=s，他有可能跳上站台12用频率为v0的
6、光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线，且v3v2v1，则（）Av0v1Bv3=v2+v1Cv0=v1+v2+v3D =+13如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则（）A若换用波长为1（10）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B若换用波长为2（20）的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C保持入射光的波长不变，增大光强，光电流一定增大D增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大14在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是（）A自由落体的小球在空中运动的任意一段时间内，其增加的动能一定等于其减小的
7、重力势能B做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内，其速度的变化量一定相同C做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零D单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零15完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上，分别在水平拉力F1、F2作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过t0和4t0，速度分别达到2v0和v0，然后撤去F1、F2，甲、乙两物体继续匀减速直线运动直到静止，其速度随时间变化情况如图所示，则（）A若F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，则s1s2B若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s
8、2，则s1s2C若F1、F2的冲量分别为I1、I2，则I1I2D若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1W2二、实验题（共14分）16某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成（l）下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；接通光电计时器；把滑块2静止放在气垫导轨的中间；滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；读出滑块通过两个光电门的
9、挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间t3=8.35ms；测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；（2）数据处理与实验结论：实验中气垫导轨的作用是 碰撞前滑块l的速度vl为 m/s；碰撞后滑块1的速度v2为 m/s；滑块2的速度v3为 m/s；（结果保留两位有效数字）在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由（至少回答2个不变量）a b 三、计算题（共41分，解答时请写出
10、必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）17氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系，帕邢系等，其中帕邢系的公式为=R（），n=4，5，6，R=1.10107m1若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：（1）n=6时，对应的波长；（2）帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n=6时，传播频率为多大？18如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板上掉下已知A、B和C的质量均为m，C与A
11、、B之间的动摩擦国数均为求：木板A与B碰前的速度v0；整个过程中木板B对木板A的冲量I19如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3m（h小于斜面体的高度）已知小孩与滑板的总质量为m1=30kg，冰块的质量为m2=10kg，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g=10m/s2（i）求斜面体的质量；（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？2016-2017学年宁夏六盘山高中高二（下）期末物理试卷参考答案与试题
12、解析一、选择题（每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，第1-12题只有一项符合题目要求，第13-15题有多项符合题目要求全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列说法不正确的是（）A卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型B衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率，才能产生光电效应【考点】1U：物理学史【分析】卢瑟福粒子散射实验提出原子核式结构模型；射线实际上是原子核中的中子放出来电子，爱因斯坦根据光电效应，提出光子说；入射
13、光的频率大于极限频率，则波长必须小于这个波长，才能产生光电效应；【解答】解：A、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，故A正确；B、衰变中产生的射线实际上是原子核中的中子转变成质子，而放出电子，故B错误；C、爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说：光子是一份一份的，每一份能量为h，故C正确；D、根据发生光电效应的条件可知，当入射光的频率大于极限频率时，才能发生光电效应，而频率越高，波长越短，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应，故D正确；本题选择错误的，故选：B2入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度
14、减弱，而频率保持不变，则（）A从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B逸出的光电子的最大初动能将减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D有可能不发生光电效应【考点】IC：光电效应【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目【解答】解：A、光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，不影响发射出光电子的时间间隔故A错误B、根据光电效应方程知，EKM=hW0知，入射光的频率不变，则最大初动能不变故B错误C、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，C正确D、入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应故D错
15、误故选C3在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略，这是因为与粒子相比，电子的（）A电量太小B速度太小C体积太小D质量太小【考点】J1：粒子散射实验【分析】在粒子散射实验中，由于电子的质量较小，粒子与电子相碰，就像子弹碰到灰尘一样【解答】解：粒子的质量是电子质量的7000多倍，粒子碰到电子，像子弹碰到灰尘，损失的能量极少，几乎不改变运动的轨迹故D正确，A、B、C错误故选：D4卢瑟福预想到原子核内除质子外，还有中子的事实依据是（）A电子数与质子数相等B原子核的质量大约是质子质量的整数倍C原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D质子和中子的质量几乎相等【考点】J2：原子的核式结构【分析】核
16、电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些，说明在原子核内，除了质子外，还可能有中子存在【解答】解：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子），他的主要依据是核电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些，故C正确故选：C5质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（）A400NB500NC600ND1000N【考点】52：动量定理【分析】工人开始做自由落体运动，由自由落体运动的速度位移公式求出安全带伸长时人的速度，然后应用动量定理求出安全带的
17、平均冲力【解答】解：建筑工人下落5 m时速度为v，则有：v= m/s=10 m/s设安全带所受平均冲力为F，则由动量定理得：（mgF）t=0mv，所以有：F=mg+=6010 N+ N=1 000 N，故D正确，ABC错误故选：D6如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑以下说法正确的是（）Aa比b先到达S，它们在S点的动量不相等Ba与b同时到达S，它们在S点的动量不相等Ca比b先到达S，它们在S点的动量相等Db比a先到达S，它们在S点的动量相等【考点】51：动量 冲量；6C：机械能
18、守恒定律【分析】要求物体运动的时间，则要找出两个物体运动的速率大小关系：根据机械能守恒定律，相同高度速率相同动量是矢量，等于物体的质量和速度的乘积【解答】解：在物体下落的过程中，只有重力对物体做功，故机械能守恒故有mgh=解得v=所以在相同的高度，两物体的速度大小相同，即速率相同由于a的路程小于b的路程故tatb，即a比b先到达s又到达s点时a的速度竖直向下，而b的速度水平向左故两物体的动量大小相等，方向不相同，故A正确，BCD错误故选：A7如图所示，在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg，速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动（）A它们碰撞前的总
19、动量是18kgm/s，方向水平向右B它们碰撞后的总动量是18kgm/s，方向水平向左C它们碰撞前的总动量是2kgm/s，方向水平向右D它们碰撞后的总动量是2kgm/s，方向水平向左【考点】53：动量守恒定律【分析】两球碰撞过程，系统动量守恒，先选取正方向，再根据动量守恒定律列方程，求解即可【解答】解：取水平向右方向为正方向，设碰撞后总动量为P则碰撞前，A、B的速度分别为：vA=5m/s、vB=2m/s根据动量守恒定律得：P=mAvA+mBvB=25+4（2）=2（kgm/s），P0，说明碰撞后总动量方向水平向右则碰撞前总动量方向也水平向右故选：C8如图所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水
20、平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞几次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（）Av0，水平向右B，水平向右C0D，水平向右【考点】53：动量守恒定律【分析】物体与车厢反复碰撞，最终两者速度相等，在此过程中，两者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出车厢的速度【解答】解：以物体与车厢组成的系统为研究对象，以向右为正，由动量守恒定律可得：mv=（M+m）v，最终车的速度v=，方向与v的速度相同，水平向右，故B正确故选：B9一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率
21、v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（）Av0v2Bv0+v2Cv0v2Dv0+（v0v2）【考点】53：动量守恒定律【分析】火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒，规定正方向，结合动量守恒定律求出分离后卫星的速率【解答】解：火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒，规定初速度的方向为正方向，有：（m1+m2）v0=m2v2+m1v1解得：故D正确，A、B、C错误故选：D10如图所示，细线上端固定于O点，其下端系一小球，静止时细线长L现将悬线和小球拉至图中实线位置，此时悬线与竖直方向的夹角=60，并于小球原来所在的最低点处放置一质
22、量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是（）ABCD【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律【分析】小球下摆过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出小球摆到最低点时的速度，两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律求出碰后的速度，然后两球摆动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出球上升的最大高度【解答】解：小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL（1cos60）=mv2，v=，两球碰撞过程动量守恒，以小球与泥球组成的系统为研究对象，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv
23、=（m+m）v，解得碰后两球的速度：v=，碰后两球上摆过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：2mv2=2mgh，解得：h=；故选：C11一个人在地面上立定跳远最好成绩是s假设他站在静止于地面的小车的A端（车与地面的摩擦不计），如图所示，他欲从A端跳上L远处的站台上，则（）A只要Ls，他一定能跳上站台B只要Ls，他有可能跳上站台C只要L=s，他一定能跳上站台D只要L=s，他有可能跳上站台【考点】53：动量守恒定律【分析】当人往站台上跳的时候，人有一个向站台的速度，由于动量守恒，车子必然有一个离开站台的速度这样的话，如果L=S或LS，人就一定跳不到站台上了，LS，人才有可能跳上站台【解答】解：当
24、人往站台上跳的时候，人有一个向站台的速度，由于动量守恒，车子必然有一个离开站台的速度这样的话，人相对于地面的速度小于之前的初速度，所以L=S或LS，人就一定跳不到站台上了，LS，人才有可能跳上站台故ACD错误，B正确；故选：B12用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线，且v3v2v1，则（）Av0v1Bv3=v2+v1Cv0=v1+v2+v3D =+【考点】J4：氢原子的能级公式和跃迁【分析】本题的关键是明确发光的含义是氢原子从高能级向低能级跃迁，根据能级图，有三条光谱线说明原子最高能级在n=3能级，再根据氢原子理论可知，入射光
25、的频率应等于n=3能级时的频率，然后再根据跃迁公式即可求解【解答】解：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁n=3能级向n=1能级跃迁时，hv3=E3E1n=2能级向n=1能级跃迁时，hv2=E2E1n=3能级向n=2能级跃迁时，hv1=E3E2将以上三式变形可得 hv3=hv2+hv1解得 v3=v2+v1，所以B正确，再根据氢原子理论可知，入射光频率v0=v3，所以AC错误故选B13如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则（）A若换用波长为1（10）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B若换用波长为2（20）的光照射阴
26、极K时，电路中一定有光电流C保持入射光的波长不变，增大光强，光电流一定增大D增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大【考点】IE：爱因斯坦光电效应方程【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，或入射光的波长小于金属的极限波长光电子有初动能，光电管加反向电压时，仍可能有光电流【解答】解：A、由题意，入射光的波长为时，能发生光电效应，若换用波长为入1 （入1入0）的光照射阴极K时，入射光的频率减小，仍然可能发生光电效应，电路中可能有光电流故A错误B、若换用波长为入2 （入2入0）的光照射阴极K时，一定能发生光电效应，电路中有光电流故B正确C、保持入射光的波长不变，增大光强，单位时
27、间内产生的光电子的数目之间，所以光电流一定增大故C正确D、图中光电管加的是正向电压，增加电路中电源电压，仍用波长为入的光照射，若光电流已经达到饱和值，光电流将不增大故D错误故选：BC14在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是（）A自由落体的小球在空中运动的任意一段时间内，其增加的动能一定等于其减小的重力势能B做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内，其速度的变化量一定相同C做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零D单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零【考点】52：动量定理【分析】对物体进行受力分析，然后根据小
28、球的运动情况分析答题：自由下落的小球，其所受合外力为重力，则小球在运动的过程中机械能守恒；平抛运动的小球竖直方向做自由落体运动；圆周运动的速度方向不断变化；单摆运动具有周期性【解答】解：不计空气阻力，A、自由下落的小球，其所受合外力为重力，则小球在运动的过程中机械能守恒，其增加的动能一定等于其减小的重力势能，故A正确；B、做平抛运动的小球所受合外力为重力，加速度的关系与方向都不变，所以小球在空中运动的任意相同的时间内，其速度的变化量一定相同，故B正确；C、做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心，小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零；但由于速度的方向不断变化，所以速度的变化量
29、不一定等于0，所以合外力的冲量也不一定为零故C错误；D、经过一个周期，单摆的小球又回到初位置，所有的物理量都与开始时相等，所以单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零，故D正确；故选：ABD15完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上，分别在水平拉力F1、F2作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过t0和4t0，速度分别达到2v0和v0，然后撤去F1、F2，甲、乙两物体继续匀减速直线运动直到静止，其速度随时间变化情况如图所示，则（）A若F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，则s1s2B若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，则s1s2
30、C若F1、F2的冲量分别为I1、I2，则I1I2D若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1W2【考点】66：动能定理的应用；1I：匀变速直线运动的图像；52：动量定理【分析】根据vt图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移，由几何知识比较位移大小撤去拉力后两图象平行，说明加速度，由牛顿第二定律分析则知，两物体与地面的动摩擦因数相同，对全过程研究，运用动能定理求解拉力做功，由动量定理求解拉力的冲量【解答】解：A、根据vt图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移得：s1=v0t0，s2=2v0t0，则：s1s2故A错误B、整个过程中甲、乙两物体的位移分别为：s1=3v0t0，s2=2.5v0t0，则有
31、：s1s2故B正确C、根据动量定理得：I1ft0=0，I2f4t0=0，则得I1I2故C错误D、由图看出，撤去拉力后两图象平行，说明加速度，由牛顿第二定律分析则知加速度a=g，说明两物体与地面的动摩擦因数相等，则两物体所受的摩擦力大小相等，设为f，对全过程运用动能定理得：W1fs1=0，W2fs2=0，得：W1=fs1，W2=fs2，由上可知，s1s2，则W1W2故D正确故选：BD二、实验题（共14分）16某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成（l）下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮
32、，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；接通光电计时器；把滑块2静止放在气垫导轨的中间；滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间t3=8.35ms；测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；（2）数据处理与实验结论：实验中气垫导轨的作用是a、大大减
33、小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差b、保证两个滑块的碰撞是一维的碰撞前滑块l的速度vl为0.50m/s；碰撞后滑块1的速度v2为0.10m/s；滑块2的速度v3为0.60 m/s；（结果保留两位有效数字）在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由（至少回答2个不变量）a系统碰撞前后总动量不变b碰撞前后总动能不变【考点】ME：验证动量守恒定律【分析】（1）使用气垫导轨使两物块只能沿导轨做直线运动，保证了两物块碰撞前后在同一条直线上做一维碰撞，同时气垫导轨的使用减小了摩擦阻力，从而减小了实验误差（2）滑块的宽度除以滑块通过光电门的时间等于滑
34、块通过光电门的速度（3）由于发生弹性碰撞，故碰撞过程中动量守恒，动能守恒【解答】解：a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差b、保证两个滑块的碰撞是一维的 滑块1碰撞之前的速度v1=0.50m/s； 滑块1碰撞之后的速度v2=0.10m/s； 滑块2碰撞后的速度v3=0.60m/s；a、系统碰撞前后总动量不变原因：系统碰撞之前的动量m1V1=0.15kgm/s 系统碰撞之后的动量m1V2+m2V3=0.15kgm/s b碰撞前后总动能不变原因：碰撞前的总动能Ek1=m1V12/2=0.0375J 碰撞之后的总动能Ek2=m1V22/s+m2V32/2=0.0375J，所以碰撞前后总动能
35、相等c碰撞前后质量不变故本题答案为：a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差b、保证两个滑块的碰撞是一维的 0.50，0.10，0.60a、系统碰撞前后总动量不变b碰撞前后总动能不变c碰撞前后质量不变三、计算题（共41分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）17氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系，帕邢系等，其中帕邢系的公式为=R（），n=4，5，6，R=1.10107m1若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：（1）n=6时，对应的波长；（2）帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n=6时，传播频率
36、为多大？【考点】J4：氢原子的能级公式和跃迁【分析】（1）根据帕邢系的公式，代入n值，即可求解对应的波长；（2）根据光在真空中传播速度c=3108m/s，结合公式，即可求解频率【解答】解：（1）帕邢系的公式为=R（），n=4，5，6，R=1.10107m1当n=6时，对应的波长为：=1.1106m；（2）帕邢系形成的谱线在真空中的波速，等于光速，即为c=3108m/s，有： =Hz=2.71014Hz，答：（1）n=6时，对应的波长1.1106m；（2）帕邢系形成的谱线在真空中的波速为3108m/s，n=6时，传播频率为2.71014Hz18如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧
37、边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板上掉下已知A、B和C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦国数均为求：木板A与B碰前的速度v0；整个过程中木板B对木板A的冲量I【考点】53：动量守恒定律；52：动量定理；6B：功能关系【分析】A、B碰撞过程与A、B、C相互作用过程动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出A的初速度；由动量定理可以求出B对A的冲量【解答】解：设A碰B后的共同速度为v1，取向左方向为正方向，由动量守恒定律得 mv0=2mv1之后AB整体与C作用，达到新的共同速度v2由动量
38、守恒：2mv1=3mv2C在A上滑动过程中，由功能关系得：联立可得：由动量定理，B对A的冲量与A对B的冲量等大反向，则 负号表示B对A的冲量方向水平向右答：木板A与B碰前的速度v0是2整个过程中木板B对木板A的冲量I是，方向水平向右19如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3m（h小于斜面体的高度）已知小孩与滑板的总质量为m1=30kg，冰块的质量为m2=10kg，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g=10m/s2（
39、i）求斜面体的质量；（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律【分析】（i）冰块和斜面体组成的系统动量守恒，机械能守恒，根据系统动量守恒和机械能守恒计算斜面体的质量；（ii）小孩和冰块动量守恒，冰块和斜面动量守恒机械能守恒，计算小孩和冰块的最后速度，比较他们的速度大小的关系可以判断能否追上小孩【解答】解：（i）对于冰块和斜面体组成的系统，根据动量守恒可得，m2v2=（m2+M）v根据系统的机械能守恒，可得，m2gh+（m2+M）v2=m2v22解得：M=20kg（ii）小孩与冰块组成的系统，根据动量守恒可得，m1v1=m2v2，解得 v1=1m/s（向右）冰块与斜面：m2v2=m2v2+Mv3，根据机械能守恒，可得， m2v22=m2v22+Mv32解得：v2=1m/s（向右）因为=v1，所以冰块不能追上小孩答：（i）斜面体的质量为20kg；（ii）冰块与斜面体分离后不能追上小孩2017年8月11日
