高二物理應用題及答案
1.下列光的波粒二象性的說法中，正確的是（ ）
A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子與電子是同樣的一種粒子
C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著
D．大量光子的行為往往顯示出粒子性
2．A、B兩種單色光分別垂直水面從水面射到池底，它們經歷的時間tA＞tB，那麼兩種光子的能量關係是（ ）
A．EA＞EB B．EA＜EB C．EA＝EB D．不能確定
3．一束綠光照射某金屬發生了光電效應，對此，以下說法中正確的是（ ）
A．若增加綠光的照射強度，則單位時間內逸出的光電子數目不變
B．若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子最大初動能增加
C．若改用紫光照射，則逸出光電子的最大初動能增加
D．若改用紫光照射，則單位時間內逸出的光電子數目一定增加
4．在光電效應實驗中，如果需要增大光電子到達陽極 時的速度，可 採用哪種方法（ ）
A．增加光照時間 B．增大入射光的波長
C．增大入射光的強度 D．增大入射光頻率
5．介質中某光子的能量是E，波長是λ，則此介質的折射率是（ ）
A．λE/h B．λE/ch C．ch/λE D．h/λE
6．兩個球沿直線相向運動，碰撞後兩球都靜止。則可以推斷（ ）
A．兩個球的動量一定相等 B．兩個球的質量一定相等
C．兩個球的速度一定相等 D．兩個球的動量大小相等，方向相反
7.船和人的總質量為M，原來靜止在水面上，質量為m的人從船頭水平跳出後，船獲得的反衝速度為V，則人跳出去時的速度為（ ）
A．MV/m B．(m-M)V/m C．MV/(M-m) D．mV/(M+m)
8．如圖所示，放在光滑水平地面上的小車質量為M，它兩端各有彈性擋板P和Q，車內表面動摩擦因數為μ。質量為m的物體放在車上，在極短時間內給物體施加向右的衝量I，物體與Q作彈性碰撞，後又返回，再與P作彈性碰撞，這樣物體在車內來回與P和Q碰撞若干次後，最終物體的速度為（ ）
A.0 B.I/m C.I/(M+m) D.無法確定
9.甲、乙兩球在光滑水平軌道上向同方向運動，已知它們的動量分別是p甲=5kgm/s，p乙=7kgm/s，甲從後面追上乙併發生正碰，碰後乙球的動量變為p乙=10kgm/s。則兩球質量m甲與m乙之間的關係可能是下面哪幾種（ ）
A. m甲=m乙 B. m乙=2m甲 C. m乙=4m甲 D. m乙=3m甲/2
二、多項選擇（每題3分，共33分）
10.下列說法正確的是（ ）
A．光的波粒二象性學說是由牛頓的微粒說與惠更斯的波動說組成的
B．光的波粒二象性學說徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說
C．光子說並沒有否定光的電磁說，在光子能量公式E＝h 中，頻率 表示波的特徵，E表示粒子的特徵
D．光波不同於巨集觀概念中的那種連續的波，它是表明大量光子運動規律的一種概率波
11.用很弱的光做雙縫干涉實驗，把入射光 減弱到可以認為光源和感光膠片之間不可能同時有兩個光子，比較不同 曝光時間攝得的照片，發現曝光時間不長的情況下，照片上是一些散亂的'無規則分佈的亮點，若曝光時間較長，照片上亮點分佈區域呈現出不均勻跡象；若曝光時間足夠長，照片上獲得清晰的雙縫干涉條紋，這個實驗說明了( )
A．光只具有粒子性 B．光只具有波動性
C．光既具有粒子性，又具有波動性
D．光的波動性不是光子之間的相互作用引起的
12．下列說法正確的是（ ）
A．光的粒子性說明每個光子就像極小的小球體一樣
B．光是波，而且是橫波，與橡皮繩上傳播的波類似
C．光和物質相作用時是“一份 一份”進行的，從這個意義上說光是一種粒子
D．光子在空間各點出現的可能性的大小(概率)，可以用波動的規律來描述，從這個意義上說光是一種波
13．下列哪些現象說明光具有波動性（ ）
A．光的干涉 B．光的衍射
C．光的反射 D．光電效應
14．當用一束紫外線照射裝在原不帶電的驗電器金屬球上的鋅板時，發生了光電效應，這時發生的現象是（ ）
A．驗電器內的金屬箔帶正電 B．有電子從鋅板上飛出來
C．有正離子從鋅板上飛出來 D．鋅板吸收空氣中的正離子
15．光電效應的規律中，下列說法正確的是（ ）
A．入射光的頻率必須大於被照金屬的極限頻率才能產生光電效應
B．發生光電效應時，飽和光電流的強度與人射光的強度成正比
C．光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大
D．光電效應發生的時間極短，一般不超過10-6s
16．下列說法正確的是（ ）
A．光是一種電磁波 B．光是一種概率波
C．光子相當於高速運動的質點 D．光的直線傳播只是巨集觀近似規律
17．如圖所示，在光滑水平面上放置A、B兩物體，其中B物體帶有不計質量的彈簧靜止在水平面內。A物體質量為m，以速度v0逼近B，並壓縮彈簧，在壓縮的過程中（ ）
A．任意時刻系統的總動量均為mv0
B．任意時刻系統的總動量均為mv0/2
C．任意 一段時間內兩物體所受衝量的大小相等，方向相反
D．當A、B兩物體距離最近時，其速度相等
18．質量為m的小球A在光滑的水平面上以速度v0與質量為2m的靜止小球B發生正碰，碰後A球的動能恰好變為原來的1/9，則B球速度大小可能是（ ）
A. v0/3 B. 2v0/3 C.4v0/9 D. 8v0/9
19．三個完全相同的小球a、b、c，以相同的速度在光滑水面上分別與另外三個不同的靜止小球相撞後，小球a被反向彈回，小球b與被碰球粘合在一起仍沿原方向運動，小球c恰好靜止。比較這三種情況，以下說法中正確的是（ ）
A．a球獲得的衝量最大 B．b球損失的動能最多
C．c球克服阻力做的功最多 D．三種碰撞過程，系統動量都是守恆的
20．如圖所示，木塊A靜置於光滑的水平面上，其曲面部分MN是光滑的，水平部分NP是粗糙的。現有物體B從M點由靜止開始沿MN下滑，設NP足夠長，則以下敘述正確的是（ ）
A．A、B最終以相同速度運動
B．A、B最終速度均為零
C．A物體先做加速運動，後做減速運動
D．A物體先做加速運動，後做勻速運動
二．填空題（13分）
21（3分）．第一個在理論上預言電磁波存在並指出光是一種電磁波的物理學家是_____；第一個在實驗上證實電磁波存在的物理學家是_____；提出物質波假說的物理學家是_____；第一個提出量子概念的物理學家是_____；_____提出了_____解釋了光電效應現象．
22（3分）．用頻率為 的光照射金屬表面所產生的光電子垂直進入磁感強度為B的勻強磁場中作勻速圓周運動時，其最大半徑為R，電子質量為m，電量為e ，則金屬表面光電子的逸出功為_______．
23（4分）．在光滑水平面上，放置質量分別為m和M（M=2m）的兩個物體，將它們用細線連線在一起，中間放一個被壓縮的彈簧，彈簧不與物體連線。現將細線燒斷後，兩物體動量大小之比為 ，速度大小之比為 。
24（3分）．如圖所示，質量為M的框架放在光滑的水平桌面上，質量為m的木塊壓縮著框架左側的彈簧並用細線固定，木塊距框架右側為d。現在把線剪斷，木塊被彈簧推動，木塊達到框架右側並不彈回，木塊與框架間的摩擦可以忽略不計。最後框架的位移為 。
三．計算（47分）
25（6分）．金屬鈉產生光電效應的極限頻率是6.0×1014Hz．根據能量轉化和守恆守律，計算用波長0.40μm的單色光照射金屬鈉時，產生的光電子的最大初動能是多大？
26（9分）．如圖所示，把質量m=20kg的物體以水平速度v0=5m/s拋到靜止在水平地面的平板小車上。小車質量M=80kg，物體在小車上滑行一段距離後相對於小車靜止。已知物體與平板間的動摩擦因數μ=0.8，小車與地面間的摩擦可忽略不計，g取10m/s2，求：
（1）物體相對小車靜止時，小車的速度大小是多少？
（2）物體相對小車運動時，物體和小車相對地面的加速度各是多大？
（3）物體在小車滑行的距離是多少？
27（9分）．一質量為M的長木板，靜止在光滑水平桌面上。質量為m的小滑塊以水平速度v0從長木板的一端開始在木板上滑動，直到離開木板，滑塊剛離開木板時的速度為 。若把長木板固定在水平桌面上，其他條件相同，求滑塊離開木板時的速度v。
29（12分）．如圖所示，A、B質量分別力m1=lkg，m2=2kg．置於小車C上，小車質量m3=1kg，A、B間粘有少量炸藥，A、B與小車間的動摩擦因素均為0.5,小車靜止在光滑水平面上。若炸藥爆炸釋放的能量有12J轉化為A、B的機械能，其餘的轉化為內能。A、B始終在小車表面上水平運動，求：
（1）A、B開始運動的初速度各為多少?
（2）A、B在小車上滑行時間各為多少?
動量守恆定律 波粒二象性答案
1.C2.A 3.C 4.D5.C 6. D7. B 8. C 9. C
11.C D
21．麥克斯韋；赫茲；德布羅意；普朗克；愛因斯坦；光子說．
22．h -B2e2R2/2m
23．1:1，2:1
24．md/(M+m)
25．0.99×10-19J
27．設第一次滑塊離開長木板時，木板的速度為v，根據動量守恆定律
設滑塊與木板間的磨擦力為f，木板長為L，滑行距離為s，如圖4-25所示。
由動能定理
對木板fs=
對滑塊
當木板固定時 解得
28．開始兩板做自由落體運動，設兩板與支架C碰撞前的速度為v0，則
M板與支架C碰撞沒有機械能損失，故以v0反彈，做豎直上拋運動。而m板以v0做豎直下拋運動。以m板為參照物，設從兩板分離到輕繩 繃緊前的時間為t，則
l=2v0t
解得
從M板反彈起，到輕繩拉直前瞬間，由動量定理（選向下為正方向）
在輕繩繃緊瞬間，系統動量近似守恆
解得
負號表示速度方向豎直向上
29.4m/s 2m/s 0.2s 0.8s
