A.在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒
D.小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处
【答案】D
【解析】当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；下滑过程中，两物体都有水平方向的位移，而相互作用力是垂直于球面的，故作用力方向和位移方向不垂直，故相互作用力均要做功，故B错误；全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零，系统水平方向动量不守恒，故C错误；小球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，球与槽分离时两者动量大小相等，由于m＜M，根据动量守恒可知，小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并要槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统速度相等水平向左系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，小球上升的最大高度小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确。
所以D正确，ABC错误。
6.氢原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氮离子。
已知基态的氢离子能量为
，氢离子能级的示意图如图所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氢离子吸收而发生跃迁的是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】光子如要被基态氦离子吸收而发生跃迁，光子能量必须等于两能级间的能量差，B不符合条件；
故选B。
点睛：
在能级跃迁中，光子所带的能量必须是两个能级的差值，这样才可以被核外电子吸收而发生跃迁。
7.氢原子的能级如图所示,下列说法正确的是（）
A.用能量为12.11 eV的光照射一个基态氢原子,最多能辐射出2种不同频率的光子
B.用能量为12.09 eV的光照射一群基态氢原子,最多能辐射出4种不同频率的光子
C.用能量为12.75 eV的光照射一个基态氢原子,最多能辐射出3种不同频率的光子
D.用能量为12.75 eV的光照射一群基态氢原子,最多能辐射出5种不同频率的光子
【答案】C
【解析】A、因为
，用能量为12.11 eV的光照射一个基态氢原子，则受到光的照射后氢原子不能跃迁到其他能级上去，故A错误；
B、因为
，用能量为12.09 eV的光照射一群基态氢原子，原子的能量升高到
能级，该原子在自发地向基态跃迁的过程中，最多能辐射出
种不同频率的光子；
C、因为
，用能量为12.75 eV的光照射一个基态氢原子，原子的能量升高到
能级，该原子在自发地向基态跃迁的过程中，辐射的情况最多为
的途径，最多能辐射出3种不同频率的光子，故C正确；
D、因为
，用能量为12.75 eV的光照射一群基态氢原子，原子的能量升高到
能级，最多能辐射出
种不同频率的光子，故D错误；
故选C。
8.一群处于量子数为n=3的激发态的氢原子跃迁到量子数n=2的激发态时，向外辐射频率为ν0的光子，该光子恰好能使某种金属发生光电效应。
下列说法正确的是（ ）
A.这群氢原子向外辐射的光子频率共有2种
B.当照射光的频率ν大于v0时，若v增大，则此金属的逸出功增大
C.当照射光的频率ν大于v0时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
D.当用频率为2v0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0
【答案】D
【解析】A：
一群处于量子数为n=3的激发态的氢原子向外辐射的光子频率种数为
，故A项错误。
B：
金属外层电子克服原子核的束缚，从材料表面逸出所需的最小能量，称为金属的逸出功。
由金属本身决定，与入射光的频率无关。
故B项错误。
C：
光电子的最大初动能
，与光强无关。
故C项错误。
点睛：
一群处于量子数为n的激发态的氢原子向外辐射的光子频率种数为
；一个处于量子数为n的激发态的氢原子向外辐射的光子频率种数最多为n-1。
9.在光电效应实验中，某同学用一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出
A.甲光的频率大于乙光的频率
B.乙光的波长大于丙光的波长
C.甲光的光强比乙光的光强弱
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能
【答案】B
【解析】根据eU截＝
mvm2＝hγ−W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。
甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误。
丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；故B正确。
甲光的饱和电流大于乙光，可知甲光的光强大于乙光，选项C错误；丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能。
故D错误。
故选B.
点睛：
解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU截＝
mvm2＝hγ−W；知道最大初动能取决于入射光的频率；饱和光电流取决于光强.
二、多选题
10.在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和－b，电子电荷量的绝对值为e，则（ ）
A.普朗克常量可表示为
B.若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变
C.所用材料的逸出功可表示为eb
D.b由入射光决定，与所用材料无关
【答案】BC
............
点睛：
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道最大初动能与遏止电压的关系，对于图线问题，一般的解题思路是得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率和截距进行求解．
11.如图所示，一光电管的阴极用极限波长为λ0的钠制成。
用波长为λ的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U，饱和光电流的值（当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流）为I，电子电荷量为e，则
A.若入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K发射的光电子的最大初动能可能增大
B.若改用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子
C.每秒钟内由K极发射的光电子数目为I/e
D.发射的电子到达A极时的动能最大值为
【答案】BCD
【解析】从阴极K发射的光电子的最大初动能
，与入射光强度无关，入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K发射的光电子的最大初动能不变，故A错误；
蓝光的频率比紫外线的频率小，又根据
可得，用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子，也可能不逸出光电子，故B正确；
由K极发射的光电子数目为
，每秒钟内由K极发射的光电子数目为，故C正确；
发射的电子到达A极时的动能最大值为
，故D正确；
故选BCD。
12.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A.图甲：
普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B.图乙：
玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C.图丙：
卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D.图丁：
根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
【答案】AB
【解析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，选项A正确；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，选项B正确；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得到了原子核式结构理论，选项C错误；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，选项D错误；故选AB.
13.处于基态的氢原子在某单色光照射下，只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1<ν2<ν3，则该照射光的光子能量为：
（ ）
A.hν1B.hν2C.hν3D.h（ν1＋ν2）
【答案】CD
【解析】由题意可知，氢原子吸收能量后跃迁到第三能级，则吸收的能量等于n=1和n=3能级间的能级差，即单色光的能量E=hv3．故C正确．而先从n=3跃迁到n=2，再从n=2跃迁到n=1辐射的能量与从n=3直接跃迁到n=1能级时辐射光子的能量相同，故hv3=hv2+hv1，故D正确，AB错误．故选CD.
14.14C是碳元素的一种具有放射性的同位素，衰变方式为β衰变，其半衰期约为5730年。
已知一个14C原子核由6个质子和8个中子组成。
下列说法正确的是
A.14C衰变后转变为14N
B.14C衰变过程中发出的β射线是由核外电子电离产生
C.14C原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变
D.14C样品经历3个半衰期后，样品中14C的质量只有原来的
【答案】AC
【解析】14C衰变方式为β衰变，则放出一个负电子后，质量数不变，电荷数增加1，变为14N，选项A正确；14C衰变过程中发出的β射线是由核内的中子转化为质子时放出的负电子，选项B错误；半衰期与化学状态无关，则14C原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变，选项C正确；14C样品经历3个半衰期后，样品中14C的质量只有原来的
，选项D错误；故选AC.
三、实验题
15.某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．装置固定在水平面上，圆弧形轨道下端切线水平．两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同．实验时，先测出A、B两球的质量mA、mB，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值x0，然后把球B静置于轨道下端水平部分，并将A从轨道上同一位置由静止释放，并与B相碰，重复多次．
①为确保实验中球A不反向运动，则mA、mB应满足的关系是________________；
②写出实验中还需要测量的物理量及符号：
____________；
③若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：
______________；
④取mA=2mB，x0=1m，且A、B间为完全弹性碰撞，则B球滑行的距离为___________．
【答案】
（1）.①mA>mB
（2）.②需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：
xA、xB（3）.③
（4）.④
【解析】①为防止两球碰撞后入射球反弹，反射球的质量应大于被碰球的质量，即：
.
②碰撞后两球做减速运动，设碰撞后的速度为
、
，
由动能定理得：
，解得
，
，
如果碰撞过程动量守恒，则：
即：
整理得：
实验需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：
、
.
③由②可知，若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式为：
，
④如果碰撞过程是完全弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
，
由机械能守恒定律得：
已知：
，
，
解得：
四、解答题
16.如图所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦），绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg，两车间的距离足够远。
现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为1m/s时，停止拉绳。
求：
（1）拉绳过程中人做了多少功？
（2）停止拉绳后，为避免两车相撞，人至少以多大水平速度从甲车跳上乙车才能使两车不发生碰撞？
【答案】
（1）22.5J
（2）1m/s
【解析】
（1）设人、车质量为m，人拉绳后甲、乙车速度大小分别为v1、v2，人拉绳过程中，
由动量守恒得：
解得：
拉绳过程中人对系统总共做功
（2）为使人跳到乙车上后两车不相撞，临界情况为两车速度相同，因为系统动量守恒且为0，所以此临界条件为最终两车和人都静止。
设人跳出时水平速度为v，根据人与乙车在作用时动量守恒有：
可得v=1m/s
即人至少应该以1m/s的水平速度跳上乙车。
【点睛】该题考查学生对动量守恒定律及动量定理的考查．解决该题时注意不同物理过程中的不同研究对象，同时明确物理规律的正确选择和应用才能准确求解．
17.普朗克常量是最基本的物理量之一，它架起了粒子性和波动性之间的桥梁。
普朗克常量具体数值可以通过光电效应实验测得。
如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线。
由图求出：
①这种金属发生光电效应的截止频率；
②普朗克常量。
【答案】①
；②
【解析】①根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W，Ek-γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为：
γ0=4.27×1014Hz．
②根据光电效应方程得，Ekm=hγ-W0，当入射光的频率为γ=5.5×1014Hz时，最大初动能为：
Ekm=0.5eV．
当入射光的频率为γ0=4.27×1014Hz时，光电子的最大初动能为0．
则：
h×5.5×1014-W0=0.5×1.6×10-19，
即：
h×4.27×1014-W0=0
联立两式解得：
h=6.5×10-34Js．
答：
①这种金属发生光电效应的极限频率4.23×1014Hz～4.29×1014Hz；
②普朗克常量为6.0×10-34Js～6.9×10-34Js．
点睛：
解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系，并掌握光电效应方程，以及知道逸出功与极限频率的关系，结合数学知识即可进行求解，同时注意保留两位有效数字．
18.如图,光滑的地面上有一质量为m的竖直平面内的轨道ABC，它由四分之一圆弧和与圆弧下端相切的水平部分构成。
A和B分是圆弧轨道的最高点和最低点。
已知轨道的圆弧部分光滑,半径为R，而水平部分粗糙，与滑块动摩擦因数为μ。
现将一质量也为m滑块从A点静止释放。
取重力加速度g=10m/s2。
求:
（1）滑块静止释放后运动到B点的速度。
（2）为了使滑块不从轨道上掉下去，轨道的水平部分长度L至少是多少。
【答案】
（1）
（2）
【解析】
（1）物块沿圆弧轨道下滑的过程中，滑块和小车系统在水平方向动量守恒，当滑到B点时，由动量守恒定律：
0=mv1+mv2，则v1=v2.从A到B对系统由机械能守恒定律可知：
解得：
（2）物块滑上小车，当达到共同速度时两者相对静止，设此时的共同速度为v，则从物块从最高点滑下到相对小车静止的整个过程中，由动量守恒定律：
0=2mv,可知最终两者速度均为零，则由能量关系可知：
mgR=µmgL，
解得
升级会员 