高中物理选修3-5课后习题答案及解释.pdf

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1、冲量与动量1.答案：0详解：4*20-5*16，减号是因为两个冲量反向。2.答案：A详解：因为二者动量都是正，于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大，因为B 质量大，于是 B 速度小，于是右球是B.碰后 A 动量是 2 kg?m/s 据动量守恒，B 动量是 10 kg?m/s.动量除以质量得到速度比。3.答案：B详解：因为A 在 B 后方嘛，碰后A 会减速，B 会加速，于是A 动量必然减小，根据动量守恒，C 不可能，B 才对。4.答案：BD详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。D 说得很明确了

2、，就是因为动量守恒，船必停。5.答案：3588N详解：先算落地速度，从1.28 米高度落地，根据自由落体公式，速度是5.0m/s(g 取 9.8)然后落地速度减为 0，根据 Ft=mv，F=3000N。然后加上重力 588N 即可6.答案：D详解：冲量表征的是动量变化量。D 就是按定义判断的。A 错，冲量和速度没什么关系。B 错，力作用时间未知。C 错，力作用时间和物体质量都未知。7.答案：D详解：重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为 0，有了皮筋，动量要过一会儿才减为 0.动量改变量不少，也就是受到的冲量不变。这么看，只有 D 对。8.答案：BD详解：二者

3、位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向，下降过程阻力和重力反向，于是上升过程加速度大，时间短，重力冲量小。比较速度改变量，因为回到抛出点速度必然小于初速度，于是上升过程改变量大，上升过程合外力冲量大。C 项，重力方向不变，重力冲量方向也不变，都是竖直向下。D 项空气阻力反向，于是冲量方向也是反向。动量守恒定律及其应用1.答案：2.9m/s详解，由系统动量守恒得：MV0-m v=mv 于是 V0 可以算出是 2.9m/s2.答案：D详解：机械能必然不守恒，因为子弹和木块之间的作用摩擦生热。动量也不守恒，因为水平方向系统是受到墙壁的作用力的。3.答案：ABD详解：AB 严格符合动量守恒的条件。C

4、不行，因为系统水平方向受到墙的作用力。D 可以，爆炸瞬间作用力极大，这一瞬间可以忽略其他比较小的力（比如重力），动量爆炸瞬间动量守恒。4.答案：CD详解：t1 时刻弹簧压缩，这点很明显，t3 时刻之前，B 速度大于 A 速度，因此这段时间 B和 A 之间的距离越拉越大，t3 时刻弹簧是拉伸的。AB 不对。至于质量比，因为 t1 时刻二者速度都是 1m/s。于是可以根据动量守恒和初始条件，轻松求得 C 对。质量比由 C 项求出，t2 时刻速度比由图得出，于是动能比好算了，D 正确。5.答案：BC详解：a 未离开墙壁时，系统受到墙壁的水平力作用，动量不守恒。A 离开墙后，系统水平方向不受外力，动量

5、守恒很显然。6.答案：B详解：列车原来做匀速直线运动，牵引力 F 等于摩擦力 f，f=k(mM)g(k 为比例系数)，因此，整个列车所受的合外力等于零 尾部车厢脱钩后，每一部分所受摩擦力仍正比于它们的重力因此，如果把整个列车作为研究对象，脱钩前后所受合外力始终为零，在尾部车厢停止前的任何一个瞬间，整个列车(前部+尾部)的动量应该守恒考虑刚脱钩和尾部车厢刚停止这两个瞬间，由(m+M)v0=0+Mv 得此时前部列车的速度为7.答案：B详解：全部的车和人，以及那个球，是一个系统，动量守恒。现在系统分成了两部分，A 车和人，B 车和人和球。现在两部分速度方向相反，在相互远离。明显前者质量小，于是根据动

6、量守恒，前者速率大。相互作用过程中的能量转化1.答案：BC详解：B 明显对，速度变化量就是6-（-6）=12m/s。小球动能不变，因此W 是 0.2.答案：详解：(1)设 C 球与 B 球碰撞结成 D 时,D 的速度为 v1,由动量守恒定律有mv0=2mv1当弹簧压至最低时,D 与 A 有共同速度,设此速度为 v2,由动量守恒定律有2mv1=3mv2两式联立求得 A 的速度v2=v0(2)设弹簧长度被锁定后,储存在弹簧中的弹性势能为Ep,由能量守恒有Ep=?2mv12-?3mv22撞击 P 后,A、D 均静止.解除锁定后，当弹簧刚恢复到原长时，弹性势能全部转为D 球的动能，设此时 D 的速度为

7、 v3，由能量守恒有2mv32=Ep以后弹簧伸长，A 球离开挡板 P，当 A、D 速度相等时，弹簧伸长到最长，设此时A、D 速度为 v4,由动量守恒定律有2mv3=3mv4当弹簧最长时，弹性势能最大，设其为Ep，由能量守恒有Ep=?2mv32-?3mv42联立以上各式，可得 Ep=mv023.答案：详解：炮艇（包括那个发出去的炮弹）作为一个系统动量守恒，在地面参考系中看，动量守恒方程就是4.答案：（1）0.67m/s，向后（2）40N详解：（1）用动量守恒：因为是在水面上，可以看成是在在水平方向上动量守恒.0=(M-m)V-mv将 M=120Kg，m=0.01Kg，v=800m/s 代入，求得

8、 V0.67m/s.(2)由冲量的表达式：F*t=P=MV-0.将 M=120Kg，V=0.67m/s，t=2s 代入，求得 F=40N（因为子弹的质量相对 120kg 太小了，打掉子弹后质量的那一点儿损耗忽略不计）5.答案：D详解：自由下落，那么二者相对静止。于是整个系统状态不变。6.答案：碰后球 1、球 2 的速度为零，球 3 速度为 v0详解：根据动量守恒中速度交换的结论，也就是当完全弹性碰撞的两个物体质量相同时，一个物体碰后速度等于碰前另一个物体的速度，这就是速度交换。然后容易得出，第一次碰撞，1 静止，2 速度是 v0，然后 2 立马和 3 碰撞，2 停下，3 速度是 v07.答案：

9、BC详解：根据动量守恒，可见最终子弹和木块速度都是v/2。子弹克服阻力会做功，它等于子弹动能的减少，这是根据动能定理。容易算，这个数是系统机械能损失量，也就是系统内能增量，容易得出，是木块动能增量，也就是冲击力对木块的功，是于是 BC 正确光的波粒二象性1.答案：C详解：光电子的最大初动能等于入射光的能量减去逸出功，是一种线性关系，但不是正比关系，错；正确；绿光频率虽然比黄光高，但不能说明，黄光不能发生光电效应；2.答案：C详解：对比光的双缝干涉可以得出结论，微观粒子具有波动性；3.答案：AD详解：紫光频率比蓝光高，红光频率比蓝光低，正确，错误；锌版发生光电效应后，有光电子飞出，锌版缺少电子，

10、从而带上正电荷，锌版又与验电器相连使验电器也带上正电荷，错误，正确；4.答：0.9910-19J详解：逸出功，光电子的最大初动能5.答案：210-4 s51015 个6.答案：详解：增加绿光的照射强度，光电子的逸出效率提高，但是光电子的最大初动能取决于光子能量和逸出功的差，还是绿光，这个能量不会发生变化，如果换成是紫光则，最大初动能增大，但是光电子数目是否增加取决于照射强度；7.答案：详解：激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。8.答案：详解：光的波动性主要表现在干涉衍射上，波

11、长越长，现象越明显；而光的波动性主要由光电效应体现，波长越短，频率越高，粒子性越显著；原子结构1.答案：ACD详解：卢瑟福的原子结构是核式结构。在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，因为粒子散射实验发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子发生较大偏转，极少数粒子偏转角超过了90 度，有的甚至被弹回。所以卢瑟福才提出原子核式结构模型2.答案：AB详解：理论的三条基本假设是：定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量的状态中，在这些状态中原子是稳定的，这些状态叫定态。原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆

12、形轨道绕核运动相对应，原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的，电子在这些可能的轨道上的运动是一种驻波形式的振动。跃迁假设：原子系统从一个定态过渡到另一个定态，伴随着光辐射量子的发射和吸收。辐射或吸收的光子的能量由这两种定态的能量差来决定，即h=|E 初-E 末|轨道量子化：电子绕核运动，其轨道半径不是任意的，只有电子在轨道上的角动量满足下列条件的轨道才是可能的：mvr=nh/（2）（n=1，2，3.）式中的 n 是正整数，称为量子数。3.答案：10.2、-1.514 答案：ABE详解：根据光谱产生的机制可分为发射光谱(原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射的光波)和吸收光谱(

13、原子从低能级向高能级跃迁时，吸收某种频率的光波)；由光谱的外观特点又可分为连续光谱和线状光谱。其中线状光谱反映了物质对应的化学成分，因此可用于光谱分析炽热的固体、液体或高压气体产生的发射光谱是连续光谱，而稀薄气体发光产生的发射光谱是不连续的明线状光谱，可用于进行光谱分析AB 正确；吸收光谱是连续光谱中某些波长的光被吸收后产生的暗线状光谱，也属于线状光谱，可用于光谱分析；煤气灯火焰中燃烧的钠蒸汽产生的光谱为明线状的发射光谱。吸收光谱中的谱线（暗线），也是原子的特征谱线，只是通常在吸收光谱中看到的特征谱线比明线光谱中的少C 错；5.答案：A详解：碰撞后，汞的核外电子可能跃迁到高能级，根据能量守恒，跃迁到第二能级时吸收4.9eV 的能量剩余 4.1eV;依次类推可知，跃迁到第三能级，剩余 1.3eV，跃迁到第四能级，剩余 0.2eV,选 A6.答案：C7.答案：C详解:根据波尔理论，量子数 n 越大，所处的能级越高，挣脱原子核束缚的能力也越强，能量也越大。8.答案：6，12.75详解：4 到 3，4 到 2，4 到 1，3 到 2，3 到 1，2 到 1，一共六种，能量最高的光子是有 4到 1 产生的，