(1)如圖1為氫原子能級(jí)的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光.關(guān)于這些光下列說法正確的是
D
D
 
A.最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的
B.頻率最小的光是由n=2躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的
C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光
D.用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能產(chǎn)生光電效應(yīng)
(2)在下面的核反應(yīng)方程中,符號(hào)“X”表示質(zhì)子的是
B
B

A.
 
10
5
B+
 
4
2
He→
 
13
7
N+X
    B.
 
14
7
N+
 
4
2
He→
 
17
8
O+X

C.
 
9
4
Be+
 
4
2
He→
 
12
6
C+X
    D.
 
55
25
Mn+
 
1
1
H→
 
55
25
Cr+
 
1
0
n+X

(3)如圖2所示,木塊B和C的質(zhì)量分別為3M/4和M,固定在輕質(zhì)彈簧的兩端,靜止于光滑的水平面上.一質(zhì)量為M/4的木塊A以速度v水平向右與木塊B對心碰撞,并粘在一起運(yùn)動(dòng),則彈簧的最大彈性勢能Em
1
64
Mv2
1
64
Mv2

分析:1、本題考查了波爾原子理論:從高軌道向低軌道躍遷時(shí)減少的能量以光子的形式輻射出去;所有的激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的,都會(huì)繼續(xù)向基態(tài)躍遷,故輻射光子的種類為
C
2
n
.C=λγ,故波長越大,頻率越短.波長越大,越容易發(fā)生明顯的衍射.只有入射光子的能量大于金屬的逸出功才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng).
2、根據(jù)核反應(yīng)方程的電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒,判斷出各個(gè)方程中X的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)即可正確解答.
3、彈簧壓縮到最短時(shí),由A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求解.
解答:解:(1)A、核外電子從高能級(jí)n向低能級(jí)m躍遷時(shí),輻射的光子能量△E=En-Em=hγ,
故能級(jí)差越大,光子的能量也越大,即光子的頻率越大,
根據(jù)γ=
c
λ
可知頻率越大,波長越小,
又波長越大,越易發(fā)生明顯的干涉和衍射現(xiàn)象.
由圖可知當(dāng)核外電子從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí),能級(jí)差最小,所以放出光子的能量最小,頻率最小,波長最大,故最易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故AB錯(cuò)誤.
C、當(dāng)電子從n=4向低能級(jí)躍遷時(shí),躍遷的種類有4→3,4→2,4→1,3→2,3→1,2→1.即可以輻射光的種類為
C
2
4
=6種,故C錯(cuò)誤.
D、電子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4eV-(-13.6)eV=10.2eV>6.34eV
而使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的條件是光子的能量大于等于電子的逸出功,故可以發(fā)生光電效應(yīng).故D正確.
故選D.
(2)根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知:A中X為中子,B中X為質(zhì)子,C中X為中子,D中X為正電子.
故選B.
(3)取水平向右為正方向
A、B碰撞過程,由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒得:
1
4
Mv=Mv′
解得:v′=
1
4
v
彈簧壓縮到最短時(shí),A、B、C有共同速度v1,由A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒得:
1
4
Mv=2Mv1
解得:v1=
1
8
v
彈簧壓縮過程中,由A、B、C系統(tǒng)機(jī)械能守恒得:
1
2
Mv′2=
1
2
×2M
v
2
1
+Epmax
解得:Epmax=
1
64
Mv2
故答案為:(1)D(2)B  
(3)
1
64
Mv2
點(diǎn)評:根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒正確書寫核反應(yīng)方程是原子物理中的基本要求,要熟練掌握,同時(shí)注意各種常見粒子的表示方法.
應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí),要注意過程的選擇與研究對象的選擇.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)核裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng).以原子核
 
235
92
U
為燃料的反應(yīng)堆中,當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式,其中一種可表示為
 
235
92
U
+
 
1
0
n
 
139
54
Xe
+
 
94
38
Sr
+X
 
1
0
n
,已知
 
235
92
U
的質(zhì)量為Mu,
 
1
0
n
的質(zhì)量為Mn,
 
139
54
Xe
的質(zhì)量為Mxe
 
94
38
Sr
的質(zhì)量為Ms,光在真空的傳播速度為C,則
BD
BD

A.核反應(yīng)方程中的X表示為2
B.核反應(yīng)方程中的X表示為3
C.該核反應(yīng)過程中放出的核能為(MU-MXe-MSr)C2
D.該核反應(yīng)過程中放出的核能為(MU-MXe-MSr-2Mn)C2
(2)如圖1為氫原子能級(jí)圖,已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s,則下列說法中正確的是
BCD
BCD

A.一群處于n=4的氫原子躍遷后可能輻射出5種頻率的光波
B.一群處于n=4的氫原子躍遷后可能輻射出6種頻率的光波
C.氫原子從n=4躍遷到n=3時(shí)輻射出的光子能量為0.66eV
D.氫原子從n=4躍遷到n=3時(shí)輻射出的光波頻率為1.59×1014Hz
(3)如圖2所示,B是靜止在水平地面上的長木板,B的質(zhì)量為M=4.0kg.A是一質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊,現(xiàn)給它一初速度v0=2.0m/s,使它從B板的左端開始向右滑動(dòng).已知地面是光滑的,而A與B之間有摩擦力,B木板足夠長,求最后A、B以多大的速度做勻速運(yùn)動(dòng).

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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理----選修3-5]
(1)如圖1所示為氫原子的四個(gè)能級(jí),其中E1為基態(tài).有處于激發(fā)態(tài)E2的一群氡原子A.以及處于激發(fā)態(tài)E3的一群氫原子B,則下列說法正確的是.
B
B

A.原子A可能輻射出3種頻率的光子
B.原子B可能輻射出3種頻率的光子
C.原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4
D、原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4
(2)如圖2,在水平面內(nèi)有兩條光滑軌道MN、PQ,其上放有兩根靜止的導(dǎo)體棒ab和cd,質(zhì)量分別為m1、m2.設(shè)有一質(zhì)量為M的永久磁鐵,其重心在軌道平面的正上方高為h的地方,釋放后當(dāng)磁鐵的重心下落到軌道和導(dǎo)體棒組成的平面內(nèi)時(shí)磁鐵的速度為υ,導(dǎo)體棒ab的動(dòng)能為EK,此過程中兩根導(dǎo)體棒、導(dǎo)體棒與磁鐵之間沒有發(fā)生碰撞,求
①磁鐵在下落過程中受到的平均阻力?
②磁鐵在下落過程中裝置中產(chǎn)生的總熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑,如都作答則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)下列說法中正確的是
B
B

A.布朗運(yùn)動(dòng)是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
B.氣體分子間距離減小時(shí),分子間斥力增大,引力也增大
C.導(dǎo)熱性能各向同性的固體,一定不是單晶體
D.機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
(2)如圖1所示,一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上,活塞與氣缸壁間的摩擦不計(jì).氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土,忽略環(huán)境溫度的變化,在此過程中
CD
CD

A.氣體的內(nèi)能增大
B.氣缸內(nèi)分子平均動(dòng)能增大
C.氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D.單位時(shí)間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

(3)在做用油膜法估測分子的大小實(shí)驗(yàn)中,油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL.用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL.把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺水盤上,在玻璃板上描出油膜的輪廓,隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上,其形狀如圖2所示,坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長為20mm.則油酸膜的面積是
2.4×10-2
2.4×10-2
m2,每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
1.2×10-11
1.2×10-11
m3,根據(jù)上述數(shù)據(jù),可估算出油酸分子的直徑.
B.(選修模塊3-4)
(1)關(guān)于對光現(xiàn)象的解釋,下列說法中正確的是
AC
AC

A.自然光斜射到玻璃表面時(shí),反射光和折射光都是偏振光
B.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C.光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D.玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
(2)一列橫波沿x軸正方向傳播,在t0=0時(shí)刻的波形如圖3所示,波剛好傳到x=3m處,此后x=lm處的質(zhì)點(diǎn)比x=-lm處的質(zhì)點(diǎn)
(選填“先”、“后”或“同時(shí)”)到達(dá)波峰位置;若該波的波速為10m/s,經(jīng)過△t時(shí)間,在x軸上-3m~3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時(shí)刻的正好相同,則△t=
0.4ns(n=1,2,3┅)
0.4ns(n=1,2,3┅)

(3)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,裝置如圖4所示,水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子,滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器.把彈簧拉長5cm由靜止釋放,滑塊開始振動(dòng).他們分析位移一時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn),滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng),滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為ls,則彈簧振子的振動(dòng)頻率為
0.5
0.5
Hz;以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向,則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=
5cosлt
5cosлt
cm.

C.(選修模塊3-5)
(1)下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是
B
B

A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
(2)一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級(jí)狀態(tài),氫原子的能級(jí)      示意圖如圖5所示,那么
金屬
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氫原子可能發(fā)射
6
6
種頻率的光子.
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射光子的頻率是
6.15×1014
6.15×1014
Hz,用這樣的光子照射右表中幾種金屬,金屬
能發(fā)生光電效應(yīng),發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是
0.65
0.65
eV.(普朗克常量h=6?63×10-34J?S,1eV=1.6×10-19J)
(3)在氘核
 
2
1
H
和氚核
 
3
1
H
結(jié)合成氦核
 
4
2
He
的核反應(yīng)方程如下:
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n+17.6MeV

①這個(gè)核反應(yīng)稱為
聚變
聚變

②要發(fā)生這樣的核反應(yīng),需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中
放出
放出
(選填“放出”或“吸收”)的能量,核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量
減少
減少
(選填“增加”或“減少”)了
3×10-29
3×10-29
㎏(保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年湖南省衡陽市祁東三中高三(下)第三次周考物理試卷(解析版) 題型:解答題

[物理----選修3-5]
(1)如圖1所示為氫原子的四個(gè)能級(jí),其中E1為基態(tài).有處于激發(fā)態(tài)E2的一群氡原子A.以及處于激發(fā)態(tài)E3的一群氫原子B,則下列說法正確的是.______
A.原子A可能輻射出3種頻率的光子
B.原子B可能輻射出3種頻率的光子
C.原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4
D、原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4
(2)如圖2,在水平面內(nèi)有兩條光滑軌道MN、PQ,其上放有兩根靜止的導(dǎo)體棒ab和cd,質(zhì)量分別為m1、m2.設(shè)有一質(zhì)量為M的永久磁鐵,其重心在軌道平面的正上方高為h的地方,釋放后當(dāng)磁鐵的重心下落到軌道和導(dǎo)體棒組成的平面內(nèi)時(shí)磁鐵的速度為υ,導(dǎo)體棒ab的動(dòng)能為EK,此過程中兩根導(dǎo)體棒、導(dǎo)體棒與磁鐵之間沒有發(fā)生碰撞,求
①磁鐵在下落過程中受到的平均阻力?
②磁鐵在下落過程中裝置中產(chǎn)生的總熱量?

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