- 原子、原子核与核技术
- 共443题
图为氢原子的能级示意图。现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当这些氢原子向低能级跃迁时
正确答案
解析
略
知识点
(1)一群处于激发态n=4的氢原子,跃迁时可能发出_______种频率的光子;核反应方程中的X是_______,若
的质量为mu、
的质量为mT、X的质量为mX,若光在真空中的传播速度为c,则该核反应释放的能量为_______。
(2)如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M的长木板,长木板左端放一质量为m(M>m)的物块。现同时给长木板和物块相同大小的初速度v,分别向左、右运动。它们之间的动摩擦因数为,长木板足够长,不计空气阻力,求:
①物块和长木板相对静止时,物块的速度大小和方向;
②当物块的速度方向发生改变时,长木板的速度大小。
正确答案
(1)6;;
(2)①,速度方向向左;②
解析
(1)略。
(2)①设向左为正方向,对物块、长木板系统的运动,由动量守恒定律有:
解得:
由于M>m,因此,,所以,相对静止后,物块的速度方向向左
②设向左为正方向,物块的速度方向发生改变时也就是速度为0时,由动量守恒定律有:
解得:
知识点
(1)原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为 ,式中n=1,2,3…表示不同的能级,A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是 ( )
A. B.
C.
D.
(2)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为.使木板与重物以共同的速度
向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.
正确答案
(1)C
(2)t=
解析
2 解析:木板第一次与墙碰撞后,向左匀减速直线运动,直到静止,再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度,再往后是匀速直线运动,直到第二次撞墙。
木板第一次与墙碰撞后,重物与木板相互作用直到有共同速度,动量守恒,有:
,解得:
木板在第一个过程中,用动量定理,有:
用动能定理,有:
木板在第二个过程中,匀速直线运动,有:
木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t=t1+t2=+
=
知识点
(1)氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示.在具有下列能量的粒子中,能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(填正确答案标号.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.54.4 eV(光子)
B.50.4 eV(光子)
C.48.4 eV(电子)
D.42.8 eV(光子)
E.41.8 eV(电子)
(2)如图所示,有n个相同的质点静止在光滑水平面上的同一直线上,相邻的两个质点间的距离都是1m,在某时刻给第一个质点一个初速度,依次与第二个、第三个…质点相碰,且每次碰后相碰的质点都粘在一起运动,求从第一个质点开始运动到与第n个质点相碰所经历的时间.
正确答案
⑴ACE
⑵t=
解析
(1)由玻尔理论知,基态的氦离子要实现跃迁,入射光子的能量(光子能量不可分)应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差,因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收;而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差,均可能被吸收.
氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为:
Δ=
-
=0-(-54.4 eV)=54.4 eV
Δ=
-
=-3.4 eV-(54.4 eV)=51.0 eV
Δ=
-
=-6.0 eV-(-54.4 eV)=48.4 eV
Δ=
-
=-13.6 eV-(54.4 eV)=40.8 eV
可见,42.8eV和50.4eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁.
(2)解:根据动量守恒可得:
得:
则相邻的两个质点间的运动时间表达式为:
∴经历的时间为:t=+
+…+
=
+
+…
=
=
知识点
氢原子能级的示意图如图所示,已知可见光的光子能量范围是1.62eV~3.11eV,则( )。
正确答案
解析
略
知识点
一个氢原子从基态跃迁到的激发态.该氢原子
正确答案
解析
略
知识点
一群处于量子数n=3的氢原子向低能级跃迁的过程中能产生_______种不同频率的光子。
正确答案
3
解析
根据=3知,这些氢原子向低能级跃迁的过程中能产生3种不同频率的光子。
知识点
33.请从33~35题中任选一题作答。
33.[物理选修3-3模块]
(1)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了功的同时,又从外界吸收了
的热量,则在该过程中,气体内能的增量△U=______J,气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”)
(2)如图所示:
一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为p0,平衡的汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提。设汽缸足够长,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。
34.[物理选修3-4模块]
(1)如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图,若波的传播速度为2m/s,P点向上振动,则下列说法中正确的是( )
A.波向右传播
B.再经过△t=0.4s质点P向右移动0.8m
C.再经过△t=0.4s质点P仍在平衡位置,它通过的路程为0.2m
D.再经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的
(2)如图所示:
AOB为半圆形玻璃砖截面,玻璃的折射率为,现有一束平行光线以45°角入射到AB面上后,经折射从半圆面上的部分位置射出。试求半圆柱面能被照亮的部分与整个半圆柱面的面积之比。
35.[物理选修3-5模块]
(1)已知金属钙的逸出功为2.7 eV,氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则( )
A.氢原子可能辐射6种频率的光子
B.氢原子可能辐射5种频率的光子
C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
(2)云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变,粒子的质量为m,带电量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内,现测得粒子运动的轨道半径为R,试求在衰变过程中的质量亏损。(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计)
33.请从33~35题中任选一题作答
34.[物理选修3-4模块]
(1)如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图,若波的传播速度为2m/s,P点向上振动,则下列说法中
正确的是( )
35.[物理选修3-5模块]
(1)已知金属钙的逸出功为2.7 eV,氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则( )
正确答案
33.[物理选修3-3模块]
(1)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了功的同时,又从外界吸收了
的热量,则在该过程中,气体内能的增量△U=______J,气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”)
(2)如图所示:
一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为p0,平衡的汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提。设汽缸足够长,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。
正确答案
正确答案
15.氢原子从能级A跃迁到能级B吸收频率为的光子,从能级A跃迁到能级C释放频率为
的光
子,若
>
,则当它从能级B跃迁到能级C时,将( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14. 一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁,辐射光以θ角照射到平行玻璃砖的上表面,所有光线都能从玻璃砖的下表面射出,如图所示,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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