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题型:填空题
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填空题 · 15 分

(1)氢原子处于基态时,原子的能量为E1,处于n=3的激发态时,原子的能量为E3,一群处于n=3激发态的氢原子跃迁到n=1的基态时,可以向外辐射________种不同频率的光子.已知普朗克常量为h,光在真空中传播的速度为c,其中最短波长是________,若用该光子去照射某种金属,恰能发生光电效应,则该金属的逸出功是________。

(2)如图13所示,三个大小相同、质量均为m的小球A、B、C静止在光滑水平面上,且A、B、C共线,现让A球以速度v0向着B运动,A、B两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与C球发生弹性碰撞,求最终A、B、C的速度.

图13

正确答案

(1)

(2)

解析


知识点

动量守恒定律爱因斯坦光电效应方程氢原子的能级公式和跃迁
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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

A能发出3种不同频率的光

B能发出4种不同频率的光

C能发出5种不同频率的光

D能发出6种不同频率的光

正确答案

D

解析

知识点

氢原子的能级公式和跃迁
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

(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

动量守恒定律氢原子的能级公式和跃迁重核的裂变
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

氢原子能级如图所示。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光,其中a 光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,b光的频率大于a光的频率,则b光可能是

A从n=4能级向n=3能级跃迁时发出的

B从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的

C从n=4 能级向n=1能级跃迁时发出的

D从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的

正确答案

C

解析

知识点

氢原子的能级公式和跃迁
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

(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

牛顿运动定律的综合应用动量守恒定律氢原子的能级公式和跃迁
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(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

动量守恒定律氢原子的能级公式和跃迁
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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(   )。

A氢原子从高能级向低能级跃迁时会吸收能量

B氢原子从n=4的激发态向n=3的激发态跃迁时会辐射出

紫外线

C处于n=4的激发态的氢原子从n=4的激发态向n=1的基态跃迁时,辐射出的光子频率最大

D大量氢原子从n=4的激发态向n=1的基态跃迁时,能发出三种频率的光子

正确答案

C

解析

知识点

氢原子的能级公式和跃迁
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b。则(  )

A氢原子从高能级向低能级跃迁时,可能会辐射出γ射线

B氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时,会辐射出紫外线

C氢原子在n=2的能级时,可吸收任意频率的光而发生电离

D在水中传播时,a光比b光的速度小

正确答案

D

解析

知识点

氢原子的能级公式和跃迁
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

一个氢原子从基态跃迁到的激发态.该氢原子

A放出光子,能量增加

B放出光子,能量减少

C吸收光子,能量增加

D吸收光子,能量减少

正确答案

C

解析

知识点

氢原子的能级公式和跃迁
1
题型:填空题
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填空题 · 6 分

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

氢原子的能级公式和跃迁
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