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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: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
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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

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
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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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