热门试卷

[物理--选修3-5]

（1）如图所示为氢原子的能级图．让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为______eV．用

这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是______eV．

（2）镭（Ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知Ra能自发地放出α粒子而变成新核Rn，已知Ra的质量为M1=3.7533×10-25kg，新核Rn的质量为M2=3.6867×10-25kg，α粒子的质量为m=6.6466×10-27kg，现有一个静止的Ra核发生α衰变，衰变后α粒子的速度为3.68×105m/s．则：（计算结果保留两位有效数字）

①写出该核反应的方程式．

②此反应过程中放出的能量是多少？

③反应后新核Rn的速度是多大？

A．（选修模块3-3）

（1）下列说法正确的是______

A．显微镜下看到墨水中的炭粒的无规则运动是热运动

B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加

C．晶体所有的物理性质各向异性，非晶体所有的物理性质各向同性

D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，它们间分子力一直变大

（2）如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c 中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功______J，全过程中系统______热量（填“吸收”或“出”），其热量是______J．

（3）现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸时产生气体（假设都是N2）充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70L，氮气的密度ρ=1.25×102Kg/m3，氮气的平均摩尔质量M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数N（结果保留一位有效数字）．

C．（选修模块3-5）

（1）下列说法中正确的是______

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变

C．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3种不同频率的光子

D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型

（2）当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为______

A．1.5eV         B．3.5eV           C．5.0eV           D．6.5eV

（3）总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为v0，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为______．

（1）如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子______________；

A．能跃迁到n=2的激发态上去

B．能跃迁到n=3的激发态上去

C．能跃迁到n=4的激发态上去

D．不能跃迁到任何一个激发态

（2）质量为M＝2.0kg的木块，从A点由静止起沿斜面下滑，斜面倾角为θ=37°，木块与斜面间动摩擦因数为μ=0.50。开始下滑后1s末，一子弹以平行于斜面向上的初速度v0=900m/s，射入木块，经极短时间，以v1=100m/s的速度穿出木块，已知子弹的质量为m=0.015kg，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求子弹穿出后，木块在运动过程中到A点的最小距离。

（附加题）氢原子基态的轨道半径为0.53×10-10m，基态能量为-13.6eV，将该原子置于静电场中使其电离，静电场场强大小至少为多少？静电场提供的能量至少为多少？

（1）氢原子第n能级的能量为En=，其中E1是基态能量．而n=1，2，…．若一氢原子发射能量为-E1的光子后处于比基态能量高出-E1的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？

（2）如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A，B是电场中的两点，AB两点的连线长为l且与电场线所夹的锐角为θ．一个质量为m，电荷量为-q的带电粒子以初速度v0从A点垂直进入电场，该带电粒子恰好能经过B点．不考虑带电粒子的重力大小．

根据你学过的物理学规律和题中所给的信息，对反映电场本身性质的物理量（例如电场强度），你能作出哪些定性判断和求得哪些定量结果？

（1）在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系．若-群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳束线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出______条不同频率的谱线．

（2）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣-质量为M的盒子，如图1所示．现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性变化，如图2所示．请据此求盒内物体的质量．

已知金属钨的逸出功W=4.54 eV，氢原子的能级如图所示。有一群处于n=3能级的氢原子，用辐射出的最大频率的光子照射金属钨，产生光电子的最大初动能是多少？

用波长为0.33μm的紫外线照射某金属，发生了光电效应．利用电场对光电子的减速作用，测出了光电子的最大初动能为2.7×10-19J．取普朗克常量h=6.6×10-34J•s．

（1）求该金属的逸出功．

（2）至少用多大频率的光照射该金属才能发生光电效应？

氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6eV，已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m。

（1）若要使处于n=3的氢原子电离，至少要用频率多大的光子照射氢原子？

（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n=3的定态时，核外电子运动的等效电流多大？

（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=5的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有哪几条谱线可使钠发生光电效应？

在自然界，“氮．4”的原子核有两个质子和两个中子，称为玻色子；而“氦-3”只有一个中子，称为费米子-“氦-3”是一种目前已被世界公认的高效、滴洁、安全、廉价的核聚变发电燃料．

（1）质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如 2 3He和 1 3H的“镜像核”，同样 1 3H也是 2 3He的“镜像核”，则下列说法正确的是______

A． 7 15N和 8 16O互为“镜像核”

B． 7 13N和 6 13C互为“镜像核”

C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子

D．核反应 1 2H+ 1 3H→ 2 4He+ 0 1n的生成物中有α粒子，该反应是α衰变

（2）围绕一不稳定原子核轨道的电子可被原子核俘获，使原子序数发生变化（例如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”），发生这一过程后，新原子核______

A．带负电    B．与原来的原子不是同位素

C．比原来的原子核多一个质子  D．比原来的原子核多一个中子

（3）宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应．自然界的14C大部分是宇宙射线中的中子轰击“氮-14”产生的，核反应方程式为 7 14N+ 0 1n→ 6 14C+ 1 1h．若中子的速度为v1=8×l06m/s，反应前“氮-14”的速度认为等于零．反应后生成的14C粒子的速度为v2=2.0×l05m/s，其方向与反应前中子的运动方向相同．

①求反应中生成的另一粒子的速度：

②假设此反应中放出的能量为0.9MeV，求质量亏损．

(1)氢原子第n能级的能量为，其中E1是基态能量，而n=1，2……若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？

(2)一速度为v的高速α粒子与同方向运动的氖核发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度。（不计相对论修正）

1951年物理学家发现了“电子偶数”，所谓“电子偶数”，就是同一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统，已知正、负电子的质量均为m，普朗克常量为h，静电力常量为k。

(1)若正、负电子是由一个光子和核场相互作用产生的，且相互作用过程中核场不提供能量，则此光子的频率必须大于临界值，临界值为多大？

(2)假设“电子偶数”中，正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子的质量满足玻尔的轨道量子化理论：2mevr=nh/2π，n=l，2，…“电子偶数”的能量为正、负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知两正、负电子相距为L时系统的电势能为。试求n=1时“电子偶数”的能量。

(3)“电子偶数”由第一激发态跃迁到基态发出光子的波长为多大？