18．德國(guó)物理學(xué)家弗蘭克林和赫茲進(jìn)行過氣體原子激發(fā)的實(shí)驗(yàn)研究．如圖（1）他們?cè)谝恢魂帢O射線管中充了要考察的汞蒸氣．陰極發(fā)射出的電子受陰極K和柵極R之間的電壓UR加速，電子到達(dá)柵極R時(shí)，電場(chǎng)做功eUR．此后電子通過柵極R和陽(yáng)極A之間的減速電壓UA．通過陽(yáng)極的電流如圖（2）所示，隨著加速電壓增大，陽(yáng)極電流在短時(shí)間內(nèi)也增大．但是到達(dá)一個(gè)特定的電壓值UR后．觀察到電流突然減�。谶@個(gè)電壓值上，電子的能量剛好能夠激發(fā)和它們碰撞的原子．參加碰撞的電子交出其能量，速度減小，因此到達(dá)不了陽(yáng)極，陽(yáng)極電流減小．eUR即為基態(tài)氣體原子的激發(fā)能．得到汞原子的各個(gè)能級(jí)比基態(tài)高以下能量值：4.88eV，6.68eV，8.78eV，10.32eV（此為汞原子的電離能）．若一個(gè)能量為7.97eV電子進(jìn)入汞蒸氣后測(cè)量它的能量可能是（　　）
A．4.88eV或7.97eVB．4.88eV或6.68eV
C．2.35eV或7.97eVD．1.29eV或3.09eV或7.97eV

分析 利用氫原子能級(jí)以及光子的發(fā)射和吸收等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行求解
①原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)，躍遷時(shí)以光子的形式放出能量． 
②原子在始末兩個(gè)能級(jí)Em和En（m＞n）間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率為ν，其大小可由下式?jīng)Q定：hυ=Em-En． 
③如果原子吸收一定頻率的光子，原子得到能量后則從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷． 
④原子的能量包括電子的動(dòng)能和電勢(shì)能（電勢(shì)能為電子和原子共有）即：原子的能量En=EKn+EPn．軌道越低，電子的動(dòng)能越大，但勢(shì)能更小，原子的能量變�。�

解答 解：若一個(gè)能量為7.97eV電子進(jìn)入汞蒸氣后，如果原子吸收其能量，將由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，
若吸收能量為4.88ev，則電子進(jìn)入汞蒸氣后測(cè)量它的能量△E=7.97-4.88=1.29ev；
若吸收能量為6.68ev，則電子進(jìn)入汞蒸氣后測(cè)量它的能量△E=7.97-6.68=3.09ev；
若未被吸收，則為7.97ev．
故能測(cè)量出進(jìn)入汞蒸氣后電子的能量，則測(cè)得的能量值可能為1.29eV或3.09eV或7.97eV，故D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 主要考查對(duì)氫原子能級(jí)以及能級(jí)躍遷等考點(diǎn)的理解，注意能級(jí)躍遷需要的能量不是連續(xù)性的，而是滿足hυ=Em-En．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示．在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動(dòng)．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個(gè)用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫出），木板上放一張白紙，白紙上有復(fù)寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)，桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條重錘線．
（1）要完成本實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺；
（2）利用本實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的探究，下列說法正確的是ACD．
A．每次實(shí)驗(yàn)過程中，鋼球必須從同一位置由靜止?jié)L下
B．實(shí)驗(yàn)裝置中的斜面必須是光滑的
C．若已知鋼球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
D．若已知鋼球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以探究鋼球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，一橫截面積為3×10-4m2的U形管豎直放置，左側(cè)封閉，右端開口，兩側(cè)水銀面高度差為5cm，左側(cè)封閉氣體長(zhǎng)為12.5cm，右側(cè)被一輕質(zhì)活塞封閉氣體的長(zhǎng)度為10cm．然后緩慢向下壓活塞，使左右兩側(cè)液面相平，氣體溫度保持不變，問此時(shí)施加壓力多大？活塞下移的距離是多少？（已知大氣壓為P0=1×105Pa=75cmHg）

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6．用金屬鈉做陰極材料的光電管，連接到如圖的電路中，已知能使電路中有光電流的最大波長(zhǎng)為5400A，若用波長(zhǎng)為434nm的紫光照射陰極K．求：
（1）陰極所釋放的光電子的最大初動(dòng)能是多少？
（2）將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向左移動(dòng)，使K極的電勢(shì)高于A極的電勢(shì)時(shí)，電流表中還有無光電流？當(dāng)UOP為多大時(shí)，電流表中的電流為零？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．質(zhì)量分別為ma=1kg，mb=2kg的滑塊a、b用質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的桿連接，將整個(gè)裝置放在傾角為α=30°的長(zhǎng)木板上，現(xiàn)將裝置無初速釋放，且釋放瞬間滑塊b距離地面的高度為h=0.1m，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不考慮滑塊經(jīng)過銜接處損失的能量，不計(jì)一切摩擦和阻力，重力加速度g=10m/s2，則
（1）兩個(gè)滑塊都進(jìn)入水平面時(shí)的速度為多大？
（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中，滑塊b的機(jī)械能如何變化？變化了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．測(cè)得聶海勝的質(zhì)量為（　�。�
A．$\frac{Ft}{2v}$B．$\frac{Ft}{v}$C．$\frac{2Ft}{v}$D．$\frac{4Ft}{v}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，在等腰直角三角形OAB區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和紙面內(nèi)平行于AB的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，一帶電粒子以初速度v0從三角形O點(diǎn)沿斜邊中線OC做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力．現(xiàn)讓該粒子仍以初速度v0從O點(diǎn)沿OC射入，若此區(qū)域只存在電場(chǎng)E時(shí)，該粒子剛好從A點(diǎn)射出；若只存在磁場(chǎng)B時(shí)，該粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（　�。�
A．若只存在磁場(chǎng)B，該粒子從OB邊射出
B．若只存在磁場(chǎng)B，該粒子從BC邊射出
C．若只存在電場(chǎng)E，該粒子經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小為$\sqrt{5}$v0
D．該粒子分別在只有電場(chǎng)E或磁場(chǎng)B時(shí)的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為$\frac{4}{π}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等區(qū)域，如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD．下列說法正確的是（　�。�
A．電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān)
B．僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差UCD變大
C．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCD＞0
D．在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是（　　）
A．重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功
B．物體的動(dòng)能增加，則物體的重力勢(shì)能一定減小
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D．放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零

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