9.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,已知可見(jiàn)光光子的能量范圍為1.62-3.11eV普朗克常量h=6.63×10-34J•s.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.用能量為11.0eV的自由電子轟擊,不能使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)
B.一個(gè)氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出6種頻率的光
C.處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線,并且使氫原子電離
D.用波長(zhǎng)為60nm的倫琴射線照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子

分析 用能量為11.0eV的光子照射,不能使基態(tài)的氫原子吸收的能量可以等于10.2eV.
紫外線的頻率大于3.11eV,判斷n=3能級(jí)的氫原子可以吸收紫外線后,能量是否大于0,即可知是否電離.
要使處于基態(tài)的氫原子電離,照射光光子的能量應(yīng)能使電子從基態(tài)躍遷到無(wú)限遠(yuǎn)處,最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為:hγ=0-E1,從而即可求解.

解答 解:A、用能量為11.0eV的光子照射,不能使基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的能量,但用能量為11.0eV的自由電子轟擊,能使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài),故A正確;
B、根據(jù)數(shù)學(xué)組合${C}_{4}^{2}$=6,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可輻射6種不同頻率的光子,但一個(gè)氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出最多3種頻率的光,故B錯(cuò)誤;
C、紫外線光子的最小能量為3.11eV,處于n=3能級(jí)的氫原子的電離能為1.51eV,故紫外線能被n=3能級(jí)的氫原子吸收,故C正確;
D、波長(zhǎng)為60nm的倫琴射線的光子的能量:
E=hγ=$\frac{hc}{λ}$=6.63×10-34×$\frac{3×1{0}^{8}}{60×1{0}^{-9}}$=3.315×10-18J=20.7eV>13.6eV,所以用波長(zhǎng)為60nm的倫琴射線照射,能使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子;故D正確.
故選:ACD.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道什么是電離,以及能級(jí)的躍遷滿(mǎn)足hγ=Em-En,注意吸收光子是向高能級(jí)躍遷,釋放光子是向低能級(jí)躍遷,同時(shí)掌握吸收或釋放能量要正好等于能級(jí)之差.
同時(shí)要注意電子只能吸收恰好等于氫原子的能極差的光子,并注意一個(gè)氫原子與大量的氫原子區(qū)別.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

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A.物體向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,加速度先增大后減小
B.物體向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,物體的機(jī)械能守恒
C.物體在最低點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為$\frac{mgL}{tanθ}$
D.物體在最低點(diǎn)時(shí),AO部分彈簧對(duì)物體的拉力大小為$\frac{mg}{2cosθ}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.如圖所示,P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點(diǎn),在P點(diǎn)正下方一個(gè)球形區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)藏有石油,假定區(qū)域周?chē)鷰r石均勻分布,密度為ρ,石油密度遠(yuǎn)小于ρ,可將上述球形區(qū)域視為空腔.如果沒(méi)有這一空腔,則該地區(qū)重力加速度(正常值)沿豎直方向,當(dāng)存在空腔時(shí),該地區(qū)重力加速度的大小和方向會(huì)與正常情況有微小偏離,重力加速度在原豎直方向(即PO方向)上的投影相對(duì)于正常值的偏離叫做“重力加速度反常值”.為了探尋石油區(qū)域的位置和石油儲(chǔ)量V,常利用P點(diǎn)到附近重力加速度反常現(xiàn)象,已知引力常數(shù)為G.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.有石油會(huì)導(dǎo)致P點(diǎn)重力加速度偏小
B.有石油會(huì)導(dǎo)致P點(diǎn)重力加速度偏大
C.在圖中P點(diǎn)重力加速度反常值小于Q點(diǎn)重力加速度反常值
D.Q點(diǎn)重力加速度反常值約為△g=$\frac{GρVd}{(zxtk9am^{2}+{x}^{2})^{\frac{3}{2}}}$

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17.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在豎直面內(nèi)斜向下做曲線運(yùn)動(dòng),它在豎直方向的速度圖象如圖甲所示,在水平方向的位移圖象如圖乙所示.g取10m/s2.則( 。
A.2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)速度大小是5m/sB.2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)速度大小是4m/s
C.前2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的重力勢(shì)能減少了120JD.前2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能減少了40J

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4.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,該質(zhì)點(diǎn)(  )
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C.在第1s末速度方向發(fā)生了改變D.在第2s末加速度方向發(fā)生了改變

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14.根據(jù)波爾的原子理論,原子吸收能量后會(huì)從低能量級(jí)躍遷到高能級(jí).如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,在具有下列能量的光子或者電子中,能讓基態(tài)氫原子吸收能量而發(fā)生躍遷的是( 。
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A.加速階段支持力對(duì)乘客做正功B.加速階段摩擦力對(duì)乘客做負(fù)功
C.勻速階段合外力對(duì)乘客做正功D.勻速階段乘客的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.如圖所示,半徑為R,內(nèi)經(jīng)很小的光滑半圓形管道豎直放置,其低端與水平地面相切.一質(zhì)量為m的小球(小球直徑很小且略小于管道內(nèi)徑)以某一水平初速度進(jìn)入管內(nèi),小球通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí),對(duì)管道的壓力大小為0.5mg,(不考慮小球落地后的反彈情況)則( 。
A.小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離可能為$\sqrt{6}$R
B.小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離可能為2$\sqrt{2}$R
C.小球在圓管道最高點(diǎn)的速度可能為$\sqrt{\frac{3gR}{2}}$
D.小球在圓管道最高點(diǎn)的速度可能為$\frac{{3\sqrt{2gR}}}{2}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示,豎直放置的氣缸內(nèi)壁有固定支架,支架上方的輕質(zhì)活塞上堆放有0.25kg的細(xì)砂(細(xì)砂沒(méi)有畫(huà)出),開(kāi)始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為1×105Pa,溫度為300K.對(duì)氣體緩慢加熱,使氣體溫度升高,已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,活塞的橫截面積S=1cm2,g取10m/s2
i.求活塞剛要離開(kāi)支架時(shí)氣體的溫度.
ii.在活塞離開(kāi)支架后緩慢取走活塞上的細(xì)砂,同時(shí)繼續(xù)對(duì)氣體加熱保持氣體的溫度不變,發(fā)現(xiàn)全部取走細(xì)砂時(shí)活塞向上移動(dòng)了4cm,求活塞最初離氣缸底的距離.

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