(1)如圖1所示為氫原子的能級示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉,下列說法正確的是
 

A.這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短
B.這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高
C.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11.11eV
D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60eV
(2)如圖2所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m,長度為l的小車,小車左端有一質(zhì)量也是m可視為質(zhì)點的物塊.車子的右壁固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧(彈簧長度與車長相比可忽略),物塊與小車間動摩擦因數(shù)為μ,整個系統(tǒng)處于靜止.現(xiàn)在給物塊一個水平向右的初速度v0,物塊剛好能與小車右壁的彈簧接觸,此時彈簧鎖定瞬間解除,當物塊再回到左端時,與小車相對靜止.求:
(1)物塊的初速度v0
(2)彈簧的彈性勢能Ep
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分析:(1)根據(jù)玻爾理論分析氫原子發(fā)出的三種頻率不同的光的波長、頻率關系.從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大,產(chǎn)生金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大,根據(jù)愛因斯坦光電效應方程求出初動能的最大值.
(2)由動量守恒定律及能量關系列式即可求解.
解答:解:(1)A、B這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光,根據(jù)玻爾理論△E=Em-En(m>n)得知,從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大,由E=hγ=h
c
λ
得知,頻率最高,波長最短.故AB錯誤.
C、D從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大,光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉,所發(fā)出的光電子的初動能最大,
根據(jù)愛因斯坦光電效應方程得,EK=hγ-W=(E3-E1)-W=[-1.51-(-13.6)]-2.49=9.60eV.故C錯誤,D正確.
故選D
(2)由動量守恒定律得:mv0=2mv        
由能量關系有:
1
2
mv02-
1
2
(2m)v2=μmgL       
解得:v0=2
μgL
        
物體最終速度為v1,由動量守恒定定律得:mv0=2mv1      
由能量關系有:EP=
1
2
mv02-
1
2
(2m)v12=μmgL    
 答:(1)物塊的初速度為2
μgL

(2)彈簧的彈性勢能為μmgL.
點評:(1)解決本題的關鍵知道能級間躍遷能量與光子頻率的關系,以及掌握光電效應方程.
(2)本題考查了動量守恒定律與能量守恒定律的直接應用,難度適中.
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相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)氦原子被電離一個核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子.已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4eV,氦離子的能級示意圖如圖1所示.在具有下列能量的光子或者電子中,不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是
A
A

A.42.8eV (光子)       B.43.2eV(電子)
C.41.0eV(電子)        D.54.4eV (光子)

(2)對聚變反應 
 
2
1
H
+
3
1
H
 
4
2
He
+
1
0
n
,下列說法中正確的是
BC
BC

A.
 
2
1
H
 
3
1
H
是兩種不同元素的原子核
B.
 
2
1
H
 
3
1
H
是氫的兩種同位素的原子核
C.這個反應過程中有質(zhì)量虧損
D.這個反應既是核反應,又是化學反應
(3)如圖2所示,A為一具有光滑曲面的固定軌道,軌道底端是水平的,質(zhì)量M=40kg小車B靜止于軌道右側(cè),其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上,一個質(zhì)量m=20kg的物體C以2.0m/s的初速度從軌道頂滑下,沖上小車B后經(jīng)一段時間與小車相對靜止并繼續(xù)一起運動.若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8m,物體與小車板面間的動摩擦因數(shù)μ為0.40,小車與水平面間的摩擦忽略不計,(取g=10m/s2)求:
(1)從物體沖上小車到與小車相對靜止所用的時間;
(2)物體沖上小車后相對于小車板面滑動的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

C(選修模塊3-5)
(1)氦原子被電離一個核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子.已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4eV,氦離子能級的示意圖如圖1所示.在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收的是
C
C

A.60.3eV          B. 51.0eV
C.43.2eV          D.54.4eV
(2)一個靜止的
 
266
88
Ra,放出一個速度為2.22×107m/s的粒子,同時產(chǎn)生一個新核
 
222
86
Rn,并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子.寫出這種核反應方程式
 
226
88
Ra
 
222
86
Rn
+
4
2
He
 
226
88
Ra
 
222
86
Rn
+
4
2
He
;這個核反應中產(chǎn)生的新核的速度為
4×105m/s
4×105m/s
;因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為
2.21×10-31kg
2.21×10-31kg
.(已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s)

(3)如圖2,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,m1<m2,置于光滑水平面上,由輕質(zhì)彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動.運動中某時刻輕繩突然斷開,當彈簧恢復到其自然長度時,滑塊A的速度正好為零.則:
①彈簧第一次恢復到自然長度時,滑塊B的速度大小為
(m1+m2)
m2
v0
(m1+m2)
m2
v0
;
②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度的過程中,彈簧釋放的彈性勢能Ep=
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(m1+m2)v02
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(m1+m2)v02

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年江蘇省漣水中學高二5月學分認定模塊檢測物理試卷(帶解析) 題型:填空題

(1)如圖所示,一個運動的中子與一個靜止的中子發(fā)生彈性碰撞,碰撞過程中動量 ___(“一定”、“可能”或“一定不”)守恒,碰撞后A中子__    _ (“靜止”“向右運動”或“向左運動”)。

(2)用能量為E0的光子照射態(tài)氫原子,剛好可使該原子中的電子成為自由電子,這一能量E0稱為氫的電離能.現(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質(zhì)量為m).該電子在遠離核以后速度的大小為___,其德布羅意波長為___。(普朗克常量為h)
(3)功率為P的燈泡,將電能轉(zhuǎn)化為可見光能量的效率是η,假定所發(fā)出的可見光的波長都是λ,光速為c,普朗克常量為h,則燈泡每秒發(fā)出的光子數(shù)為___

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科目:高中物理 來源:2014屆江蘇省高二5月學分認定模塊檢測物理試卷(解析版) 題型:填空題

(1)如圖所示,一個運動的中子與一個靜止的中子發(fā)生彈性碰撞,碰撞過程中動量 ___(“一定”、“可能”或“一定不”)守恒,碰撞后A中子__    _ (“靜止”“向右運動”或“向左運動”)。

(2)用能量為E0的光子照射態(tài)氫原子,剛好可使該原子中的電子成為自由電子,這一能量E0稱為氫的電離能.現(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質(zhì)量為m).該電子在遠離核以后速度的大小為___,其德布羅意波長為___。(普朗克常量為h)

(3)功率為P的燈泡,將電能轉(zhuǎn)化為可見光能量的效率是η,假定所發(fā)出的可見光的波長都是λ,光速為c,普朗克常量為h,則燈泡每秒發(fā)出的光子數(shù)為___

 

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科目:高中物理 來源:江蘇省揚州市2010屆高三第四次模擬考試 題型:實驗題

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法正確的是                                            (       )

A.熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度

B.由氫氣的摩爾體積和每個氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)

C.滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發(fā)進行的

D.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能

(2) 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示.在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,理想氣體的溫度          (填“升高”、“降低”或“不變”).在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中,理想氣體吸收的熱量       它對外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).

 (3) 已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,在標準狀態(tài)(壓強p0=1atm、溫度t0=0℃)下任何氣體的摩爾體積都為22.4l,設第(2)問中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃,求該氣體的分子數(shù).(計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

B.(選修模塊3-4)(12分)

⑴以下說法中正確的是                                           (      )

A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度

B.全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性

C.根據(jù)宇宙大爆炸學說,遙遠星球發(fā)出的紅光被地球接收到時可能是紅外線

D.超聲波可以在真空中傳播

⑵平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出,則玻璃球?qū)光的折射率為         ,若僅將a平行光換成b平行光,測得有光射出的范圍增大,設a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb,則va        vb(選填“>”、“<”或“=”).

⑶在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點,相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時到達質(zhì)點1,質(zhì)點1開始向下運動,振幅為0.2m,經(jīng)過時間0.3s第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.試寫出質(zhì)點1的振動方程.

C.(選修模塊3-5)(12分)

⑴下列說法正確的有                                               (    )

A.盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小

B.氫原子輻射出一個光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運動加速度增大

C.物質(zhì)波是一種概率波,在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動

D.若氫原子從 n = 6 能級向 n = 1 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應,則氫原子從 n = 6 能級向 n = 2 能級躍遷時輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應

⑵正電子發(fā)射計算機斷層顯象(PET)的基本原理是:將放射性同位素注入人體,在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對γ光子,被探測器探測到,并經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET的原理,在人體內(nèi)衰變的方程式是                ;在PET中,的主要用途是作為              

⑶如圖所示,質(zhì)量分別為m1m2的兩個小球在光滑水平面上分別以速度v1v2同向運動,并發(fā)生對心碰撞,碰后m2被右側(cè)墻壁原速彈回,又與m1碰撞,再一次碰撞后兩球都靜止.求第一次碰后m1球速度的大小.

 

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