我們通常所說的太陽能資源，不僅直接包括投射到地球表面上的太陽輻射能，而且包括像所有礦物燃料能、水能、風(fēng)能、海洋能、潮汐能等間接的太陽能資源，還應(yīng)包括綠色植物的光合作用所固定下來的能量即生物能，嚴(yán)格地說，除了地?zé)崮芎驮�子核能以外，地球上所有其他能源全部來自太陽能，這也稱為“廣義太陽能”，回答下列問題：

(1)太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�(gè)氦核的熱核反應(yīng)，這個(gè)核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源；

①寫出這個(gè)核反應(yīng)方程式；

②這一核反應(yīng)能釋放出多少能量？(m_p＝1.0073u，m_α＝4.0015u，m_e＝0.00055u)

(2)太陽能的光電直接轉(zhuǎn)換的基本原理是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，如圖是測定光電流的電路簡圖，光電管加正向電壓(釋放出的光電子在電場力的作用下做加速運(yùn)動的電壓)

①在圖上標(biāo)出電源正、負(fù)極和電流表的正、負(fù)接線柱；

②入射光應(yīng)照射在________極上；

③若電流表讀數(shù)是10μA，則每秒鐘從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是多少個(gè)？

(3)當(dāng)太陽光進(jìn)入地球的大氣層時(shí)，由于臭氧在紫外波長200nm～300nm的譜段有強(qiáng)吸收帶，在300nm～400nm有弱吸收帶，在440nm～740nm有可見光區(qū)吸收帶，所以臭氧層可以大量吸收紫外線和可見光，請回答

①紫外線產(chǎn)生的微觀機(jī)理是

[　　]

A．振蕩電路中自由電子的運(yùn)動而產(chǎn)生的

B．原子的外層電子受激發(fā)后而產(chǎn)生的

C．原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后而產(chǎn)生的

D．原子核受激發(fā)后而產(chǎn)生的

②氫原子處于基態(tài)時(shí)能量為E₁＝－13.6eV，當(dāng)它從n＝2能級向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的紫外線波長為多少？(h＝6.63×10^－34J·s)

(4)研究表明：波長在315～400nm之間的紫外線是地表生物所必需的，它可以促進(jìn)人體的膽固醇類轉(zhuǎn)化為維生素D，請回答：

①維生素D的主要功能是

[　　]

A．促進(jìn)人體正常發(fā)育，增強(qiáng)抵抗力，維持人的正常視覺

B．維持人體正常的新陳代謝和神經(jīng)系統(tǒng)的正常生理功能

C．維持正常的新陳代謝和神經(jīng)系統(tǒng)的正常生理功能

D．促進(jìn)鈣、磷吸收和骨骼發(fā)育

②人體缺乏維生素D，會引起

[　　]

③下列哪些食物是維生素D的重要來源

[　　]

(5)太陽光的可見光部分照射到地面上，通過一定的裝置可觀察到太陽光譜，如圖所示是一簡易裝置，將一加滿清水的碗放在有陽光的地方，將平面鏡斜放入水中，調(diào)整其傾斜角度，使太陽光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射，最后由水面折射回空氣射到室內(nèi)的白墻上，此時(shí)可觀察到太陽光譜，請論述光譜線的排列方式和光譜線兩側(cè)可見光的顏色．

(6)植物的光合作用需要陽光．寫出植物發(fā)生光合作用的反應(yīng)方程式．

（選修3—5）

⑴下列敘述中不符合物理學(xué)史的是              

A．麥克斯韋提出了光的電磁說

B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說

C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）

E．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來估算原子核半徑和原子的核電荷數(shù)。

 (2) 2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽極。理想電流計(jì)可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓�，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是     

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV

B. 若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零

C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動能一定變大

D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時(shí)把滑片P向左移動少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零

⑶用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能量再此進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用△n表示兩次觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級圖可以判斷，△n和E的可能值為（  ）

A、△n=1，13.22 eV <E<13.32 eV

B、△n=2，13.22 eV <E<13.32 eV

C、△n=1，12.75 eV <E<13.06 eV

D、△n=2，12.75 eV <E<13.06 eV

⑷1914年，夫蘭克和赫茲在實(shí)驗(yàn)中用電子碰撞靜止原子的方法，使原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，來證明玻爾提出的原子能級存在的假設(shè)。設(shè)電子的質(zhì)量為m,原子的質(zhì)量為m₀，基態(tài)和激發(fā)態(tài)的能級差為ΔE，試求入射電子的最小動能。（假設(shè)碰撞是一維正碰）