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    [物理--选修3-5]
    （1）如图1所示，为氢原子的能级图．若在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中______
    A．最多能辐射出10种不同频率的光子
    B．最多能辐射出6种不同频率的光子
    C．能辐射出的波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的
    D．能辐射出的波长最长的光子是从n=4跃迁到n=3能级时放出的
    （2）如图2所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球（视为质点）通过长L=0.5m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，滑块不会影响到小球和轻杆在竖直平面内绕O轴的转动．开始时轻杆处于水平状态．现给小球一个大小为v的竖直向下的初速度，取g=10m/s2．

    （a）若锁定滑块，要使小球在绕O轴转动时恰能通过圆周的最高点，求初速度v的大小．
    （b）若解除对滑块的锁定，并让小球竖直向下的初速度v′=3m/s，试求小球相对于初始位置能上升的最大高度．
    【答案】分析：（1）处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击，氢原子可以吸收电子的部分能量，根据玻尔理论，氢原子可跃迁到n=4的激发态，这些氢原子不稳定，从激发态向低能级跃迁的过程中，能辐射出6种不同频率的光子．由玻尔理论和光子的能量公式E=h判断出波长最长的光是如何跃迁产生的．
    （2）①锁定滑块，小球恰能通过最高点的速度为零，由机械能守恒求解初速度v的大小．
    ②若解除对滑块的锁定，当小球升至最高时小球的竖直分速度为零．由系统水平方向动量守恒和机械能守恒，求解小球相对于初始位置能上升的最大高度．
    解答：解：（1）A、B，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击，氢原子可以吸收电子的部分能量，由氢原子能级图看出，n=4的激发态与基态的能量差为12.75eV，则氢原子吸收电子的能量后可跃迁到n=4的激发态，这些氢原子不稳定，从激发态向低能级跃迁的过程中，能辐射出C=6种不同频率的光子．故A错误，B正确．
    C、D由光子的能量公式E=h知，光子的波长最长，能量最小，根据玻尔理论可知，波长最长的光子是从n=4跃迁到n=3能级时放出的．故C错误，D正确．
    故选BD
    （2）（a）若锁定滑块，小球恰能通过最高点的速度可认为等于零，对m，由机械能守恒得：

    得：=m/s  
    （b）若解除对滑块的锁定，当小球升至最高时小球的竖直分速度为零．因水平方向动量守恒，故小球的水平分速度也为零，同时滑块速度也为零．           
    由系统机械能守恒得 
    解得小球相对于初始位置能上升的最大高度  h=0.45m
    故答案为：
    （1）BD；
    （2）（a）若锁定滑块，要使小球在绕O轴转动时恰能通过圆周的最高点，初速度v的大小为．
    （b）若解除对滑块的锁定，并让小球竖直向下的初速度v′=3m/s，小球相对于初始位置能上升的最大高度是0.45m．
    点评：第1题是受激跃迁问题，要了解氢原子可以吸收高速电子的部分发生跃迁．第2题是系统动量守恒和机械能守恒，关键是分析解除对滑块的锁定时小球的竖直分速度．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）已知氢原子的能级规律为E1=-13.6eV、E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、E4=-0.85eV．现用光子能量介于11～12.5eV范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是
    AC
    AC

    A．照射光中可能被基态氢原子吸收的光子只有1种
    B．照射光中可能被基态氢原子吸收的光子有2种
    C．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有3种
    D．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有2种
    （2）如图，小车质量为M=2.0kg，带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BC，一小物块（可视为质点）质量为m=0.5kg，与轨道BC的动摩擦因数为μ=0.10，BC部分总长度为L=0.80m．重力加速度g取10m/s2．
    ①若小车固定在水平面上，将小物块从AB轨道的D点静止释放，小物块恰好可运动到C点．试求D点与BC轨道的高度差；
    ②若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从AB轨道的D点静止释放，试求小物块滑到BC中点时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    物理--选修3-5
    （1）下列说法正确的是
    CDF
    CDF
    ：
    A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
    B．氢原子从低能级向高能级跃迁时产生原子光谱
    C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强
    D．铀核（92238U）衰变为铅核（82206Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变
    E．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是连续光谱
    F．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间
    （2）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C，现让A球以v0=2m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与C球碰撞，C球的最终速度vC=1m/s．问：
    ①A、B两球与C球相碰前的共同速度多大？
    ②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （物理-选修3-5）
    （1）关于天然放射现象，以下叙述正确的是
    CD
    CD
    ．
    A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小
    B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
    C．在α．β．γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强
    D．铀核（92238U）衰变为铅核（86206Pb）的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变
    （2）如图所示，甲、乙两光滑圆轨道放置在同一竖直平面内，甲轨道半径是R且为乙轨道半径的2倍，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球夹住，但不拴接．如果a、b两球质量均为m，同时释放两小球，要求a、b都能通过各自的最高点，则弹簧在释放前至少具有多大的弹性势能？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?丹东模拟）[物理--选修3-5]
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    239
    94
    pu    ），这种钚239可由铀239（
    239
    92
    U    ）经过n次β衰变而产生，则n为
    A．2    B．239     C．145   D．92
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    A.2    B.5     C.4     D.6
    （2）光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦），绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg，两车间的距离足够远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5m/s时，停止拉绳．求：
    （1）人在拉绳过程做了多少功？
    （2）若人停止拉绳后，至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？

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