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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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[物理--选修3-5]
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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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(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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(2012?丹东模拟)[物理--选修3-5]
35-1.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(
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
35-2.如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑水平面上,其顶部上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体,乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则(g取10m/s2)
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(2)物块最终距离乙车左端多大距离.

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(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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