【题目】氢原子处于基态时,原子的能量为E1=﹣13.6eV,当处于n=3的激发态时,能量为E3=﹣1.51eV,则:
(1)当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时,向外辐射的光子的波长是多少?
(2)若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射原子?
(3)若有大量的氢原子处于n=3的激发态,则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子?其中最长波长是多少?
【答案】
(1)解:根据能级之间能量差公式:△E=Em﹣En得:△E13=E3﹣E1=﹣1.51eV﹣(﹣13.6eV)=12.09eV;
光子的能量与波长之间的关系:△E=
所以从n=3激发态跃迁到n=1发射光的波长:λ= = m=1.03×10﹣7 m
答:当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时,向外辐射的光子的波长是1.03×10﹣7 m;
(2)解:要使处于基态的氢原子电离,照射光光子的能量应能使电子从第1能级跃迁到无限远处,最小频率的电磁波的光子能量应为:hγ=0﹣E1;
得:γ= = =3.3×1015Hz,
答:若要使处于基态的氢原子电离,至少要用3.3×1015Hz频率的电磁波照射原子;
(3)解:当大量氢原子处于n=3能级时,可释放出的光子频率种类为:N= =3
据玻尔理论在这3种频率光子中,当氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光子波长最长
依据En= E1,那么E2= (﹣13.6)=﹣3.4eV
因此 =E3﹣E2;
λ= = =6.58×10﹣7 m;
答:若有大量的氢原子处于n=3的激发态,则在跃迁过程中可能释放出3种频率的光子,其中最长波长是6.58×10﹣7 m.
【解析】根据级之间能量差公式:△E=Em﹣En,再根据光子的能量与波长的关系即可求出;
由题意可知基态的氢原子吸收电子的全部动能刚好发生电离列出等式求解;
能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差,能级差越大,辐射的光子能量越大,频率越大,波长越小.
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【题目】如图所示,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断中正确的是( )
A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小不相等
B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等
C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同
D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
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【题目】截至12月8日,太原市二级以上天气已达到290天,实现了年初提出的“二级以上天数确保完成省政府下达的280天的任务并努力达到290天以上"这一目标.目标的达成除加快城中村供热改造步伐,关停燃煤设施减少污染排放量外,道路洒水对二次扬尘的污染也起到了重要的抑制作用.若洒水车在洒水过程中保持做匀速直线运动,则洒水车的
A. 运动状态保持不变 B. 运动状态不断改变
C. 惯性越来越大 D. 惯性越来越小
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【题目】将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2s,它们运动的v﹣t图象分别如直线甲、乙所示,则( )
A.t=2 s时,两球高度相差一定为40 m
B.t=4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
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【题目】如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止,现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动.则施力F后,下列说法正确的是( )
A.A与B之间的摩擦力可能减小到0
B.B与墙面间的弹力增大
C.B与墙之间的摩擦力增大
D.弹簧弹力一定减小
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【题目】如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态,已知m1表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.弹簧弹力的大小为
B.弹簧一定是被拉长的
C.地面对m2的支持力可能为零
D.ml与m2一定相等
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【题目】在一笔直公路上有a、b两辆汽车,它们同时经过同一路标开始计时,此后的v﹣t图象如图,下列判断正确的是( )
A.在t1时刻a、b相遇
B.0~t1时间内,a、b间距离在减小
C.0~t1时间内,a位于b前面
D.t1时刻以后,b位于a前面
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【题目】如图所示,原长分别为和、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上.两弹簧之间有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态.
(1)这时两个弹簧的总长度为多大?
(2)若用一个质量为的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板施加给下面物体的支持力多大?
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【题目】一质量m=0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图为通过计算机绘制出的滑块上滑过程中的v-t图。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:
(1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置。
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