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    13.（1）如图9所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。

    （2）热力学第二定律常见的表述有两种。

    第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；

    第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。

    图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对致冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）.根据你的理解，热力学第二定律的实质是_____________.

    13.答案：见解析

     解析：（1）氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足：

     hv=En-E2=2.55eV      ①

    En=hv+E2=-0.85eV，所以n=4   ②

    基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：

    △E=E4-E1=12.75eV          ③

    跃迁图见答图3

    （2）如答图4所示。

    实质：一切热现象有关的宏观过程都具有方向性。


    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：成功之路·突破重点线·物理（学生用书） 题型：038

    台北消息：1999年9月21日凌晨，台湾南投地区发生了7.6级大地震，它是由台湾中部大茅双冬及车笼铺两块断层受到挤压，造成剧烈上升及平行移位形成的，已知地震波分三种：纵波(P波)，速度vP＝9.9km/s；横渡(S波)，速度vS＝4.5km/s；面波(L波)位于震源，速度vL＜vS，在浅源地震中破坏力最大．

    (1)位于震源上方的南投地区某中学实验室内水平摆A与竖直摆B(如图甲)，地震发生时最先剧烈振动的是哪个摆？

    (2)台中市地震观测台记录到的地震曲线假若如图乙所示，则由图可知a、b、c三种波各对应于哪种地震波？若曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6s，则地震台距震源(Z)多远？

    (3)假若地震P波沿直线传播到台中市时，当地某标志物振动方向沿图丙中ZT方向，测得某时刻该标志物的水平位移x＝23.1mm，竖直分位移y＝0.4mm，试由此估算震源深度h．

    (4)预测预报地震的方法较多，一种是吸收法测量地下水渗解气体的量，如二氧化碳或氧气，然后绘制成曲线，为了获得氧气的吸收溶液，配制方法如下：在250mL锥形瓶中加入24g焦性没食子酸[邻苯三酸C6H3(OH)3]，再注入160mL 21％的氢氧化钾溶液，用塞子塞好并振摇至固体完全溶解，焦性没食子酸的碱性溶液具有较强的还原能力，吸收氧气后生成(KO)3C6H2－C6H2(OK)3，试写出配制及吸收过程的化学方程式．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．)

    A．(选修模块3-3)

    （1）下列说法正确的是                                            （       ）

    A．熵是物体内分子运动无序程度的量度

    B．由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数

    C．满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的

    D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能

    （2） 一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度          （填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量       它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

    （3）已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（2）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）

    B．(选修模块3-4)

    （1）以下说法中正确的是                                           (      )

    A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

    B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性

    C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线

    D．超声波可以在真空中传播

    （2）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为         ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va        vb（选填“>”、“<”或“=”）．

    （3）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

    C．(选修模块3-5)

    （1）下列说法正确的有                                               （    ）

    A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小

    B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大

    C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动

    D．若氢原子从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应

    （2）正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，并经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET的原理，在人体内衰变的方程式是                ；在PET中，的主要用途是作为               ．

    （3）如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m1球速度的大小.

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    科目：高中物理 来源：2010年江苏省扬州市高三第四次模拟考试物理试题 题型：计算题

    选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．)
    A．(选修模块3-3)
    （1）下列说法正确的是                                           （      ）
    A．熵是物体内分子运动无序程度的量度
    B．由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
    C．满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的
    D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
    （2）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度         （填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量      它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

    （3）已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（2）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）
    B．(选修模块3-4)
    （1）以下说法中正确的是                                           (      )
    A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
    B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
    C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
    D．超声波可以在真空中传播
    （2）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为        ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va       vb（选填“>”、“<”或“=”）．

    （3）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

    C．(选修模块3-5)
    （1）下列说法正确的有                                              （   ）
    A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
    B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
    C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
    D．若氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 1" 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 2" 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
    （2）正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，并经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET的原理，在人体内衰变的方程式是               ；在PET中，的主要用途是作为              ．
    （3）如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m1球速度的大小.

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

     选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．)

    A．(选修模块3-3)(12分)

    ⑴下列说法正确的是                                           （       ）

    A．熵是物体内分子运动无序程度的量度

    B．由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数

    C．满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的

    D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能

    (2) 一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度         （填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量      它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

     (3) 已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（2）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）

    B．(选修模块3-4)(12分)

    ⑴以下说法中正确的是                                          (      )

    A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

    B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性

    C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线

    D．超声波可以在真空中传播

    ⑵平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为        ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va        vb（选填“>”、“<”或“=”）．

    ⑶在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

    C．(选修模块3-5)(12分)

    ⑴下列说法正确的有                                              （    ）

    A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小

    B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大

    C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动

    D．若氢原子从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应

    ⑵正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，并经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET的原理，在人体内衰变的方程式是               ；在PET中，的主要用途是作为              ．

    ⑶如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m1球速度的大小.

     

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    科目：高中物理 来源：江苏省扬州市2010届高三第四次模拟考试 题型：实验题

     选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．)

    A．(选修模块3-3)(12分)

    ⑴下列说法正确的是                                            （       ）

    A．熵是物体内分子运动无序程度的量度

    B．由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数

    C．满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的

    D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能

    (2) 一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度          （填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量       它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

     (3) 已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（2）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）

    B．(选修模块3-4)(12分)

    ⑴以下说法中正确的是                                           (      )

    A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

    B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性

    C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线

    D．超声波可以在真空中传播

    ⑵平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为         ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va        vb（选填“>”、“<”或“=”）．

    ⑶在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

    C．(选修模块3-5)(12分)

    ⑴下列说法正确的有                                               （    ）

    A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小

    B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大

    C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动

    D．若氢原子从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应

    ⑵正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，并经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET的原理，在人体内衰变的方程式是                ；在PET中，的主要用途是作为               ．

    ⑶如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m1球速度的大小.

     

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