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【题目】一个处于基态的氢原子与另一个处于基态的氢原子碰撞,问:可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少?氢原子的质量是 kg,电离能.

【答案】

【解析】

氢原子的基态能量为,第一激发态能量为,因此氢原子只有获得能量,才会从基态跃迁到激发态. 小于该能量,氢原子不吸收,产生的是弹性碰撞.因此,我们要求两个氢原子在碰撞过程中能量损失小于上述数值.显然在同样条件下,两个原子发生迎面对心碰撞能量损失最大,设两原子相向速率为,碰撞后两原子相对静止,其能量损失为,该能量若要使一个氢原子激发,需满足,即,所以,,即两氢原子以大于的速度相对运动碰撞,有可能引起氢原子的激发,产生非弹性碰撞.

原子的跃迁是能量的转化问题,只是玻尔原子理论告诉我们,这种跃迁是量子化的,因此,原子跃迁时,对所吸收的光子有能量方面的要求,因为光子的能量是整体性的,但对于由于原子间的碰撞所引起的跃迁,则原子碰撞中的能量损失只要满足跃迁所需的能量即可,剩余的能量可由原子以动能的形式残存.

练习册系列答案
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【题目】2017花样滑冰世锦赛上,隋文静、韩聪以232.06分的总成绩获得冠军。比赛中,当隋文静、韩聪以5.0m/s的速度沿直线前、后滑行时,韩聪突然将隋文静沿原方向向前推出,推力作用时间为0.8s,隋文静的速度变为11.0m/s.假设隋文静和韩聪的质量分别为40kg60kg,作用前后两人沿同一直线运动,不计冰面阻力,将人视为质点,则

A. 分离时韩聪速度的大小为1.0m/s

B. 这一过程中,韩聪对隋文静冲量的值为440N·s

C. 这一过程中,韩聪对隋文静平均推力的大小为450N

D. 这一过程中,隋文静对韩聪做的功为-720J

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【题目】高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为M=1kg的小球从20m楼上做自由落体运动落到地面,与水泥地面接触时间为0.01s,则小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是(

A. 10B. 50C. 100D. 200

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【题目】根据量子理论,光子不但有动能,还有动量,其计算式为,其中是普朗克常量,是光子的波长. 既然光子有动量,那么光照到物体表面,光子被物体吸收或反射时,光都会对物体产生压强,这就是光压”.既然光照射物体会对物体产生光压,有人设想在遥远的宇宙探测中用光压为动力推动航天器加速. 给探测器安上面积极大,反射率极高的薄膜,并让它正对太阳.已知在地球绕日轨道上,每平方米面积上得到的太阳光能为,探测器质量为,薄膜面积为,那么探测器得到的加速度为多大?

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【题目】在如图所示的电路中,为两个完全相同的灯泡,为自感线圈,为电源,为开关,关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是

A. 合上开关,先亮,后亮;断开开关,同时熄灭

B. 合上开关,先亮,后亮;断开开关,先熄灭,后熄灭

C. 合上开关,先亮,后亮;断开开关,同时熄灭

D. 合上开关,同时亮;断开开关,先熄灭,后熄灭

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【题目】某同学用如图所示的实验装置做验证牛顿第二定律的实验中:

1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:

A.交流电源、导线

B.天平(含配套砝码)

C.秒表

D.刻度尺

E.细线、砂和小砂桶

其中不必要的器材是 (填代号)。

2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图中甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=002s,测得A点到BC点的距离分别为x1=599cmx2=1359cm,小车做匀加速直线运动的加速度a= m/s2。(结果保留三位有效数字)

3)在验证质量一定,加速度a与合外力F的关系时,某学生根据实验数据作出了如图中乙所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是

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【题目】通过荧光光谱分析可以探知元素的性质,荧光光谱分析仪是通过测量电子从激发态跃迂到基态时释放的光子频率来实现的.激发态的原子可以采用激光照射基态原子的方法来获得. 现用激光照射迎着激光而来的一离子束,使其电子从基态跃迁到激发态,已知离子质量为,电荷量为,假设该离子束处于基态时的速度分布如图所示,为该离子束中离子的最大速度.

1)速度为的离子束迎着发射频率为的激光运动时,根据经典多普勒效应,接收到此激光的频率为,其中为光速. 设波长为的激光能够激发速度的基态离子,若要激发全部离子,试推断激光的波长范围.

2)若用电压为的加速电场加速处于基态的离子束,试推断离子束的速度分布的范围是变大了还是变小了;加速后的基态离子束再被激发,那么激光的波长范围与(1)问的结论相比如何变化?

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【题目】在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示,若该直线的斜率和纵截距分别为k和-b,电子电荷量的绝对值为e,则 (  )

A. 普朗克常量可表示为

B. 若更换材料再实验,得到的图线的k不改变,b改变

C. 所用材料的逸出功可表示为eb

D. b由入射光决定,与所用材料无关

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【题目】在做用油膜法估测分子直径的大小的实验中

实验简要步骤如下:

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数,再根据方格的边长求出油膜的面积S

B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。

C.用浅盘装入约2cm深的水,然后用痱子粉均匀地撒在水面上。

D.取一定体积的油酸和确定体积的酒精混合均匀配制成一定浓度的酒精油酸溶液。

E.根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V

F.用注射器将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数。

G.由V/S得到油酸分子的直径d

(1)实验简要步骤如下:实验步骤的合理顺序是_______。(填写字母编号)

(2)在本实验中将油膜分子看成紧密排列的球形,在水面形成单分子油膜,体现的物理思想方法是________

(3) 若所用酒精油酸的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,描出的油酸的轮廓形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm,由此可估测油酸分子的直径是_______________m。(保留一位有效数字)

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