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    10．根据玻尔理论，某种原子处于激发态的能量与轨道量子数n的关系为En=$\frac{1}{n^2}{E_1}$（E1表示处于基态原子的能量，具体数值未知）．一群处于n=4能级的该原子，向低能级跃迁时发出几种光，其中只有两种频率的光能使极限波长为λ0的某种金属发生光电效应，这两种光中频率中较低的为ν．用频率中为ν的光照射该金属产生的光电子的最大初动能为$hv-h\frac{c}{{λ}_{0}}$；该原子处于基态的原子能量E1为$-\frac{9hv}{8}$．已知普朗克常量为h，真空中的光速为c．

    分析 根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．根据释放的能量等于两能级间的能级差，求出该原子处于基态时原子的能量．

    解答 解：根据光电效应方程得，光电子的最大初动能${E}_{km}=hv-{W}_{0}=hv-h\frac{c}{{λ}_{0}}$．
    从n=4能级的该原子，向低能级跃迁时发出几种光，其中只有两种频率的光能使极限波长为λ0的某种金属发生光电效应，可知是从n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，
    较低频率的光子是从n=3跃迁到n=1时释放的，则有：E3-E1=hv，
    即$\frac{1}{9}{E}_{1}-{E}_{1}=hv$，
    解得E1=$-\frac{9hv}{8}$．
    故答案为：$hv-h\frac{c}{{λ}_{0}}$，$-\frac{9hv}{8}$．

    点评 本题考查了光电效应方程和能级跃迁的综合运用，知道能级跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，掌握光电效应方程，并能灵活运用．

    练习册系列答案
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    20．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中画出汽车转弯时所受合力F的方向正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    1．下列说法中正确的是（　　）
    A．当气体分子热运动变得更剧烈时，气体压强一定变大
    B．当空气压强发生变化时，水的饱和汽压也一定变化
    C．若取走绝热容器中速率大于v的气体分子，此后其中分子的速率不会大于v
    D．石墨层状结构间距离较大，沿此方向易剥下，因而其机械强度有方向性

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    18．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）
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    B．图乙：卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了质子和中子
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    D．图丁：铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，形成链式反应

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    5．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是直流电阻不计、自感系数很大的自感线圈，如果断开电键S1，闭合S2，A、B两灯都能同样发光．如果最初S1是闭合的，S2是断开的．那么不可能出现的情况是（　　）
    A．刚一闭合S2，A灯立刻就亮，而B灯则延迟一段时间才亮
    B．刚一闭合S2，A灯B灯都是立刻就亮
    C．闭合S2一段时间后再断开S2，A灯立刻熄灭
    D．闭合S2一段时间后再断开S2，B灯先亮一下然后才熄灭

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．人们常常把原子核和它周围的电子比做太阳系或地球和人造卫星．以地球和人造卫星为例，假如我们发射一颗卫星，使它在一定的圆轨道上运动，如果需要可以使这些卫星的能量稍大一些，或者在半径更大一些的轨道上运动．只要技术条件达到，轨道半径可以按照需要任意取值．在这种情况下，我们说，轨道半径是连续的．
    并非把这个图景缩小就可以看做原子核和它周围电子的运动．在波尔模型中，以氢原子为例，原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子的轨道半径只能取某些分立的数值，必须满足mvnrn=n$\frac{h}{2π}$，n=1，2，3…，其中m、vn、rn、h分别为电子的质量、电子绕核运动的速度、电子绕核运动的轨道半径、普朗克常数，近似认为原子核静止．当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的稳定状态，在这些稳定状态中，原子的能量是不同的．所谓原子的能量是指电子的动能和体系的势能之和，取无穷远处为零势能面，体系在轨道半径rn上具有的势能为-k$\frac{{e}^{2}}{{r}_{n}}$，k为静电力常数．这些量子化的能量值叫做能级．
    （1）根据以上信息和所学知识，求解：
    ①氢原子的第n（n=1，2，3…）轨道半径rn的表达式；
    ②氢原子的第n（n=1，2，3…）能级En的表达式；
    （2）根据题意和（1）的结论求解：
    ①电子从n+1轨道跃迁到n轨道放出的光子的频率vn的表达式；
    ②由以上表达式证明：当n→∞时该频率等于电子在第n轨道上绕核运动的频率．

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    19．一个质子和两个中子聚变成一个氚核，反应中释放的核能△E=6.2377MeV，已知质子（${\;}_{1}^{1}$H）的质量mP=1.0073u，中子（${\;}_{0}^{1}n$）的质量mn=1.0087u，1u相当于931.5MeV
    （1）写出核反应方程式
    （2）求氚核质量mH
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