题目内容

（1）一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，只发射波长为λ1、λ2、λ3的三种单色光光子，且λ1＞λ2＞λ3，则被氢原子吸收的光子的波长为
 

A、λ3 B、λ1+λ2+λ3     C、
λ2λ3
λ2+λ3
        D、
λ1λ2
λ1+λ2

（2）在用α粒子轰击静止的氮核的实验中，假设某次碰撞恰好发生在同一条直线上．己知α粒子轰击前的速度为v0，质量为m0，产生的氧核速度为v1，质量为m1，同向飞出的质子
 
1
1
H的质量为m2，设光速为C，问：
①质子飞出的速度为多大？
②已知生成物氧核和质子的总动能比入射的α粒子动能少了△EK，若该反应引起的质量可损中，伴随着飞出一个光子，则该光子的能量E多大？
分析：（1）能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差．原子必须吸收其中最大频率或最小波长的光子才能释放这三种可能的光子．
（2）根据动量守恒定律求出质子飞出的速度大小．
根据爱因斯坦质能方程以及能量守恒定律求出光子的能量．
解答：解：（1）据λ=
c
v
判断能量最高的光子波长为λ3，氢原子吸收光子的能量必须达到h
c
λ3
才有可能发射λ1、λ2、λ3三种色光，又据氢原子能级图可知hν1+hν2=hν3 即：h
c
λ1
+h
c
λ2
=h
c
λ3
解得λ3=
λ1λ2
λ1+λ2
，故A、D正确．
（2）①由动量守恒定律m0v0=m1v1+m2v2①
解出质子飞出的速度v2=
m0v0-m1v1
m2
②
②由质能方程，因质量亏损放出的能量△E=[m0-(m1+m2)]C2
由能量守恒定律E=△E+△EK③
联立解得：E=(m0-m1-m2)C2+△EK④
故答案为：（1）AD，（2）①v2=
m0v0-m1v1
m2
  ②E=(m0-m1-m2)C2+△EK．
点评：本题考查氢原子跃迁过程中能量、波长、频率的关系问题，以及考查了动量守恒定律、爱因斯坦质能方程等知识，综合性较强，需加强训练．
练习册系列答案
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已知氢原子的能级规律为En=
1
n2
E1 （其中E1=-13.6eV，n=1，2，3，…）．现用光子能量为12.75eV的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是（　　）
（2011?淮安模拟）（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是
AD
AD

A．光电效应现象揭示了光具有粒子性
B．阴极射线的本质是高频电磁波
C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
（2）如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10eV-12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是
BD
BD

A．照射光中只有一种频率的光子被吸收
B．照射光中有三种频率的光子被吸收
C．氢原子发射出三种不同波长的光
D．氢原子发射出六种不同波长的光
（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核86222Rn放出某种粒子x后变成钋核84218Po，粒子x的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．试回答以下问题：
①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）；
②求钋核的动能Ek2．
（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，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．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大
C．分子间距离逐渐增大时，分子势能逐渐减小
D．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小
（2）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体放出热量为5.0×104J．在此过程中，该气体的内能
 
（选填“增加”或“减少”）了
 
J．
（3）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103 cm3．已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1．试求：（结果均保留一位有效数字）
①该液化水中含有水分子的总数N=
 
；
②一个水分子的直径d=
 
．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是
 

A．X射线的频率比无线电波的频率高
B．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小
C．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮
D．做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍，其周期也增大为原来的2倍
（2）一列简谐横波在t=0时的波形图如图1所示．介质中
x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式
为y=5sin（5πt）cm．则此波沿x轴
 
（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为
 
m/s．
（3）如图2所示，折射率n=
2
的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h=10cm．一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点．现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离O′点最远是多少？
 

C．（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是
 

A．光电效应现象揭示了光具有粒子性
B．阴极射线的本质是高频电磁波
C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
（2）如图3所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10eV-12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是
 

A．照射光中只有一种频率的光子被吸收
B．照射光中有三种频率的光子被吸收
C．氢原子发射出三种不同波长的光
D．氢原子发射出六种不同波长的光
（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核86222Rn放出某种粒子x后变成钋核84218Po，粒子x的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．试回答以下问题：
①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）
 
；
②求钋核的动能Ek2
 
．
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（1）一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，只发射波长为λ1、λ2、λ3的三种单色光光子，且λ1＞λ2＞λ3，则被氢原子吸收的光子的波长为______
A、λ3 B、λ1+λ2+λ3     C、        D、
（2）在用α粒子轰击静止的氮核的实验中，假设某次碰撞恰好发生在同一条直线上．己知α粒子轰击前的速度为v，质量为m，产生的氧核速度为v1，质量为m1，同向飞出的质子的质量为m2，设光速为C，问：
①质子飞出的速度为多大？
②已知生成物氧核和质子的总动能比入射的α粒子动能少了△EK，若该反应引起的质量可损中，伴随着飞出一个光子，则该光子的能量E多大？

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