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(物理选修3-5) (1)如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激...

(物理选修3-5)
(1)如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠,下列说法中正确的是______
A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1   所发出的光频率最高
C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
(2)如图所示,质量为M=3kg、长度为 L=1.2m的木板静止在光滑水平面上,其左端的壁上有自由长度为L=0.6m的轻弹簧,右端放置一质量为m=1kg的小物块,小物块与木块间的动摩擦因数为μ=0.4,现给小物块一水平向左的初速度v=4m/s,小物块相对于木板向左运动而压缩弹簧使弹性势能增大为最大值,接着小物块又相对于木板向右运动,最终恰好相对静止于木板的最右端,设弹簧未超出弹性限度,并取重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)当弹簧弹性势能最大时小物块速度v;
(2)试求:上述过程中摩擦产生的热量.
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知道氢原子的能级公式和跃迁时辐射光子能量等于能级差值. 知道光的波长和频率的关系. 选择正确的研究对象. 根据动量守恒定律列出等式解决问题. 根据能量守恒求解问题. 【解析】 (1)一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光波长最短,频率最大,故A、B错误. 辐射出光子最大能量为12.09ev,逸出功为2.49eV,金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV,故C错误,D正确. 故选D.  (2)(1)由动量守恒定律得     mv=(m+M)v 可解得:v=1m/s. (2)由动量守恒定律得mv=(m+M)u 由能量守恒得Q=mv2-(m+M)v2=6J 故答案为:(1)D (2)(1)当弹簧弹性势能最大时小物块速度是1m/s; (2)上述过程中摩擦产生的热量是6J.
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考点分析:
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A.v3>v1>v2            B.v2>v3>v1
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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