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一群氫原子處于量子數(shù)n=4的能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)圖如圖所示，則：

（1）氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？
（2）氫原子由量子數(shù)n=4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量是多少電子伏？
（3）若已知鈉的極限頻率為6.00×10¹⁴Hz，今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉. 試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？（h=6.63×10^-34J.s）

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題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

D

BCD

A

AC

ACD

C

C

B

9．(6分，每空2分)(1)0.19      (2)1．1(有效數(shù)字位數(shù)錯(cuò)誤的扣1分)      (3)24．93

10．(10分)(1)如圖所示(2分，有一處錯(cuò)誤即不給分)；

(2)如圖所示(2分，畫(huà)成折線的不給分，標(biāo)度不合理的扣1分)．

(3)6.25(1分)，10．79(1分)，隨著電壓的增大，通過(guò)小燈泡的電流增大，同時(shí)小燈泡的發(fā)熱功率增加，燈絲的溫度升高，所以金屬燈絲的電阻率增大，燈泡的電阻增大(1分)．

(4)12.26(1分)；1.18(1分) 

(5)1.25(1分)

11．(10分)解：(1)速度v=2m／s時(shí)，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

………………………………………………………………………… 1分

電路中的電流，………………………………………………………1分

所以電阻R兩端的電壓： ………………………………………… 1分

(2)根據(jù)，在棒下滑的整個(gè)過(guò)程中金屬棒中產(chǎn)生的熱量

……………………………………………………………………1分

設(shè)棒到達(dá)底端時(shí)的速度為，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，得：

……………………………………………………1分

解得：…………………………………………………………………1分

（3）棒到底端時(shí)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流……………………1分

根據(jù)牛頓第二定律有：…………………………………1分

解得：…………………………………………………………………1分

12．（13分）解：（1）吊起過(guò)程中當(dāng)傷員做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，此時(shí)懸繩中的拉力

………………………………………………………………………………1分

根據(jù)…………………………………………………………………1分

解得吊起過(guò)程中的最大速度……………………………………………1分

（2）設(shè)傷員向上做勻速加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的懸繩的拉力為，做勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為，根據(jù)牛頓第二定律得：…………………………………………1分

再根據(jù)，聯(lián)立解得：…………………………………………1分

所以傷員向上做勻速加速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)間……………………………………1分

做豎直上拋的時(shí)間…………………………………………………………1分

豎直上拋上升的距離為………………………………………… 1分

設(shè)傷員從勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束到開(kāi)始做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，對(duì)起重機(jī)以最大功率工作的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得：………………………2分

解得：………………………………………………………………………………1分

所以把傷員從谷底吊到機(jī)艙所用的時(shí)間…………………………1分

13．(13分)解：(1)小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)，意味著小環(huán)到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度恰好為零．根據(jù)動(dòng)能定理得：………………………………………………………………1分

解得小環(huán)所受電場(chǎng)力F=0．5mg……………………………………………………………1分

(2)設(shè)小環(huán)第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度為，根據(jù)動(dòng)能定理得：

  ……………………………………………………………1分

在A點(diǎn)小環(huán)受到的洛侖茲力………………………………………………… 1分

根據(jù)牛頓第二定律得：……………………………………………1分

解得：………………………………………………………… 1分

(3)若小環(huán)受到的滑動(dòng)摩擦力，即<0．5，分析可知小環(huán)經(jīng)過(guò)多次往返最終到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度為零．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，得：

 …………………………………………………………………2分

  解得：…………………………………………………………………1分

  若小環(huán)受到的滑動(dòng)摩擦力，即0．5，則小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，一直到靜止．設(shè)小環(huán)從點(diǎn)開(kāi)始向右做勻減速運(yùn)動(dòng)的最大距離為，對(duì)整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得：………………………… 2分

小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為……………………………………1分

聯(lián)立解得：……………………………………………………………………1分

14．（8分）（1）（1分），（1分）（2）（2分）

(3)解(4分)：設(shè)鋼瓶中的氧氣壓強(qiáng)減小到=2atm時(shí)的體積為，根據(jù)波義耳定律有：

……………………………………………………………………1分

所以……………………………………………………………………1分

解得：……………………………………………………………………1分

15．(8分)(1)負(fù)(1分)，8(1分)

(2)(6分)解：①設(shè)光在水面發(fā)生全反射的臨界角為C，如圖所示，由于…………2分

  解得：………………………………1分

②由于光在傳播過(guò)程中的頻率不變，設(shè)光在真空中的傳播速度為c，在水中的傳播速度為v，所以……………………………………………………………………………………1分

又由于…………………………………………………………………………1分

聯(lián)立解得：……………………………………………………………………………1分

16．(8分)(1)(4分)6(2分)，（2分）

(2)(4分)解：①根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：………………………………1分

解得：……………………………………………………………………………………1分

②根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：

解得：……………………………………………………………………………1分