【物理3—5】

(1)有一群氫原子處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)，已知氫原子的能級公式為

  為n=1時的能量)．當它們自發(fā)地向低能級躍遷時能發(fā)出________種不同頻率的

  光子．所發(fā)出光子的最大頻率是________ (已知普朗克常量為h)．

(2)質(zhì)量m_A=10g的子彈，以v_A=300m／s的速度射向質(zhì)量m_B=40g、靜止在光滑水

  平桌面上的木塊．如果子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度v_A=100m／s，子彈擊

  穿木塊過程中產(chǎn)生的內(nèi)能?

【物理-選修3-5】（15分）

1．氫原子的能級如圖所示。假定用光子能量為E的一束光照射大量處于n＝3能級的氫原子，氫原子吸收光子后，能且只能發(fā)出頻率為γ₁、γ₂、γ₃、γ₄、γ₅、γ₆六種頻率的光，頻率從γ₁到γ₆依次增大，則E等于（    ）

       A．hγ₁                 B．hγ₂                   C．hγ₅                  D．hγ₆

2．如圖所示，固定在地面上的光滑圓弧軌道AB、EF，他們的圓心角均為90°，半徑均為R。一質(zhì)量為m、上表面長也為R的小車靜止在光滑水平面CD上，小車上表面與軌道AB、EF的末端B、E相切。一質(zhì)量為m的物體（大小不計）從軌道AB的A點由靜止下滑，由末端B滑上小車，小車在摩擦力的作用下向右運動。當小車右端與壁DE剛接觸時，物體m恰好滑動到小車右端相對于小車靜止，同時小車與DE相碰后立即停止運動但不粘連，物體則繼續(xù)滑上圓弧軌道EF，以后又滑下來沖上小車。求（    ）

（1）物體從A點滑到B點時的速率和滑上EF前的瞬時速率；

（2）水平面CD的長度；

（3）當物體再從軌道EF滑下并滑上小車后，如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱�，最后物體m停在小車上的Q點，則Q點距小車右端的距離。

選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．)

A．(選修模塊3-3)

（1）下列說法正確的是                                            （       ）

A．熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度

B．由氫氣的摩爾體積和每個氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)

C．滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發(fā)進行的

D．液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能

（2） 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度          （填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量       它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×10²³mol^-1，在標準狀態(tài)（壓強p₀=1atm、溫度t₀=0℃）下任何氣體的摩爾體積都為22.4l，設第（2）問中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃，求該氣體的分子數(shù)．（計算結果取兩位有效數(shù)字）

B．(選修模塊3-4)

（1）以下說法中正確的是                                           (      )

A．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度

B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性

C．根據(jù)宇宙大爆炸學說，遙遠星球發(fā)出的紅光被地球接收到時可能是紅外線

D．超聲波可以在真空中傳播

（2）平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球?qū)�a光的折射率為         ，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為v_a和v_b，則v_a        v_b（選填“>”、“<”或“=”）．

（3）在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質(zhì)點1，質(zhì)點1開始向下運動，振幅為0.2m，經(jīng)過時間0.3s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．試寫出質(zhì)點1的振動方程．

C．(選修模塊3-5)

（1）下列說法正確的有                                               （    ）

A．盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小

B．氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大

C．物質(zhì)波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動

D．若氫原子從 n = 6 能級向 n = 1 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從 n = 6 能級向 n = 2 能級躍遷時輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應

（2）正電子發(fā)射計算機斷層顯象(PET)的基本原理是：將放射性同位素注入人體，在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負電子相遇而湮滅，轉(zhuǎn)化為一對γ光子，被探測器探測到，并經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET的原理，在人體內(nèi)衰變的方程式是                ；在PET中，的主要用途是作為               ．

（3）如圖所示，質(zhì)量分別為m₁和m₂的兩個小球在光滑水平面上分別以速度v₁、v₂同向運動，并發(fā)生對心碰撞，碰后m₂被右側(cè)墻壁原速彈回，又與m₁碰撞，再一次碰撞后兩球都靜止．求第一次碰后m₁球速度的大小.