【題目】1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)圍繞它運(yùn)動(dòng)的正電子組成．反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷．反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，氫原子能級(jí)如圖所示．

（1）下列說法中正確的是 ．
A.反氫原子光譜與氫原子光譜不相同
B.基態(tài)反氫原子的電離能是13.6eV
C.基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子發(fā)生躍遷
D.在反氫原子譜線中，從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射光子的波長最長
（2）反氫原子只要與周圍環(huán)境中的氫原子相遇就會(huì)湮滅，因此實(shí)驗(yàn)室中造出的反氫原子稍縱即逝．已知?dú)湓淤|(zhì)量為m，光在真空中傳播速度為c，一對靜止的氫原子和反氫原子湮滅時(shí)輻射光子，則輻射的總能量E= ， 此過程守恒．
（3）一群氫原子受激發(fā)后處于n=3能級(jí)，當(dāng)它們向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光照射光電管陰極K，發(fā)生光電效應(yīng)，測得遏止電壓UC=9.80V．求：
①逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek；
②陰極K的逸出功W．

【答案】
（1）B
（2）2mc2,能量和動(dòng)量
（3）解：①根據(jù)動(dòng)能定理得：

﹣eUC=0﹣Ek

Ek=9.8eV

②初動(dòng)能最大的電子是從能級(jí)3躍遷至能級(jí)1發(fā)出光照射金屬板時(shí)產(chǎn)生的，則hv=E3﹣E1

Ek=hv﹣W

解得：W=2.29eV

答：逸出光電子的最大初動(dòng)能9.8eVk；陰極K的逸出功2.29eV


【解析】解：（1）A、反氫原子光譜與氫原子光譜相同，故A錯(cuò)誤；

B、處于基態(tài)的氫原子的電離能是13.6eV，具有大于等于13.6eV能量的光子可以使氫原子電離，故B正確；

C、基態(tài)的氫原子吸收11eV光子，能量為﹣13.6+11eV=﹣2.6eV，不能發(fā)生躍遷，所以該光子不能被吸收．故C錯(cuò)誤；

D、在反氫原子譜線中，從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射光子能量最大，頻率最大，波長最小，故D錯(cuò)誤；

故選：B．（2）已知?dú)湓淤|(zhì)量為m，光在真空中傳播速度為c，一對靜止的氫原子和反氫原子湮滅時(shí)輻射光子，則輻射的總能量E=2mc2，此過程能量和動(dòng)量 守恒．

所以答案是：（1）B；（2）2mc2，能量和動(dòng)量；

【考點(diǎn)精析】利用動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用和玻爾原子理論對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡捷；從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子；從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)可能是吸收光子，也可能是由于碰撞．

練習(xí)冊系列答案
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【題目】已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6 倍．若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為（　　）
A.6 h
B.12 h
C.24 h
D.36 h

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【題目】物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展，下列說法符合事實(shí)的是（ ）
A.赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論
B.查德威克用α離子轟擊 獲得反沖核 ，發(fā)現(xiàn)了中子
C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
D.盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

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【題目】用如圖所示的裝置演示光電效應(yīng)現(xiàn)象．當(dāng)用某種頻率的光照射到光電管上時(shí)，電流表G的讀數(shù)為i．若改用更高頻率的光照射，此時(shí)（ ）

A.將電池正負(fù)的極性反轉(zhuǎn)，則光電管中沒有光電子產(chǎn)生
B.將電鍵S斷開，則有電流流過電流表G
C.將變阻器的觸點(diǎn)c向b移動(dòng)，光電子到達(dá)陽極時(shí)的速度可能變小
D.只要電源的電動(dòng)勢足夠大，將變阻器的觸點(diǎn)c向a端移動(dòng)，電流表G的讀數(shù)必將變大

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【題目】氫原子的基態(tài)能量E1=﹣13.6eV，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1=0.53×10﹣10m．（已知能量關(guān)系En= ，半徑關(guān)系rn=n2r1 ， 靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2 ， e=1.6×10﹣19C，普朗克常量h=6.63×10﹣34JS）
（1）氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)時(shí)：
①求原子系統(tǒng)具有的能量；
②求電子在n=4軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能（用eV表示，保留兩位小數(shù)）；
（2）若要使處于n=2軌道上的氫原子電離，至少要用頻率為多大的電磁波照射氫原子（保留兩位小數(shù)）？

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【題目】滴滴司機(jī)們經(jīng)常會(huì)使用智能手機(jī)接單、導(dǎo)航等，但是在車上使用手機(jī)是比較危險(xiǎn)的，所以很多司機(jī)會(huì)使用“手機(jī)磁力支架”，由于支架具有磁性，會(huì)牢牢吸附住手機(jī)(如圖甲所示)．圖乙是手機(jī)吸附在支架上的側(cè)視示意圖(支架相當(dāng)于傾角為θ的斜面)，若手機(jī)的重力為G，當(dāng)手機(jī)相對地面處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)一下列說法正確的是 ( )

A. 手機(jī)受到支架的支持力大小為Gcosθ

B. 手機(jī)有可能不受支架摩擦力的作用

C. 手機(jī)與支架間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能小于tanθ

D. 手機(jī)受到支架的作用力大小為G

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【題目】用甲、乙兩種單色光照射同一金屬做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示．已知普朗克常量為h，被照射金屬的逸出功為W0 ， 遏止電壓為Uc，電子的電荷量為e，則下列說法正確的是（ ）

A.甲光的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度
B.甲光的頻率大于乙光的頻率
C.甲光照射時(shí)產(chǎn)生的光電子初動(dòng)能均為eUc
D.乙光的頻率為

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【題目】在粗糙程度相同的水平地面上，物塊在水平向右的力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，取g=10m/s2，由圖象可知:

A. 在2s～4s內(nèi)，力F=0

B. 在0～2s內(nèi)，力F逐漸變小

C. 物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．2

D. 0—6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的總位移為16m

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【題目】如圖所示，絕緣細(xì)桿傾斜固定放置，小球M套在桿上課沿桿滑動(dòng)，M通過絕緣輕質(zhì)彈簧與固定的小球N相連，桿和彈簧處于同一豎直面內(nèi)，現(xiàn)使M、N帶電荷量不同的異種電荷，將M從位置A由靜止釋放，M運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)彈簧與桿垂直且為原長，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度減為零，M在A、C兩點(diǎn)時(shí)彈簧長度相同，下列說法正確的是（　�。�

A.M從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程，M和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B.M從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程中，M的重力勢能減少量等于其克服摩擦力做的功
C.M從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中，彈簧的彈力做正功，電場力做負(fù)功
D.M在A，C兩點(diǎn)的電勢能相等

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