内容正文:
上海中学2024学年第二学期期末考试
物理试题
一、选择题(1~10题单选题每小题3分,11~12题多选题每小题4分,共38分。)
1. 温度不同的两块金属接触,达到热平衡后,相同的物理量是( )
A. 内能 B. 分子势能 C. 分子平均动能 D. 热量
2. 能产生干涉现象的两束光是( )
A. 频率相同、振幅相同的两束光
B. 频率相同、相位差恒定两束光
C. 两只完全相同的灯泡发出的光
D. 同一光源的两个发光部分发出的光
3. 惯性系S中有一静止的边长为l的正方形(轮廓如虚线框所示),从相对S系沿如图中所示方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图像(灰色区域)是( )
A. B. C. D.
4. 假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )
A. 将提前 B. 将延后
C. 在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D. 不变
5. 某原子的部分能级如图中水平线所示,相邻水平线之间的距离与相应的能级差成正比,当原子中的电子发生跃迁时,辐射如图所示的A、B两种光子,则两光子的波长满足( )
A. B. C. D. 不确定
6. 下列关于固体、液体的说法正确的是( )
A. 毛细管中出现毛细现象时,液体一定浸润该毛细管
B. 航天员在太空中会因为毛笔无法吸墨而写不成毛笔字
C. 晶体沿不同方向的导热性质一定不同
D. 液体的表面张力方向总是与液面相切
7. 一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态参量P、V、T的变化情况不可能的是( )
A. P、V、T都减小 B. V减小,P和T增大
C. P和V增大,T减小 D. P增大,V和T减小
8. 下图是(氡核)发生衰变过程中,氡核相对含量随时间的变化图线,从图中可知,氡的半衰期为
A 1.6天 B. 3.8天
C. 7.6天 D. 11.4天
9. 如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分离成a、b、c三束单色光,将这三束光分别照射到相同的金属板上,b光照射在金属板上有光电子放出,则可知( )
A. a光照射在金属板上一定不放出光电子
B. c光照射在金属板上一定放出光电子
C. 三束单色光中a光在三棱镜中传播的速度最小
D. 若三束单色光照射到相同单缝,则a光的衍射条纹最窄
10. 如图,有一硬质导线Oabc,其中是半径为R的半圆弧,b为圆弧的中点,直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动,导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,将激光对准瓶上的喷水口水平照射,在偏下位置形成光斑。激光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。为更容易发生“水流导光”现象,可以( )
A. 减小喷出的水流速度
B. 增大喷出的水流速度
C. 改用折射率小的液体
D. 改用折射率大的液体
12. 如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后( )
A. h中的气体内能增加
B. f中的气体温度大于g中的气体温度
C. f中的气体温度大于h中的气体温度
D. f中的气体压强大于h中的气体压强
二、填空题(每小题4分,共16分)
13. 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现的新粒子是__________。图中A为放射源发出的射线,银箔的作用是__________。
14. 如图在空间站中,宇航员将两块带有半个水球的板慢慢靠近,直到水球融合在一起,再把两板缓慢拉开,两块板间形成了一座“水桥”,放开双手后,两板吸引到了一起。靠近前两板上的水形成半球状是因为存在__________;水球融合后,在缓慢拉开两块板的过程中,水分子总势能__________(选填“增加”、“减少”、“不变”)。
15. 如图所示,L是一内阻很小的带铁心的线圈,A是一灯泡,电键K处于闭合状态,电路是接通的。现将电键K打开,则在电路切断后,观察到A的现象是__________(选填“逐渐熄灭”,“闪一下后逐渐熄灭”,“立即熄灭”);通过灯泡A的电流方向是__________(选填“”或“”)
16. 如图所示,一定量的理想气体从状态A经等温过程、绝热过程、等温过程、绝热过程后,又回到状态A。其中,过程中气体的温度为、过程中气体的温度为,则__________(选填“大于”或“小于”),经历整个循环过程后,气体__________(选填“释放”或“吸收”)热量。
三、实验题(共8分)
17. 在“测量玻璃的折射率”的实验中,
(1)如图甲所示,关于该实验,有下列操作步骤:
①摆好玻璃砖,确定玻璃砖上、下边界、;
②任意画出一条入射光线,光路上插上大头针、;
③在确定、位置时,应使挡住、的像,挡住__________;
④在确定、位置时,两者距离应适当__________(选填“近”或“远”)一些,以减小误差。
(2)如图乙所示,过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。用量角器测量图乙中角和,则玻璃的折射率__________(保留两位有效数字)。
(3)小丹同学在实验中虽测出了入射角和折射角,但苦于无法得知非特殊角的正弦值,不能准确算出折射率,她利用实验室提供的圆规和刻度尺,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线的垂线,垂足分别为C、D点,如图丙所示,则玻璃的折射率为__________(用图中线段的字母表示)。
四、综合题(18题8分,19题12分,20题18分,共38分。在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等,并在规定区域内答题)
18. 某学校有一个景观水池,水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S,如图所示(侧视图)。某同学观察到由于光从水中射入空气时会发生全反射,水面上只有部分区域有光射出,该区域为半径为r的圆形,水对红光的折射率为n,在真空中的速度为c,该光源大小忽略不计,求:
(1)红光在水中的速度v;
(2)池中水的深度h;
(3)光从S到射出水面的传播过程中所需的最长时间t。
19. 如图装置可形成稳定的辐向磁场,磁场内有半径为R的单匝圆形线圈,在时刻线圈由静止释放,经时间t速度变为v,此时还未到达匀速状态,假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B,线圈导线的质量、电阻分别为m、r,重力加速度为g,求:
(1)从上往下看线圈里的电流方向;
(2)在t时刻线圈产生的感应电动势的大小E;
(3)在t时刻线圈的加速度大小a,并分析此段时间内的能量转化关系;
(4)时间内线圈下落高度h。
微观粒子
20. 轴辐射的衰变方程为,该核反应类型为_____衰变;已知的质量为的质量为,X的质量为,真空中的光速为c,则该核反应放出的核能为_____;的核子平均结合能_____(选填“大于”或“小于”)的核子平均结合能。
21. 玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动,同时引入量子化的概念,认为原子只能处于不连续的轨道和能量状态中。已知元电荷为e,静电力常量为k,普朗克常量为h,光速为c。
(1)类比太阳系中行星与太阳之间引力势能的表达式,以无穷远处为零势能面,氢原子中电子与氢原子核间静电相互作用的电势能为( )(r为电子轨道半径)
A. B. C. D.
(2)氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知氢原子核外电子第1条(量子数)轨道半径。取无穷远处电势为零,求:
i.处于基态的氢原子的能量E________;
ii.它从子数的激发态跃迁到基态,向外辐射的电磁波的波长_________。
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上海中学2024学年第二学期期末考试
物理试题
一、选择题(1~10题单选题每小题3分,11~12题多选题每小题4分,共38分。)
1. 温度不同的两块金属接触,达到热平衡后,相同的物理量是( )
A. 内能 B. 分子势能 C. 分子平均动能 D. 热量
【答案】C
【解析】
【详解】温度不同的两块金属接触,达到热平衡后,温度相同,即分子平均动能相同。
故选C。
2. 能产生干涉现象的两束光是( )
A. 频率相同、振幅相同的两束光
B. 频率相同、相位差恒定的两束光
C. 两只完全相同的灯泡发出的光
D. 同一光源的两个发光部分发出的光
【答案】B
【解析】
【详解】由产生干涉的条件,可知A项错误,B项正确;即使是同一光源的两个部分发出的光,由于相位差随时间不同而改变,所以也不会发生干涉(激光光源除外);通常把一束光一分为二来获得相干光源,故D项错误;对于C选项,也可以以日光灯为例来说明,日光灯下没有干涉现象的出现,说明不符合干涉条件.
3. 惯性系S中有一静止的边长为l的正方形(轮廓如虚线框所示),从相对S系沿如图中所示方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图像(灰色区域)是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由相对论尺缩效应可知运动方向上的边长变短,垂直运动方向的边长不变。
故选C。
4. 假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )
A. 将提前 B. 将延后
C. 在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D. 不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】如图所示
假设地球表面不存在大气层,则地球上M处的人只能等到太阳运动到S处才看见日出,而地球表面存在大气层时,太阳运动到S′处,阳光经大气层折射后即射至M点,故M点观察到的日出时刻比不存在大气层时要提前。
故选B。
5. 某原子的部分能级如图中水平线所示,相邻水平线之间的距离与相应的能级差成正比,当原子中的电子发生跃迁时,辐射如图所示的A、B两种光子,则两光子的波长满足( )
A. B. C. D. 不确定
【答案】C
【解析】
【详解】原子发生跃迁时,辐射出的光子能量等于两能级间的能量差,由题意及图A、B两种光子对应的水平线间距离可知,根据
可得两光子的波长满足
故选C。
6. 下列关于固体、液体的说法正确的是( )
A. 毛细管中出现毛细现象时,液体一定浸润该毛细管
B. 航天员在太空中会因为毛笔无法吸墨而写不成毛笔字
C. 晶体沿不同方向导热性质一定不同
D. 液体的表面张力方向总是与液面相切
【答案】D
【解析】
【详解】A.浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降,都属于毛细现象,故A错误;
B.毛笔书写过程中,在毛细现象作用下,墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡,于是墨汁便被吸入毛笔材料中,并牢牢“困”在毛笔内部;而当毛笔尖与纸张接触时,留在毛笔表面的墨汁,同样在毛细作用下,被吸附到纸上,其间根本无须重力作用。故B错误;
C.晶体具有各向异性,有些晶体沿不同方向的导热性质不相同,有些晶体沿不同方向的导电性能不相同,但导热性能可能是相同的。故C错误;
D.表面张力使液体表面有收缩的趋势,它的方向跟液面相切。故D正确。
故选D。
7. 一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态参量P、V、T的变化情况不可能的是( )
A. P、V、T都减小 B. V减小,P和T增大
C. P和V增大,T减小 D. P增大,V和T减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程可知,P、V、T都减小,可能不变,故A不符合题意;
B.V减小,P和T增大,可能不变,故B不符合题意;
C.P、V增大,T减小,则一定增大,不可能存在,故C符合题意;
D.P增大,V和T减小,可能不变,故D不符合题意。
故选C。
8. 下图是(氡核)发生衰变过程中,氡核的相对含量随时间的变化图线,从图中可知,氡的半衰期为
A. 1.6天 B. 3.8天
C. 7.6天 D. 11.4天
【答案】B
【解析】
【详解】从图中可以看出,氡核的相对含量为时所需的时间为3.8天,则氡的半衰期为3.8天,故选B.
9. 如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分离成a、b、c三束单色光,将这三束光分别照射到相同的金属板上,b光照射在金属板上有光电子放出,则可知( )
A. a光照射在金属板上一定不放出光电子
B. c光照射在金属板上一定放出光电子
C. 三束单色光中a光在三棱镜中传播的速度最小
D. 若三束单色光照射到相同的单缝,则a光的衍射条纹最窄
【答案】B
【解析】
【详解】AB.介质对不同频率的色光折射率不同,频率越高折射率越大,通过三棱镜后偏折得越厉害。由题图可知,经玻璃三棱镜分别射向金属板a、b、c的三束光,频率依次升高。a、b、c是相同的金属板,发生光电效应的极限频率是相同的,b板有光电子放出时,说明金属的极限频率低于射向b板的光的频率,但不能确定其值是否也低于射向a板的光的频率,则c板一定有光电子放出,a板不一定有光电子放出,故A错误,B正确;
C.三种色光,c的偏折程度最大,知c的折射率最大,a的折射率最小.则c的频率最大,a的频率最小,根据公式可得在玻璃中传播时a光的速度最大,故C错误;
D.由于折射率越大,波长越小,则若三束单色光照射到相同的单缝,则a的衍射现象明显,则a光的衍射条纹最宽,故D错误。
故选B。
10. 如图,有一硬质导线Oabc,其中是半径为R的半圆弧,b为圆弧的中点,直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动,导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图,相当于Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线,根据右手定则可知O点电势最高;根据
同时有
可得
得
故选C。
11. 如图所示,将激光对准瓶上的喷水口水平照射,在偏下位置形成光斑。激光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。为更容易发生“水流导光”现象,可以( )
A. 减小喷出的水流速度
B. 增大喷出的水流速度
C. 改用折射率小的液体
D. 改用折射率大的液体
【答案】BD
【解析】
【详解】为了更容易发生“水流导光”现象,需要增大入射角,可以通过增大喷出的水流速度,水流射程增大,即增大了激光射出水流时的入射角。也可以减小液体的临界角,根据可得,可以改用折射率大的液体。
故选BD。
12. 如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后( )
A. h中的气体内能增加
B. f中的气体温度大于g中的气体温度
C. f中的气体温度大于h中的气体温度
D. f中的气体压强大于h中的气体压强
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.当电阻丝对f中的气体缓慢加热时,f中的气体内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大,会缓慢推动左边活塞,可知h的体积也被压缩压强变大,对活塞受力分析,根据平衡条件可知,弹簧弹力变大,则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用,缓慢向右推动右边活塞。故活塞对h中的气体做正功,且是绝热过程,由热力学第一定律可知,h中的气体内能增加,故A正确;
B.未加热前,三部分中气体的温度、体积、压强均相等,当系统稳定时,活塞受力平衡,可知弹簧处于压缩状态,对左边活塞分析
则
分别对f、g内的气体分析,根据理想气体状态方程有,
由题意可知,因弹簧被压缩,则,联立可得,故B正确;
C.在达到稳定过程中h中的气体体积变小,压强变大,f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态,故稳定时f、h中的气体压强相等,根据理想气体状态方程对h气体分析可知
联立,解得,故C正确;
D.对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析,根据平衡条件可知,f与h中的气体压强相等,故D错误。
故选ABC。
二、填空题(每小题4分,共16分)
13. 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现的新粒子是__________。图中A为放射源发出的射线,银箔的作用是__________。
【答案】 ①. 质子 ②. 吸收粒子
【解析】
【详解】[1]卢瑟福第一次用粒子轰击氮核完成了原子核的人工转变,并由此发现的新粒子是质子;
[2]实验装置中银箔的作用是刚好阻挡粒子打到荧光屏,但是不能阻挡其它粒子的穿过,这样可判断是否有新的粒子产生,所以银箔的作用是吸收粒子。
14. 如图在空间站中,宇航员将两块带有半个水球的板慢慢靠近,直到水球融合在一起,再把两板缓慢拉开,两块板间形成了一座“水桥”,放开双手后,两板吸引到了一起。靠近前两板上的水形成半球状是因为存在__________;水球融合后,在缓慢拉开两块板的过程中,水分子总势能__________(选填“增加”、“减少”、“不变”)。
【答案】 ①. 表面张力 ②. 增加
【解析】
【详解】[1]靠近前两板上的水形成半球状是因为水表面存在张力,即表面张力;
[2]两块板在缓慢拉开的过程中,水分子间的距离增大,且此时分子间表现为引力。因此为了克服这种引力并将两块板拉开,就需要对系统做功,从而使水分子的总势能增加。
15. 如图所示,L是一内阻很小的带铁心的线圈,A是一灯泡,电键K处于闭合状态,电路是接通的。现将电键K打开,则在电路切断后,观察到A的现象是__________(选填“逐渐熄灭”,“闪一下后逐渐熄灭”,“立即熄灭”);通过灯泡A的电流方向是__________(选填“”或“”)
【答案】 ①. 闪一下后逐渐熄灭 ②.
【解析】
【详解】[1][2]电键K处于闭合状态时,由于线圈的内阻很小,可认为灯泡A被线圈短路,现将电键K打开,由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,且与灯泡A构成回路,所以观察到A的现象是闪一下后逐渐熄灭;由于原来通过线圈的电流方向是,所以通过灯泡A的电流方向是。
16. 如图所示,一定量的理想气体从状态A经等温过程、绝热过程、等温过程、绝热过程后,又回到状态A。其中,过程中气体的温度为、过程中气体的温度为,则__________(选填“大于”或“小于”),经历整个循环过程后,气体__________(选填“释放”或“吸收”)热量。
【答案】 ①. 大于 ②. 吸收
【解析】
【详解】[1]BC过程体积增加,气体对外做功,又因为是绝热过程,根据热力学第一定律知内能减小,则温度降低,T1>T2。
[2]过程ABC气体对外做功,过程CDA外界对气体做功,p-V图像中图线围成的面积代表气体做功,则过程ABC比过程CDA做的功多,故全过程气体对外做功,又经历整个循环后气体内能不发生变化,根据热力学第一定律可知气体吸收热量。
三、实验题(共8分)
17. 在“测量玻璃的折射率”的实验中,
(1)如图甲所示,关于该实验,有下列操作步骤:
①摆好玻璃砖,确定玻璃砖上、下边界、;
②任意画出一条入射光线,在光路上插上大头针、;
③在确定、位置时,应使挡住、的像,挡住__________;
④确定、位置时,两者距离应适当__________(选填“近”或“远”)一些,以减小误差。
(2)如图乙所示,过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。用量角器测量图乙中角和,则玻璃的折射率__________(保留两位有效数字)。
(3)小丹同学在实验中虽测出了入射角和折射角,但苦于无法得知非特殊角的正弦值,不能准确算出折射率,她利用实验室提供的圆规和刻度尺,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线的垂线,垂足分别为C、D点,如图丙所示,则玻璃的折射率为__________(用图中线段的字母表示)。
【答案】(1) ①. 以及、的像 ②. 远
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
③[1]在确定、位置时,应使挡住、的像,挡住以及、的像;
④[2]折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,大头针间的距离太小,引起的角度会较大,在确定、位置时,两者距离应适当远一些,以减小误差。
【小问2详解】
根据折射定律可得玻璃的折射率为
【小问3详解】
设圆的半径为,根据图中几何关系可得,玻璃的折射率为
四、综合题(18题8分,19题12分,20题18分,共38分。在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等,并在规定区域内答题)
18. 某学校有一个景观水池,水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S,如图所示(侧视图)。某同学观察到由于光从水中射入空气时会发生全反射,水面上只有部分区域有光射出,该区域为半径为r的圆形,水对红光的折射率为n,在真空中的速度为c,该光源大小忽略不计,求:
(1)红光在水中的速度v;
(2)池中水的深度h;
(3)光从S到射出水面的传播过程中所需的最长时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由光的速度与折射率之间的关系得
【小问2详解】
发生全反射,有
根据几何关系,可得
【小问3详解】
恰好发生全反射时,传播距离最长,为
故最长时间
19. 如图装置可形成稳定的辐向磁场,磁场内有半径为R的单匝圆形线圈,在时刻线圈由静止释放,经时间t速度变为v,此时还未到达匀速状态,假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B,线圈导线的质量、电阻分别为m、r,重力加速度为g,求:
(1)从上往下看线圈里的电流方向;
(2)在t时刻线圈产生的感应电动势的大小E;
(3)在t时刻线圈的加速度大小a,并分析此段时间内的能量转化关系;
(4)时间内线圈下落高度h。
【答案】(1)顺时针 (2)2πRBv
(3),线圈下落减少的重力势能转化为线圈增加的动能和线圈产生的焦耳热。
(4)
【解析】
【小问1详解】
由右手定则判断,从上往下看线圈里的电流方向为顺时针方向。
小问2详解】
根据法拉第电磁感应定律,在t时刻线圈切割辐向磁感线产生感应电动势为E=B•2πR•v=2πRBv
【小问3详解】
在t时刻感应电流
线圈所受安培力大小为
根据牛顿第二定律得mg-F安=ma
解得在t时刻线圈的加速度大小为
此段时间内线圈下落减少的重力势能转化为线圈增加的动能和线圈产生的焦耳热。
【小问4详解】
以向下为正方向,0~t时间对线圈由动量定理得
其中
解得
微观粒子
20. 轴辐射的衰变方程为,该核反应类型为_____衰变;已知的质量为的质量为,X的质量为,真空中的光速为c,则该核反应放出的核能为_____;的核子平均结合能_____(选填“大于”或“小于”)的核子平均结合能。
21. 玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动,同时引入量子化的概念,认为原子只能处于不连续的轨道和能量状态中。已知元电荷为e,静电力常量为k,普朗克常量为h,光速为c。
(1)类比太阳系中行星与太阳之间引力势能的表达式,以无穷远处为零势能面,氢原子中电子与氢原子核间静电相互作用的电势能为( )(r为电子轨道半径)
A. B. C. D.
(2)氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知氢原子核外电子第1条(量子数)轨道半径。取无穷远处电势为零,求:
i.处于基态的氢原子的能量E________;
ii.它从子数的激发态跃迁到基态,向外辐射的电磁波的波长_________。
【答案】20. ①. α ②. (m1-m2-m3)c2 ③. 小于
21. ①. B ②. ③.
【解析】
【20题详解】
[1]通过质量数与电荷数守恒推导出X质量数为4,电荷数为2,是,故为α衰变;
[2]根据ΔE=Δmc2
得放出的核能为ΔE=(m1-m2-m3)c2
[3]核子的平均结合能就是比结合能,由于是放出核能,生成物的结合能更大,则比结合能更大,所以的比结合能小于的比结合能。
21题详解】
①万有引力表达式
引力势能表达式
电子与氢原子核间静电相互作用表达式
则类比引力势能公式,可得电子与氢原子核间静电相互作用的电势能公式为
故选B。
②ⅰ.电子绕原子核做匀速圆周运动,有
处于基态的氢原子的电子的动能为
处于基态的氢原子的电势能为
所以处于基态的氢原子的能量为E=Ek1+Ep1
解得
ⅱ.氢原子核外电子第2条(量子数n=2)的电子能量为
电子从量子数n=2的激发态跃迁到基态,释放的能量,即向外辐射的电磁波的能量为
联立解得
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