压轴02 量子科技与通信技术(情景题压轴专练)(上海专用)2026年高考物理终极冲刺讲练测
2026-04-02
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3份
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22页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 能量的量子化,基本粒子,安培分子电流假说 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.91 MB |
| 发布时间 | 2026-04-02 |
| 更新时间 | 2026-04-02 |
| 作者 | xuekwwuli |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57142523.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
压轴02 量子科技与通信技术
命题预测
在2026年高考中,量子科技与通信技术或将成为物理及综合学科命题的热点。命题可能聚焦于量子通信技术的原理与应用,如量子密钥分发、量子隐形传态等核心概念,考查学生对量子不可克隆定理、贝尔不等式等基础理论的理解。同时,命题可能结合我国“墨子号”量子卫星、量子通信网络建设等实际成果,设置情境题,要求学生分析量子通信在金融、国防、医疗等领域的应用案例,并计算相关参数。此外,命题还可能涉及量子通信技术的挑战与前景,如设备稳定性、网络覆盖范围、成本问题等,考查学生综合运用物理、工程、经济等多学科知识解决实际问题的能力。
情境·知识·思维
考向01 量子纠缠与远距离通信延迟
命题情境:以量子隐形传态实验或未来星际量子通信为背景,考查相对论效应对量子纠缠的影响
考向02 量子噪声与通信极限
以实际量子通信中信号衰减为背景,考查学生对噪声与信噪比的基本认识。
2025年被联合国宣布为国际量子科学与技术年,以致敬量子力学为科学技术领域带来巨大发展和深渊影响。
1.太阳内部发生的核聚变反应称为P-P循环,其核反应方程为,则X是( )
A. B. C. D.
2.(多选)部分金属的截止频率如下表所示。复色光频率为~,用此光照射下面金属可发生光电效应的是( )
几种金属的截止频率
金属
锌
钙
钠
钾
铷
频率
8.07
7.73
5.53
5.44
5.15
A.锌 B.钙 C. 钠 D.钾 E. 铷
3.氢原子的核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,,则电子动量大小是______。(元电荷为e,静电力常数为k)
4.一氢原子在从量子数为的激发态,跃迁到量子数为2的激发态的过程中( ),(里伯德常量为R,真空中的光速为c);
A.吸收一频率为的光子 B.发射一频率为的光子
C.吸收一频率为的光子 D.发射一频率为的光子
【答案】1.B 2.CDE 3. 4.D
【解析】1.根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0,电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有A+0=4,Z+2=4
解得A=4,Z=2
的质量数为4,电荷数为2,故选B。
2.复色光的频率~,当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷,故选CDE。
3.电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力
整理得
电子动量大小是
4.氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量
根据巴耳末-里德伯公式
又因为,可得
其中n是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,n=4,k=2,根据可得
且是从高能级向低能级跃迁,放出光子,D正确。故选D。
5.量子力学
量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。
(1)太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则是( )
A.H核 B.He核 C.Li核 D.Be核
(2)(多选)若复色光的频率,用复色光照射下面金属,可以发生光电效应的是( )
金属的极限频率
金属
锌
钙
钠
钾
铷
频率
8.07
7.73
5.53
5.44
5.15
选项
A
B
C
D
E
(3)氢原子核外电子以半径绕核做匀速圆周运动,若电子质量为,元电荷为,静电力常量为,则电子动量大小是________。
(4)一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,为里伯德常量,是真空中的光速;则在此过程中( )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
【答案】(1)B
(2)CDE
(3)
(4)D
【详解】(1)根据核反应过程质量数守恒,可知X的质量数为
根据核反应过程电荷数守恒,可知X的电荷数为
可知X是核。
故选B。
(2)产生光电效应的条件是入射光的频率要大于金属的极限频率,结合题图可知复色光中钠、钾、铷的极限频率均小于该复色光的最高频率,满足光电效应发生的条件,即用复色光照射钠、钾、铷可能发生光电效应,可知CDE符合题意。
故选CDE。
(3)分析可知库仑力提供电子做圆周运动的向心力,即
解得电子的速度
则电子动量大小
(4)根据玻尔理论,可知氢原子从n=4的激发态跃迁到的较低能量状态时要释放光子,根据巴尔末公式可知该过程满足
因为
联立解得
故选D。
量子学
量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
6.太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则X是( )
A.H核 B.He核 C.Li核 D.Be核
7.若复色光的频率,用复色光照射下面金属,
①可发生光电效应的可能是( )
金属的极限频率
金属
锌
钙
钠
钾
铷
频率/
8.07
7.73
5.53
5.44
5.15
选项
A
B
C
D
E
②该复色光在上述表格的金属中,可打出的光电子的最大初动能为__________J(已知普朗克常量为)
8.已知氢原子核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,元电荷为e,静电力常数为k,求:电子动量大小。
9.一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,R为里伯德常量,c是真空中的光速;则在此过程中( )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
【答案】6.B 7. CDE 8. 9.D
【解析】6.根据核反应过程质量数守恒,可知X的质量数为
根据核反应过程电荷数守恒,可知X的电荷数为
可知X是核。
故选B。
7.[1]产生光电效应的条件是入射光的频率要大于金属的极限频率,结合题图可知复色光的频率包含了钠、钾、铷的频率,即用复色光照射钠、钾、铷可能发生光电效应,可知CDE符合题意。
故选CDE。
[2]根据逸出功(为截止频率)
可知逸出功最小的金属是铷,且
根据
逸出功一定时,入射光频率越大,光电子的最大初动能越大,题意可知复色光最大的频率为
故光电子的最大初动能为
8.分析可知库仑力提供电子做圆周运动的向心力,即
解得电子的速度
则电子动量大小
9.根据玻尔理论,可知氢原子从n=4的激发态跃迁到的较低能量状态时要释放光子,根据巴尔末公式可知该过程满足
因为
联立解得
故选D。
光学的发展和微观粒子的研究紧密相连,光学的关键突破直接推动了人类对微观粒子(如原子、电子、光子)本质的认知,二者共同催生了量子力学这一现代物理学的基石。
10.如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为的金属钠。这群氢原子最多能辐射出_____种不同频率的光。金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是_____eV
11.在通往量子理论的道路上,一大批物理学家做出了卓越的贡献,请把科学家和相应的物理贡献做连线
12.一束粒子撞击一静止的金原子核,它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。不考虑粒子间的相互作用,
(1)定性画出图线3所示粒子的运动轨迹____
(2)图示沿轨迹2运动的粒子,到达时动能_____(“A为零”“B不为零”),运动过程中电势能变化_____(“A一直增大”,“B一直减小”,“C先增大再减小”,“D先减小再增大”)
13.科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是,若的质量为,的质量为,的质量为,真空中的光速为。氘核聚变反应中释放的能量为_____。
【答案】10. 3 9.8 11. 12. A C 13.
【解析】10.[1][2] 一群氢原子处于的激发态,最多能发出种不同频率的光,其中能量最大的光子的能量为,根据爱因斯坦的光电效应方程得
11.
12.[1][2][3]
沿轨迹2运动的粒子,靠近原子核的过程中,库仑力对其做负功,故可知到达时动能为零,在整个运动过程中,库仑力对其先做负功,后做正功,故沿轨迹2运动的粒子在整个运动过程中其电势能先变大后变小。
13.根据爱因斯坦的质能方程可知氘核聚变反应中释放的能量为
三、原子内的各种粒子
阴极射线的研究和电子的发现揭开了人类探索物质微观结构的序幕,放射性射线的研究深入到原子核的内部。已知质子质量,中子质量。
14.如图,放射源发出未知射线,移开强磁场后计数器测得的数值保持不变,再将薄铝片移开,计数器的测得的数值大幅上升,则未知射线中包含( )
A.射线 B.射线 C.射线
15.根据量子理论可以推断或解释的是( )
A.实物粒子都具有波动性
B.光电子的最大初动能与入射光的强度无关
C.电子绕原子核旋转对外辐射电磁波,能量会越来越少
D.经物质散射的光除了传播方向发生变化,频率也会发生变化
16.某原子从能级A跃迁到能级B时辐射出波长为的光子,从能级A跃迁到能级C时辐射出波长为的光子,且,则该原子从能级B跃迁到能级C将______(选填“吸收”或“发射”)光子,光子的波长为______。
17.电子显微镜可观测的分子线度为电子的德布罗意波长的n倍()。已知普朗克常量为h。能观测到线度为d的分子的电子动量为______。
18.已知粒子的结合能为,则粒子的质量约为( )
A. B. C.
19.在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个静止的原子序数为Z的放射性原子核X发生了一次衰变。放射出的粒子在与磁场垂直的平面内做半径为的圆周运动。设粒子的质量为,产生的新核Y的质量为M。电子电量为e。求:
(1)新核Y在磁场中做圆周运动的半径;
(2)新核Y获得的动能。
【答案】14.AC 15.BCD 16. 吸收 17. 18.A 19.(1);(2)
【解析】14.移开强磁场后,计数器所得计数值保持不变,说明穿过铝片的射线中无带电粒子,故只有射线;将薄铝片移开,计数器的测得的数值大幅上升,说明射线中有穿透力很弱的粒子,即射线。因此放射源可能是和混合放射源。
故选AC。
15.A.在波粒二象性的基础上建立了量子力学,故A错误;
B.量子理论成功解释了爱因斯坦光电效应理论,故B正确;
C.量子理论成功解释了玻尔氢原子理论,故C正确;
D.量子理论成功解释了康普顿散射,故D正确。
故选BCD。
16.[1]原子从能级A跃迁到能级B时辐射出波长为的光子,则
从能级A跃迁到能级C时辐射出波长为的光子,则
由于
则
原子从能级B跃迁到能级C将吸收光子。
[2]根据
光子的波长为
17.观测到线度为d的分子的电子的德布罗意波长为
解得线度为d的分子的电子动量为
18.组成粒子的核子与粒子的质量差为
根据质能方程,粒子的结合能为
解得粒子的质量约为
故选A。
19.(1)根据洛伦兹力提供向心力
可得
衰变过程中,系统动量守恒,则
解得新核Y在磁场中做圆周运动的半径
(2)根据洛伦兹力提供向心力
解得
新核Y获得的动能为
物理学中,实验与理论密不可分,实验通过观察和测量为理论提供依据和验证,而理论则通过对实验数据的分析与解释,提炼出普适规律并对新的现象做出预测。
20.(配对)将下列物理实验与其对应的推理结论进行配对。
A.奥斯特实验 B.迈克耳孙-莫雷实验 C.α粒子轰击铍原子核实验
D.焦耳定律实验 E.密立根油滴实验 F.α粒子散射实验
(1)( )间接验证了电子电荷的存在,并测定了元电荷的数值。
(2)( )获得一种穿透性极强的中性粒子流,为原子核模型理论提供重要的证据。
(3)( )未能观察到地球相对于以太的运动,对以太假说产生了质疑,为爱因斯坦的相对论提供了实验基础。
(4)( )揭示了电能转化为热能的定量关系,验证了能量转化和守恒定律在电热效应中的有效性。
(5)( )首次发现了电流能够产生磁场,揭示了电与磁的相互联系。
21.(多选)下列物理现象中可以在牛顿力学的框架下得到解释的有( )
A.地球绕太阳公转 B.鸟的飞行 C.中子星的自转
D.子弹的飞行 E.激光 F.加速器中高能粒子的运动
G.引力波 H.量子通信 I.电子的运动
22.一个质量为m、半径为R的天体所产生的引力场强弱通常用一个数来描写,其中G为引力常量,c为真空中的光速。对于黑洞,这个值接近于1。根据国际单位制推断c的指数x的数值为___________。
23.玻尔运用经典理论结合量子化假设描述了氢原子的轨道和能级。
(1)n为量子数,rn、En分别表示第n条可能的轨道半径和电子在半径为rn轨道上运动时氢原子的能量,r1为核外电子第1条(离原子核最近的一条)可能的轨道半径。以下符合玻尔理论的是( )
A. B. C. D.
(2)氢原子从一个轨道跃迁到另一轨道时向外辐射电磁波,电子绕核运动的动能___________,电子与氢原子核间的电势能___________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】20. E C B D A 21.ABD 22.2 23. C 增大 减小
【解析】20.(1)[1]密立根油滴实验间接验证了电子电荷的存在,并测定了元电荷的数值,故选E。
(2)[2]α粒子轰击铍原子核实验获得一种穿透性极强的中性粒子流,为原子核模型理论提供重要的证据,故选C。
(3)[3]迈克耳孙-莫雷实验未能观察到地球相对于以太的运动,对以太假说产生了质疑,为爱因斯坦的相对论提供了实验基础,故选B。
(4)[4]焦耳定律实验揭示了电能转化为热能的定量关系,验证了能量转化和守恒定律在电热效应中的有效性,故选D。
(5)[5]奥斯特实验首次发现了电流能够产生磁场,揭示了电与磁的相互联系,故选A。
21.A.地球绕太阳的公转可用牛顿万有引力定律来解释,故A正确;
B.鸟的飞行可用牛顿第三定律来解释,故B正确;
C.中子星的自转需要用相对论来解释,故C错误;
D.子弹的飞行可用牛顿第一定律以及第二定律解释,故D正确;
E.激光属于光学的范畴,不再适用牛顿力学框架下来解释,故E错误;
F.加速器中高能粒子的运动需要用量子物理学来解释,故F错误;
G.引力波需要基于爱因斯坦的广义相对论来解释,故G错误;
H.量子通信是利用量子力学原理进行信息传递的新型通信方式,故H错误;
I.电子的运动在微观尺度上需要用量子力学来解释,故I错误。
故选ABD。
22.质量的单位为kg,引力常量的单位为,力的单位的基本单位为,轨迹半径的单位为m,光速的单位为m/s,根据量纲关系可得
由于常数接近于1这个常数,因此可知
23.(1)[1]AB.根据波尔的氢原子轨道量子化的假设,有
可知,,由于其轨道量子化,,故AB错误;
CD.一般规定无穷远处为0势能点,因此氢原子的能量为负值,这个负值表示电子在该能级状态下的能量小于它脱离原子并静止于无穷远处的能量,氢原子的能量由电子绕核运动的动能和电子与核之间的电势能组成,电子从低能级向高能级跃迁的过程中电场力对其做负功,电势能减小,其任意轨道上的能量
可知其任意轨道上的能量与成反比,故C正确,D错误。
故选C。
(2)[2][3]氢原子从一个轨道跃迁到另一轨道时向外辐射电磁波,说明是从高能级跃迁至低能级,电子绕核运动的轨道半径减小,根据
可得电子绕核运动的动能
可知,轨道半径减小,电子绕核运动的动能增大,电场力做正功,而由于电子从高轨道向低轨道跃迁的过程中电场力做正功,则可知电子与氢原子核之间的电势能减小。
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压轴02 量子科技与通信技术
【答案】1.B 2.CDE 3. 4.D
【答案】(1)B
(2)CDE
(3)
(4)D
【答案】6.B 7. CDE 8. 9.D
【答案】10. 3 9.8 11. 12. A C 13.
【答案】14.AC 15.BCD 16. 吸收 17. 18.A 19.(1);(2)
【答案】20. E C B D A 21.ABD 22.2 23. C 增大 减小
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压轴02 量子科技与通信技术
命题预测
在2026年高考中,量子科技与通信技术或将成为物理及综合学科命题的热点。命题可能聚焦于量子通信技术的原理与应用,如量子密钥分发、量子隐形传态等核心概念,考查学生对量子不可克隆定理、贝尔不等式等基础理论的理解。同时,命题可能结合我国“墨子号”量子卫星、量子通信网络建设等实际成果,设置情境题,要求学生分析量子通信在金融、国防、医疗等领域的应用案例,并计算相关参数。此外,命题还可能涉及量子通信技术的挑战与前景,如设备稳定性、网络覆盖范围、成本问题等,考查学生综合运用物理、工程、经济等多学科知识解决实际问题的能力。
情境·知识·思维
考向01 量子纠缠与远距离通信延迟
命题情境:以量子隐形传态实验或未来星际量子通信为背景,考查相对论效应对量子纠缠的影响
考向02 量子噪声与通信极限
以实际量子通信中信号衰减为背景,考查学生对噪声与信噪比的基本认识。
2025年被联合国宣布为国际量子科学与技术年,以致敬量子力学为科学技术领域带来巨大发展和深渊影响。
1.太阳内部发生的核聚变反应称为P-P循环,其核反应方程为,则X是( )
A. B. C. D.
2.(多选)部分金属的截止频率如下表所示。复色光频率为~,用此光照射下面金属可发生光电效应的是( )
几种金属的截止频率
金属
锌
钙
钠
钾
铷
频率
8.07
7.73
5.53
5.44
5.15
A.锌 B.钙 C. 钠 D.钾 E. 铷
3.氢原子的核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,,则电子动量大小是______。(元电荷为e,静电力常数为k)
4.一氢原子在从量子数为的激发态,跃迁到量子数为2的激发态的过程中( ),(里伯德常量为R,真空中的光速为c);
A.吸收一频率为的光子 B.发射一频率为的光子
C.吸收一频率为的光子 D.发射一频率为的光子
5.量子力学
量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。
(1)太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则是( )
A.H核 B.He核 C.Li核 D.Be核
(2)(多选)若复色光的频率,用复色光照射下面金属,可以发生光电效应的是( )
金属的极限频率
金属
锌
钙
钠
钾
铷
频率
8.07
7.73
5.53
5.44
5.15
选项
A
B
C
D
E
(3)氢原子核外电子以半径绕核做匀速圆周运动,若电子质量为,元电荷为,静电力常量为,则电子动量大小是________。
(4)一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,为里伯德常量,是真空中的光速;则在此过程中( )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
量子学
量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
6.太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则X是( )
A.H核 B.He核 C.Li核 D.Be核
7.若复色光的频率,用复色光照射下面金属,
①可发生光电效应的可能是( )
金属的极限频率
金属
锌
钙
钠
钾
铷
频率/
8.07
7.73
5.53
5.44
5.15
选项
A
B
C
D
E
②该复色光在上述表格的金属中,可打出的光电子的最大初动能为__________J(已知普朗克常量为)
8.已知氢原子核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,元电荷为e,静电力常数为k,求:电子动量大小。
9.一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,R为里伯德常量,c是真空中的光速;则在此过程中( )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
光学的发展和微观粒子的研究紧密相连,光学的关键突破直接推动了人类对微观粒子(如原子、电子、光子)本质的认知,二者共同催生了量子力学这一现代物理学的基石。
10.如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为的金属钠。这群氢原子最多能辐射出_____种不同频率的光。金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是_____eV
11.在通往量子理论的道路上,一大批物理学家做出了卓越的贡献,请把科学家和相应的物理贡献做连线
12.一束粒子撞击一静止的金原子核,它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。不考虑粒子间的相互作用,
(1)定性画出图线3所示粒子的运动轨迹____
(2)图示沿轨迹2运动的粒子,到达时动能_____(“A为零”“B不为零”),运动过程中电势能变化_____(“A一直增大”,“B一直减小”,“C先增大再减小”,“D先减小再增大”)
13.科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是,若的质量为,的质量为,的质量为,真空中的光速为。氘核聚变反应中释放的能量为_____。
三、原子内的各种粒子
阴极射线的研究和电子的发现揭开了人类探索物质微观结构的序幕,放射性射线的研究深入到原子核的内部。已知质子质量,中子质量。
14.如图,放射源发出未知射线,移开强磁场后计数器测得的数值保持不变,再将薄铝片移开,计数器的测得的数值大幅上升,则未知射线中包含( )
A.射线 B.射线 C.射线
15.根据量子理论可以推断或解释的是( )
A.实物粒子都具有波动性
B.光电子的最大初动能与入射光的强度无关
C.电子绕原子核旋转对外辐射电磁波,能量会越来越少
D.经物质散射的光除了传播方向发生变化,频率也会发生变化
16.某原子从能级A跃迁到能级B时辐射出波长为的光子,从能级A跃迁到能级C时辐射出波长为的光子,且,则该原子从能级B跃迁到能级C将______(选填“吸收”或“发射”)光子,光子的波长为______。
17.电子显微镜可观测的分子线度为电子的德布罗意波长的n倍()。已知普朗克常量为h。能观测到线度为d的分子的电子动量为______。
18.已知粒子的结合能为,则粒子的质量约为( )
A. B. C.
19.在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个静止的原子序数为Z的放射性原子核X发生了一次衰变。放射出的粒子在与磁场垂直的平面内做半径为的圆周运动。设粒子的质量为,产生的新核Y的质量为M。电子电量为e。求:
(1)新核Y在磁场中做圆周运动的半径;
(2)新核Y获得的动能。
物理学中,实验与理论密不可分,实验通过观察和测量为理论提供依据和验证,而理论则通过对实验数据的分析与解释,提炼出普适规律并对新的现象做出预测。
20.(配对)将下列物理实验与其对应的推理结论进行配对。
A.奥斯特实验 B.迈克耳孙-莫雷实验 C.α粒子轰击铍原子核实验
D.焦耳定律实验 E.密立根油滴实验 F.α粒子散射实验
(1)( )间接验证了电子电荷的存在,并测定了元电荷的数值。
(2)( )获得一种穿透性极强的中性粒子流,为原子核模型理论提供重要的证据。
(3)( )未能观察到地球相对于以太的运动,对以太假说产生了质疑,为爱因斯坦的相对论提供了实验基础。
(4)( )揭示了电能转化为热能的定量关系,验证了能量转化和守恒定律在电热效应中的有效性。
(5)( )首次发现了电流能够产生磁场,揭示了电与磁的相互联系。
21.(多选)下列物理现象中可以在牛顿力学的框架下得到解释的有( )
A.地球绕太阳公转 B.鸟的飞行 C.中子星的自转
D.子弹的飞行 E.激光 F.加速器中高能粒子的运动
G.引力波 H.量子通信 I.电子的运动
22.一个质量为m、半径为R的天体所产生的引力场强弱通常用一个数来描写,其中G为引力常量,c为真空中的光速。对于黑洞,这个值接近于1。根据国际单位制推断c的指数x的数值为___________。
23.玻尔运用经典理论结合量子化假设描述了氢原子的轨道和能级。
(1)n为量子数,rn、En分别表示第n条可能的轨道半径和电子在半径为rn轨道上运动时氢原子的能量,r1为核外电子第1条(离原子核最近的一条)可能的轨道半径。以下符合玻尔理论的是( )
A. B. C. D.
(2)氢原子从一个轨道跃迁到另一轨道时向外辐射电磁波,电子绕核运动的动能___________,电子与氢原子核间的电势能___________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
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