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相关试卷

1、根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知普朗克常数h，真空中光速为c，电子的电荷量为e，质量为m，电子在第1轨道运动的半径为r₁ ，静电力常量为k。
氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足r_n=n²r₁ ，其中n为量子数，即轨道序号，r_n为电子处于第n轨道时的轨道半径．电子在第n轨道运动时氢原子的能量E_n为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。理论证明，系统的电势能E_p和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：E_p=-k $\frac{e^{2}}{r}$ （以无穷远为电势能零点）。请根据以上条件完成下面的问题。
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量E_n和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E₁满足关系式 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}} ；$
②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能。
③氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为： $\frac{1}{λ} = R (\frac{1}{2^{2}} - \frac{1}{n^{2}})$ ，n = 3、4、5…，请根据玻尔理论推导巴耳末公式并确定里德堡常数R的表达式。

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2、（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa^'和bb^'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P₁和P₂ ，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P₃和P₄。在插P₃和P₄时，应使（选填选项前的字母）。

A. P₃只挡住P₁的像 B. P₄只挡住P₂的像 C. P₃同时挡住P₁、P₂的像
（2）为了减小实验误差，实验时应注意的是。
A.入射角应尽量小些                    B.玻璃砖的宽度宜小一些
C.大头针应垂直插在纸面上          D.大头针P₁、P₂之间的距离及大头针P₃、P₄之间的距离应适当大些
（3）某同学在画界面时，不小心将两界面aa^'、bb^'间距画得比玻璃砖宽度大些，如下图所示，则他测得的折射率与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。

（4）某研究小组设计了一个测量液体折射率的仪器。如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使水平液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃ ，使P₃正好挡住P₁、P₂的像。通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值。

①图中M、N两位置对应的折射率大小关系为n_Mn_N（填写“大于”、“等于”或者“小于”）
②若∠AOF=30°，则该仪器能够测量液体折射率的大小范围是。
③沿KMNC，折射率刻度的特点是（填写“刻度均匀”、”越来越密”或者“越来越疏”）

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3、图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（　　）

A、增大双缝与测量头间的距离 B、减小单缝与双缝间的距离 C、增大透镜与单缝间的距离 D、减小单缝与光源间的距离

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4、硅光电池是利用光电效应制成的将光能转换为电能的光电池，如图所示，真空中放置的平行金属板可作为光电池的两个极板，光照前两板都不带电．用波长为λ、光强为E(单位时间内照射到A板的光能)的光照射逸出功为W的A板，则板中的电子能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，单位时间从A板逸出的电子数与单位时间入射到A板的光子数之比为 $η$ ，忽略电子之间的相互作用，保持光照条件不变，a和b为接线柱，已知元电荷为e，光速为c；普朗克常量为h。则下列说法正确的是

A、该光电池的电动势为h $\frac{c}{e λ}$ − $\frac{W}{e}$ B、将a和b短接时的电流 $\frac{e λ η E}{h c}$ C、极板A为该光电池的正极 D、极板B为该光电池的正极

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5、如图甲所示，光滑水平面上有一质量为1kg的单匝均匀正方形金属线框，在水平向右的恒力F作用下，以速度v₀=3m/s（位置1）进入以虚线为边界的匀强磁场区域，取该位置对应时刻t=0，此时线框中感应电动势为1V。在t=3s时刻线框到达位置2，并开始离开匀强磁场。此过程中线框的v−t图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）

A、刚进入磁场瞬间线框右侧边的两端MN间电势差为1V B、线框完全离开磁场瞬间的速度大小为2m/s C、线框从位置1到位置2的过程中，通过导线横截面的电荷量为4.5C D、恒力F的大小为1.0N

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6、如图所示，质量为 $m$ 的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为 $θ$ ，支架放置在水平桌面上。手机与接触面的动摩擦因数为 $μ$ ，重力加速度为 $g$ 。下列所有选项中，手机和支架始终保持静止状态，则（　　）

A、手机对支架的压力大小为 $m g \cos θ$ ，方向垂直于斜面向下 B、手机受到的摩擦力大小为 $μ m g \cos θ$ ，方向沿斜面向上 C、若 $θ$ 增大，则支架对手机的摩擦力随之增大 D、若换一个质量更大的手机放置在支架上并保持静止，则支架与桌面间的摩擦力将增大

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7、将一只压瘪的乒乓球放到热水中，发现乒乓球会恢复原状。乒乓球内被封闭的气体视为理想气体，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）

A、气体分子的平均动能增大 B、所有分子的运动速度都变大 C、气体吸收的热量等于其增加的内能 D、气体吸收的热量大于其对外做的功

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8、如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 和摩擦力作用。木块处于静止状态，其中 $F_{1} = 10 N$ 、 $F_{2} = 4 N$ 。以下判断正确的是（　　）

A、若撤去力 $F_{1}$ ，则木块在水平方向受到的合力可能为 $2 N$ B、若撤去力 $F_{1}$ ，则木块在水平方向受到的合力一定为0 C、若撤去力 $F_{2}$ ，则木块在水平方向受到的合力可能为 $2 N$ D、若撤去力 $F_{2}$ ，则木块在水平方向受到的合力一定为0

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9、如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴 $O O^{'}$ 匀速转动，产生的交变电动势 $e$ 随时间 $t$ 变化的规律如图2所示。下列说法中正确的是（　　）

A、电动势的有效值为 $22 \sqrt{2} V$ B、电动势的有效值为 $22 V$ C、 $t = 0.01 s$ 时穿过线框的磁通量最大 D、 $t = 0.01 s$ 时穿过线框的磁通量变化率最大

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10、根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量E和动量p之间的关系是E=pc，其中c为光速．由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强．根据动量定理可近似认为：当动量为p的光子垂直照到物体表面，若被物体反射，则物体受到的冲量大小为2p；若被物体吸收，则物体受到的冲量大小为p．某激光器发出激光束的功率为P₀ ，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射到某物体表面时，物体对该激光的反光率为η，则激光束对此物体产生的压强为（）

A、 $\frac{(1 + η) P_{0} c}{S}$ B、 $\frac{(1 + η) P_{0}}{c S}$ C、 $\frac{(2 - η) P_{0} c}{S}$ D、 $\frac{(2 - η) P {}_{0}}{c S}$

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11、地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器，如图甲所示。若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于 $n = 3$ 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有 $a$ 、 $b$ 两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为 $a$ 、 $b$ 光单独照射光电管时产生的光电流 $I$ 与光电管两端电压 $U$ 的关系图线。下列说法正确的是（　　）

A、 $a$ 光的频率高于 $b$ 光的频率 B、经同一障碍物时， $b$ 光比 $a$ 更容易发生明显衍射 C、该光电管阴极材料的逸出功不能小于 $1.89 eV$ D、若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警

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12、花岗岩、大理石等装修材料中都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性的说法正确的是（　　）

A、 $_{92}^{238} U$ 衰变成 $_{82}^{206} Pb$ 要经过8次α衰变和6次β衰变 B、氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后只剩下1个氡原子核 C、α射线与γ射线都是电磁波，α射线穿透本领远比γ射线弱 D、放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子被电离时产生的

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13、某气体的分子质量为 $m$ ，分子体积为 $μ$ 。若1摩尔该气体的体积为 $V$ ，质量为 $M$ ，密度为 $ρ$ ，已知阿伏加德罗常数为 $N_{A}$ ，则以下等式正确的是（　　）

A、 $N_{A} = \frac{V}{μ}$ B、 $N_{A} = \frac{M}{m}$ C、 $ρ = \frac{m}{μ}$ D、 $N_{A} = \frac{M}{ρ μ}$

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14、物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后（　　）

A、M受到的摩擦力变小 B、M受到的摩擦力变大 C、M将减速下滑 D、M仍匀速下滑

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15、如图所示，绝缘光滑水平地面上方空间，充满水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E，同时还充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。质量为m，电荷量为+q的带电小球P，从O点由静止释放，一段时间后，小球从Oʹ点离开地面，重力加速度为g，求：

(1)、小球刚要离开水平地面时速度v₀的大小；

(2)、O与Oʹ之间的距离x；

(3)、小球离开地面后，最大速度v_max、最小速度v_min。

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16、如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其电阻r=0.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，如图所示，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求：
（1）金属棒ab产生的感应电动势；
（2）通过电阻R的电流大小和方向。

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17、利用太阳能的光伏发电电池具有广阔的开发和应用前景。某兴趣小组使用如图甲电路，探究太阳能电池的伏安特性曲线，其中P是电阻箱，E是太阳能电池，电流表量程0~15mA、内阻不计。
（1）某次实验中电阻箱阻值为200Ω，电流表指针如图乙所示，则此时电流为mA，电源两端电压为V。
（2）在某光照强度下，测得太阳能电池两端电压随电流变化关系如图中曲线①所示，则太阳能电池内阻随电流增大而。（选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）在另一更大光照强度下，测得的 $U - I$ 关系如上图中曲线②所示。由图可知曲线②中太阳能电池的电动势（选填“大于”“小于”或“等于”）曲线①中太阳能电池的电动势。
（4）曲线①中，根据图像估算，若电阻箱阻值调至500Ω，则此时电池的输出功率为mW（保留两位有效数字）；要使输出功率达到最大，应将电阻箱调至Ω（保留三位有效数字）。

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18、如图所示，两根足够长的、间距为 $L = 1.0 m$ 的光滑竖直平行金属导轨，导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻的阻值为 $R = 2.0 Ω$ ，电容器的电容为 $C = 4.0 F$ （不会被击穿），金属棒MN水平放置，质量为 $m = 1.0 kg$ ，空间存在垂直轨道向外的磁感应强度大小为 $B = 1.0 T$ 的匀强磁场，在 $t_{0} = 0$ 时刻单刀双掷开关接1，同时由静止释放金属棒， $t_{1} = 5 s$ 时单刀双掷开关瞬间接到2，此后再经过一段时间后金属棒做匀速直线运动，金属棒MN和导轨始终接触良好（不计金属棒和导轨的电阻，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ），下列说法正确的是（　　）

A、单刀双掷开关接1后，金属棒MN做加速度逐渐减小的加速运动 B、在 $t_{1} = 5 s$ 时电容器带的电荷量是 $40 C$ C、单刀双掷开关接2瞬间金属棒MN的加速度大小是 $2.5 {m/s}^{2}$ D、最后金属棒做匀速直线运动的速度大小是 $20 m/s$

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19、口罩是人们抗击新冠病毒入侵的一种常见防护物品，口罩对病毒起阻隔作用的是一层熔喷无纺布层，布层纤维里加有一种驻极体材料，驻极体材料分子中的正、负电荷原本不重合且杂乱分布，如图甲所示，经过静电处理后变成较为规则的分布，如图乙所示，从而具有静电吸附的效果。以下说法中正确的是（　　）

A、驻极体材料经过静电处理后所带电荷总量仍为0 B、通过静电感应，不带电的微小颗粒物也可以被驻极体吸附并中和驻极体表面的电荷 C、为了得到图乙中规则的分布，需要将驻极体材料放入向左的电场中进行静电处理 D、在对驻极体材料进行静电处理过程中，电场力对驻极体中的电荷做正功

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20、“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　）

A、悬挂电极应接电源正极 B、图中所示的A、B两点场强相同 C、钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D、空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集

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