4．如圖所示為氫原子最低的四個能級，當氫原子在這些能級間躍遷時，（已知1eV=1.6×10-19J，h=6.63×10-24J•s）．求：
（1）能放出幾種能量的光子？
（2）在哪兩個能級間躍遷時，所發(fā)出的光子波長最長？波長是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

分析 （1）根據(jù)數(shù)學組合公式得出氫原子躍遷時能放出幾種能量的光子．
（2）當兩個能級間能級差最小時，發(fā)出的光子波長最長．

解答 解：（1）根據(jù)N=${C}_{4}^{2}=6$知，能放出6種能量的光子．
（2）氫原子由第四能級向第三能級躍遷時，波長最長，
即h$\frac{c}{λ}$=E4-E3=-0.85-（-1.51）eV=0.66eV，
代入數(shù)據(jù)解得λ=1.9×10-6m．
答：（1）能放出6種能量的光子；
（2）在第四和第三能級間躍遷時發(fā)出的光子波長最長，波長為1.9×10-6m．

點評 解決本題的關鍵知道能級躍遷時，輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越小，光子頻率越小，波長越長．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．用控制變量法，可以研究影響電荷間相互作用力的因素，如圖所示，O是一個帶電的物體，若把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3等位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小，這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度θ顯示出來．若物體O的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用F表示．則以下對該實驗現(xiàn)象的判斷正確的是（　�。�
A．保持Q、q不變，增大d，則θ變大，說明F與d有關
B．保持Q、d不變，減小q，則θ變小，說明F與q有關
C．保持Q、q不變，減小d，則θ變大，說明F與d成反比
D．保持q、d不變，減小Q，則θ變小，說明F與Q成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．人類在探測某星球時，測得該星球赤道表面的重力加速度為g，赤道上物體隨星球自傳的向心加速度為a，周期為T，則該星球的第一宇宙速度為（　　）
A．$\frac{T}{2π}$$\sqrt{ga}$B．$\frac{T}{2π}$$\sqrt{（g+a）a}$C．$\frac{Tg}{2π}$D．$\frac{Ta}{2π}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在半徑為R的半圓形軌道上滑行，經(jīng)過最低點的速度為v，物體與軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ，則它在最低點時加速度大小為$\frac{{v}^{2}}{R}$，受到的摩擦力大小為$μ（mg+m\frac{{v}^{2}}{R}）$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，若衛(wèi)星的線速度減小到原來的$\frac{1}{2}$，衛(wèi)星仍繞地球做勻速圓周運動，那么，下列說法中正確的是（　�。�
A．地球的第一宇宙速度減小到原來的$\frac{1}{2}$
B．衛(wèi)星所受的引力減小到原來的$\frac{1}{4}$
C．衛(wèi)星的周期增大到原來的2倍
D．衛(wèi)星的角速度減小到原來的$\frac{1}{8}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，某極地軌道衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極，已知該衛(wèi)星從北緯45°的正上方，按圖示方向第一次運行到南緯45°的正上方時所用時間為45分鐘，則下列說法正確的是（　�。�
A．該衛(wèi)星的運行速度一定大于7.9km/s
B．該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運行半徑之比為1：4
C．該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的加速度之比為2：1
D．該衛(wèi)星的機械能一定大于同步衛(wèi)星的機械能

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．當一個較為復雜的物理過程在某一方面的特征與一個簡單的物理過程特征相同時，我們可以通過研究簡單物理過程的規(guī)律了解復雜的物理過程．如對平拋運動的研究可以轉(zhuǎn)化為研究豎直方向和水平方向的直線運動．

（1）小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，則小球在水平地面上形成投影的運動是簡諧運動，這是可以證明的結(jié)論．設小球的質(zhì)量為m，角速度為ω，半徑為A，從開始計時經(jīng)時間t小球位置如圖1所示．
a．取過圓心O水平向右為x軸，則小球的位移在x軸方向上的分量可表示為x=Asinωt．以此為例，寫出小球在x軸方向的速度vx、加速度ax及合外力Fx隨時間t的變化關系．
b．物體做簡諧運動時，回復力應該滿足F=-kx．則反映該投影是簡諧運動中的k值是多少？
（2）如圖2所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，導軌間距為L，左端接一阻值為R的定值電阻；導軌處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直．一根與導軌垂直的銅棒在導軌上做振幅為A的簡諧運動，振動周期為T．已知銅棒電阻為r，導軌的電阻不計．
a．在圖3中畫出通過電阻R的電流i隨時間t變化的圖象．
b．求在一個周期T內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．某同學利用電流傳感器、電壓傳感器描繪小燈泡的伏安特性曲線，采用了如圖（a）所示的電路．實驗中得到了如下一組數(shù)據(jù)：
電流（A）0.000.100.200.300.360.390.410.43
電壓（V）0.000.200.501.001.502.002.503.00
（1）圖（a）中的矩形框2中接小燈泡，則矩形框1中應接電壓傳感器，矩形框3中應接電流傳感器；（均選填“電流傳感器”或“電壓傳感器”）
（2）在圖（b）中畫出小燈泡的U-I圖線；
（3）若把這個小燈泡與一節(jié)電動勢E=1.5V、內(nèi)阻r=3Ω的干電池連接，此時小燈泡的電阻為3.2Ω，實際功率為0.20W．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．物體以速度v勻速通過直線上的A、B兩點間需要的時間為t，現(xiàn)在物體由A點靜止出發(fā)，勻加速（加速度大小為a1）到某一最大速度vm后立即做勻減速運動（加速度大小為a2）至B點停下，經(jīng)歷的時間仍為t，則物體的（　　）
A．vm只能為2v，無論a1、a2為何值
B．vm與a1、a2的大小有關
C．a1、a2必須是某一確定值
D．a1、a2必須滿足$\frac{{a}_{1}•{a}_{2}}{{a}_{1}+{a}_{2}}=\frac{2v}{t}$

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