4．原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而發(fā)生能級(jí)躍遷（在碰撞中，動(dòng)能損失最大的是完全非彈性碰撞）
①一個(gè)具有20.0eV動(dòng)能、處于基態(tài)的氫原子與另一個(gè)靜止的，也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對(duì)心正碰，是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷（氫原子能級(jí)如圖所示）？
②若上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離，則氫原子的初動(dòng)能至少為多少？

分析 （1）根據(jù)碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒與能量守恒求解碰撞前運(yùn)動(dòng)氫原子的最小動(dòng)能，與給出的原子的動(dòng)能比較即可．
（2）根據(jù)碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒與能量守恒求解碰撞前運(yùn)動(dòng)氫原子的最小動(dòng)能即可．

解答 解：①要使運(yùn)動(dòng)氫原子的速度最小，則必須使二氫原子發(fā)生正碰時(shí)氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞損失的動(dòng)能將全部被基態(tài)氫原子所吸收，
由玻爾理論知二基態(tài)氫原子碰撞時(shí)損失的動(dòng)能的最小值必為氫原子從n=1激發(fā)到n=2能級(jí)的能量差△E=E2-E1=（-3.4）-（-13.6）=10.2eV  ①
設(shè)碰前運(yùn)動(dòng)的氫原子最小速度為v0，初動(dòng)能為Ek，碰后二氫原子速度為v，
由動(dòng)量守恒得mv0=2mv，②
由能量守恒得：$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}=\frac{1}{2}•2m{v}^{2}$+△E   ③
$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}={E}_{0}$   ④
代入數(shù)據(jù)得：E0=20.4eV＞20.0eV
所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷．
②若上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離，則最小的能量為：△E′=13.6eV   ⑤
$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}=\frac{1}{2}•2m{v}^{2}+△E′$  ⑥
聯(lián)立：②④⑤⑥得：E0=27.2eV
答：①不能使基態(tài)氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷．②氫原子的初動(dòng)能至少為27.2eV．

點(diǎn)評(píng) 本題考查碰撞中的動(dòng)量守恒定律與能量守恒，以及對(duì)玻爾理論的理解和應(yīng)用能力，關(guān)鍵抓住能量與能級(jí)之間的關(guān)系：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．有一種玩具彈簧槍，如圖所示，每次彈簧均被壓縮至固定位置，由機(jī)械扣鎖定，扣動(dòng)扳機(jī)打開(kāi)機(jī)械口，被壓縮的彈簧把彈丸彈射出去．離槍口一定水平距離處，將玩具槍槍口水平正對(duì)墻壁的O點(diǎn)發(fā)射彈丸．當(dāng)只發(fā)射一顆彈丸時(shí)，彈丸打在墻壁的P位置，P離O的豎直距離為H．當(dāng)發(fā)射兩顆彈丸時(shí)，假設(shè)每個(gè)彈丸的動(dòng)能相等，兩個(gè)彈丸都打在墻壁的P′位置．不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)判斷P′在P的上方還是下方，并求出PP′的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．如圖，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端切線與水平面垂直，穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對(duì)球的彈力為N．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（　�。�
A．F增大，N減小B．F減小，N減小C．F增大，N增大D．F減小，N增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．對(duì)下列光學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是 （　�。�
A．光由空氣射入玻璃時(shí)速度變慢，波長(zhǎng)變短
B．光從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，紅光的臨界角小于藍(lán)光的臨界角
C．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
D．在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú)，魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要淺
E．經(jīng)過(guò)同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．某同學(xué)用圖1所示裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．平衡摩擦力后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到圖2所示的紙帶．紙帶上O為小車(chē)運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F．實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)的質(zhì)量為0.390kg，小車(chē)受到細(xì)繩的拉力為0.40N．回答下列問(wèn)題：（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（1）小車(chē)從O到E，所受合力做的功W=0.187J；動(dòng)能的變化△Ek=0.179J．
（2）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)W略大于△Ek，其主要原因是小車(chē)等受到空氣阻力作用（寫(xiě)出一條即可）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，直線MN表示一條平直公路，甲、乙兩輛汽車(chē)原來(lái)停在A、B兩處，A、B間的距離為85m，現(xiàn)甲車(chē)先開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a1=2.5m/s2，甲車(chē)運(yùn)動(dòng)6.0s時(shí)，乙車(chē)立即開(kāi)始向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a2=5.0m/s2，求：
（1）乙開(kāi)始運(yùn)動(dòng)多少時(shí)間后，兩車(chē)相距最��？最小距離是多少？
（2）兩輛汽車(chē)第一次相遇處距A處的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示，在空間建立平面直角坐標(biāo)系，在第一象限內(nèi)加上電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿-y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限內(nèi)加上電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為E，方向與-x軸方向成某一夾角的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量+q的不計(jì)重力的微粒自y軸上某點(diǎn)P開(kāi)始以初速度v0沿+x軸方向進(jìn)入第一象限，微粒通過(guò)坐標(biāo)為（+x0，0）的Q點(diǎn)后以和第四象限內(nèi)的電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入第四象限，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）P點(diǎn)的坐標(biāo)．
（2）微粒經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度．
（3）微粒從進(jìn)入第四象限開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)最大所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，自由靜止在A位置．現(xiàn)用水平力F緩慢地將小球從A拉到B位置而靜止，細(xì)線與豎直方向夾角為θ=60°，此時(shí)細(xì)線的拉力為F1，然后放手讓小球從靜止返回，到A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為F2，則（　�。�
A．F1=F2=2mg
B．從A到B，拉力F做功為F1L
C．從B到A的過(guò)程中，小球受到的合外力大小不變
D．從B到A的過(guò)程中，小球重力的瞬時(shí)功率一直增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框動(dòng)abcd，ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)．線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則（　　）
A．Q1=Q2  q1=q2B．Q1=Q2  q1＞q2C．Q1＞Q2  q1=q2D．Q1＞Q2  q1＞q2

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