12.一個具有動能EK0=13.6eV且處于基態(tài)的氫原子與一個靜止的同樣處于基態(tài)的氫原子發(fā)生正碰,則兩個氫原子的碰撞為( 。
A.碰后結(jié)合在一起,完全非彈性碰撞B.彈性碰撞,動量和能量都守恒
C.一般碰撞,動量守恒、而能量不守恒D.以上說法均錯誤

分析 碰撞分為彈性碰撞與非彈性碰撞,完全非彈性碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能最多;原子碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、能量守恒,應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律求解碰撞前運(yùn)動氫原子的最小動能,然后判斷碰撞的類型,根據(jù)原子碰撞類型分析答題.

解答 解:如果兩原子碰撞能使氫原子能級發(fā)生躍遷,要使運(yùn)動氫原子的速度最小,
則必須使二氫原子發(fā)生正碰時氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞損失的動能將全部被基態(tài)氫原子所吸收,
由玻爾理論知二基態(tài)氫原子碰撞時損失的動能的最小值必為氫原子從n=1激發(fā)到n=2能級的能量差:
△E=E2-E1=(-3.4)-(-13.6)=10.2eV  ①
設(shè)碰前運(yùn)動的氫原子最小速度為v0,初動能為Ek,碰后二氫原子速度為v,
兩原子碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,以碰撞前運(yùn)動原子的速度方向為正方向,
由動量守恒定律得:mv0=2mv  ②
由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$•2mv2+△E   ③$\frac{1}{2}$mv02=E0   ④
解得:E0=20.4eV>13.6eV,兩原子碰撞不能使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷,
碰撞不是非完全彈性碰撞,碰撞為彈性碰撞,碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、能量守恒,故B正確;
故選:B.

點(diǎn)評 本題考查碰撞中的動量守恒定律與能量守恒定律的應(yīng)用,應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律判斷出原子碰撞類型是解題關(guān)鍵;本題同時考查了對玻爾理論的理解和應(yīng)用能力,抓住能量與能級之間的關(guān)系是解題關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.質(zhì)量為M的靜止原子核A在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中發(fā)生α衰變.以m和q分別表示α粒子的質(zhì)量和電量.α粒子的運(yùn)動方向與磁力線垂直.測得α粒子作圓周運(yùn)動的半徑為r,則此α衰變過程后新核的動能是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.如圖甲所示,利用該裝置可以探究木塊與砂紙之間的動摩擦因數(shù).實驗桌面上O點(diǎn)的左側(cè)光滑,從O點(diǎn)到實驗桌的右邊緣平鋪一塊薄硬砂紙并固定(0點(diǎn)兩側(cè)可視為同一水平面),實驗中,當(dāng)木塊A位于O點(diǎn)時,沙桶B剛好接觸地面,將A拉到M點(diǎn),待B穩(wěn)定且靜止后釋放,A最終停到N點(diǎn),測出MO和ON的長度分別為h和L,改變木塊釋放點(diǎn)M的位置,重復(fù)上述實驗,分別記錄多組h和L的實驗數(shù)據(jù).
①實驗開始時,發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪,要使A撞不到滑輪,請你至少提出一個解決方案:增大A的質(zhì)量、減小B的質(zhì)量、.
②問題解決后,根據(jù)實驗數(shù)據(jù),以h為縱坐標(biāo),L為橫坐標(biāo),如圖乙所示,作出h-L的關(guān)系圖象應(yīng)該是C
③某次實驗測得h和L之比為k1,A、B的質(zhì)量之比為k2,則此次測得的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{K}_{1}}{1+{K}_{2}}$(用k1、k2表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,高度為L=20cm的氣缸豎直放置,其橫截面積S=8×10-4m2,氣缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的金屬活塞,活塞與氣缸壁封閉良好,不計摩擦.開始時活塞被銷釘K固定于圖示位置,離缸底l=10cm,此時氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)p1=1.8×105 Pa,溫度等于環(huán)境溫度27℃,大氣壓p0=1.0×105Pa,g=10m/s2
(1)對密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到t1=127℃時,其壓強(qiáng)p2多大?
(2)在(1)狀態(tài)下把氣缸頂部密封,拔去銷釘K,活塞開始向上運(yùn)動,當(dāng)它最后靜止在某一位置時,氣缸內(nèi)兩部分氣體的溫度均降為環(huán)境溫度,這時活塞離缸底的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.有人曾經(jīng)用這樣一個裝置來模擬分子間的相互作用,如圖所示,一根彈簧,兩端分別固定一個小球,用來表示兩個分子,兩個小球用一根橡皮筋相連,彈簧處于被壓縮狀態(tài),橡皮筋處于被拉伸狀態(tài),彈簧對兩球的彈力向外,表示分子間的斥力,橡皮筋對兩球的彈力向里,表示分子間的引力,試分析這個模型是否能說明分子間的相互作用情況.

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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

17.在圖中,標(biāo)出了磁場方向和通電直導(dǎo)線的電流方向,試標(biāo)出導(dǎo)線的受力方向,并指出哪種情況導(dǎo)線不受力(圖中“.”表示磁感線垂直于紙面向外;“×”表示磁感線垂直于紙面向里;“⊙”表示電流垂直紙面向外;“?”表示電流垂直于紙面向里)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,水平放置的長方形封閉汽缸,用無摩擦活塞將內(nèi)部氣體分成完全相同的A、B兩部分.初始時刻兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p,熱力學(xué)溫度均為T,現(xiàn)緩慢加熱氣體A而保持B部分溫度不變.
(1)若氣體A的體積是氣體B體積的2倍,則氣體A的溫度升高多少?
(2)若氣體A的溫度升高△T0,則氣體A的壓強(qiáng)增加量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.現(xiàn)利用橡皮筋做“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗時:
(1)若實驗已提供的器材:導(dǎo)軌(可以自由調(diào)節(jié)末端的高度)、小車、規(guī)格相同的橡皮筋若干條、刻度尺、紙帶.為了順利完成實驗,從圖甲中選出你認(rèn)為還需要的實驗器材電火花打點(diǎn)計時器,鉤碼(寫出實驗器材的名稱).

(2)實驗中,可以使導(dǎo)軌適當(dāng)傾斜來平衡小車受到的摩擦阻力,則為了判斷是否已經(jīng)平衡了摩擦,下面操作正確的是D
A.將小車輕輕放到導(dǎo)軌上,放開小車后,小車能夠沿導(dǎo)軌下滑
B.將小車輕輕放到導(dǎo)軌上,然后輕推小車,小車能夠沿導(dǎo)軌勻速下滑
C.將連好紙帶的小車靠近打點(diǎn)計時器放置,放手后小車能夠沿導(dǎo)軌下滑
D.將連好紙帶的小車靠近打點(diǎn)計時器放置,放手后輕推小車,小車能夠沿導(dǎo)軌勻速下滑
(3)在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn)如乙圖所示,點(diǎn)與點(diǎn)之間的時間間隔為0.02s.已知小車的質(zhì)量為0.200kg,請求出此次橡皮筋做功后小車最終獲得的動能為0.118J(結(jié)果請保留3位有效數(shù)字)

(4)某同學(xué)為探究功與速度變化的關(guān)系,做了W-v圖象、W-v2圖象,發(fā)現(xiàn)其中W-v圖象為曲線,W-v2圖象為過原點(diǎn)的直線,則能夠明顯反映功與速度變化關(guān)系的圖線應(yīng)該是乙(選填“甲”或“乙”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列說法中正確的是(  )
A.利用云室、氣泡室能探測射線是因為射線能使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光
B.利用放射性同位素作為示蹤原子可以破壞癌細(xì)胞
C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長分布與黑體的溫度、材料及其表面狀況有關(guān)
D.普朗克在對黑體輻射的研究中提出了能量子假說

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