4.(3分)μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用.图为μ氢原子的能级示意图.假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、和γ6的光,且频率依次增大,则E等于()
A.h(γ3﹣γ1) B.h(γ5+γ6) C.hγ3 D.hγ4
【考点】J4:氢原子的能级公式和跃迁
【专题】11:计算题.
【解答】解:μ子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m能级,然后从m能级向较低能级跃迁,若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级,则辐射的能量最大,否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定,将继续向基态和更低的激发态跃迁,即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光,
解得m=4,
即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级,然后从n=4能级向低能级跃迁。
辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级,能级3到能级2,能级4到能级2,能级2到能级1,能级3到能级1,能级4到能级1.所以能量E与hν3相等。
故C正确。
故选:C。
5.(3分)如图所示,实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+△t时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点,下列说法中正确的是()
A.任一时刻,如果质点B向上运动,则质点C一定向下运动
B.任一时刻,如果质点B速度为零,则质点C的速度也为零
【考点】F1:波的形成和传播;F4:横波的图象
【专题】16:压轴题.
【分析】该波不是标准正弦波,根据BC两点间距离分析它们的速度关系。抓住周期性研究周期与时间的关系。
【解答】解:A、B,从图上可以看出,该波不是标准正弦波,波长为3d,BC两点间距不是相差半个波长,则速度可能大小相等,也可能不相等。故AB均错误
故选:C。
【点评】本题考查分析、理解波动图象的能力,要抓住与标准的正弦波的相同点和不同点。
6.(3分)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为()
【考点】3F:牛顿运动定律的应用﹣连接体
【专题】31:定性思想;43:推理法;524:摩擦力专题.
【分析】要使四个物体一块做加速运动而不产生相对滑动,则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力;分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静摩擦力;由牛顿第二定律可求得拉力T。
【解答】解:本题的关键是要想使四个木块一起加速,则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力。
设左侧两木块间的摩擦力为f1,右侧木块间摩擦力为f2;则有
对左侧下面的大木块有:f1=2ma,对左侧小木块有T﹣f1=ma;
对右侧小木块有f2﹣T=ma,对右侧大木块有F﹣f2=2ma﹣﹣﹣(1);联立可F=6ma﹣﹣﹣﹣(2);
四个物体加速度相同,由以上式子可知f2一定大于f1;故f2应达到最大静摩擦力,由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为μmg,所以应有f2=μmg﹣﹣﹣﹣(3),
故选:B。
【点评】本题注意分析题目中的条件,明确哪个物体最先达到最大静摩擦力;再由整体法和隔离法求出拉力;同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力,很多同学求成了F。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共计20分,每小题有多个选项符合题意对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
7.(4分)现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是()
A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的
C.质量为10﹣3kg、速度为10﹣2m/s的小球,其德布罗意波长约为10﹣23m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D.人们常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长一晶体中原子间距大致相同
【考点】IF:光的波粒二象性;IG:物质波