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2020年北京市海淀區(qū)育英學(xué)校高考物理全真模擬試卷(6月份)
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試題詳情
激光由于其單色性好、亮度高、方向性好等特點(diǎn),在科技前沿的許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)光的波粒二象性可知,當(dāng)光與其他物體發(fā)生相互作用時(shí),光子表現(xiàn)出有能量和動(dòng)量,對(duì)于波長為λ的光子,其動(dòng)量p=
h
λ
,已知光在真空中的傳播速度為c,普朗克常量為h。
(1)科研人員曾用強(qiáng)激光做過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):一個(gè)水平放置的小玻璃片被一束強(qiáng)激光托在空中。已知激光豎直向上照射到質(zhì)量為m的小玻璃片上后,全部被小玻璃片吸收,重力加速度為g。求激光照射到小玻璃片上的功率P;
(2)激光冷卻和原子捕獲技術(shù)在科學(xué)上意義重大,特別是對(duì)生物科學(xué)將產(chǎn)生重大影響。所謂激光冷卻就是在激光的作用下使得做熱運(yùn)動(dòng)的原子減速,其具體過程如下:一質(zhì)量為m的原子沿著x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),頻率為ν
0
的激光束迎面射向該原子。運(yùn)動(dòng)著的原子就會(huì)吸收迎面而來的光子從基態(tài)躍遷,而處于激發(fā)態(tài)的原子會(huì)立即自發(fā)地輻射光子回到基態(tài)。原子自發(fā)輻射的光子方向是隨機(jī)的,在上述過程中原子的速率已經(jīng)很小,因而光子向各方向輻射光子的可能性可認(rèn)為是均等的,因而輻射不再對(duì)原子產(chǎn)生合外力的作用效果,并且原子的質(zhì)量沒有變化。
①設(shè)原子單位時(shí)間內(nèi)與n個(gè)光子發(fā)生相互作用,求運(yùn)動(dòng)原子做減速運(yùn)動(dòng)的加速度a的大??;
②假設(shè)某原子以速度v
0
沿著x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)該原子發(fā)生共振吸收后躍遷到了第一激發(fā)態(tài),吸收一個(gè)光子后原子的速度大小發(fā)生變化,方向未變。求該原子的第一激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能級(jí)差ΔE。
③假設(shè)光子沿前進(jìn)方向有自旋,自旋方向滿足右手螺旋法則,大拇指指向光子的運(yùn)動(dòng)方向,彎曲的四指指向旋轉(zhuǎn)方向,原子吸收光子后,其旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針還是順時(shí)針(沿入射方向看)?其角速度如何變化?
【考點(diǎn)】
分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化(吸收或釋放能量)
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:204
引用:1
難度:0.3
相似題
1.
氫原子的能級(jí)圖如圖所示,鋅、鈉、銫的逸出功分別為3.38eV、2.29eV、1.89eV,則下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷最多能輻射出3種不同頻率的光子
B.氫原子從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子比從n=2能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的波長短
C.一群氫原子從n=4能級(jí)直接向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光都能使鋅、鈉、銫產(chǎn)生光電效應(yīng)
D.氫原子從n=4能級(jí)直接向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光照射到鈉上逸出光電子的最大初動(dòng)能為0.26eV
發(fā)布:2024/10/26 15:0:1
組卷:49
引用:1
難度:0.6
解析
2.
如圖所示為氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外輻射出光子,用這些光子照射逸出功為2.49eV的金屬鈉。下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.從n=3向n=2躍遷輻射的光子的波長最短
B.氫原子輻射光子后電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能減小
C.能讓金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光只有一種
D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能是9.60eV
發(fā)布:2024/10/26 20:30:2
組卷:377
引用:4
難度:0.7
解析
3.
我國“北斗三號(hào)”最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星已于2020年6月23日成功發(fā)射?!氨倍啡?hào)”采用星載氫原子鐘,該鐘數(shù)百萬年到一千萬年才有1s誤差。氫原子的部分能級(jí)結(jié)構(gòu)如圖所示,則下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.用動(dòng)能為14eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,一定不能使其躍遷到激發(fā)態(tài)
B.氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后,核外電子動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能增大
C.某個(gè)處于基態(tài)的氫原子可以吸收12.09eV的光子,發(fā)出3種不同頻率的光
D.處于基態(tài)的氫原子只能吸收13.6eV的能量實(shí)現(xiàn)電離
發(fā)布:2024/10/26 23:0:1
組卷:242
引用:3
難度:0.8
解析
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