第二部分 单元评估与综合测试(13-15)

13.（4分）如下图所示，给出氢原子最低的4个能级.氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有___________种，其中最小的频率等于___________Hz（保留两位数字）.

答案：6 1.6×10

解析：根据氢原子能级图，氢原子处于最低的4个能级为n=1,2,3,4,只有从高能级向低能级跃迁才辐射光子。由数学知识得：N=

14

n(n?1)4(4?1)?=6（种）.由En-En-1=hν,可知能级之间22能量差值越小，辐射光子的频率越低.由上图可知，从n=4跃迁到n=3，辐射能量最少.

E4?E3[?0.85?(?1.51)]?1.6?10?1914

?ν=Hz=1.6×10 Hz. ?34h6.63?1014.(5分)如下图所示为光电效应实验装置，根据实验中所观察到的现象及其推论，将所缺内容填在下列横线上.

（1）光照前用导线将锌板与验电器相连接，验电器指针不张开，说明锌板________________. （2）当用紫外线灯照射锌板后，验电器的指针张开了，发生了偏转，表明锌板带了电. （3）当用丝绸摩擦过的玻璃棒（带正电）靠近与锌板断开的验电器时，验电器指针的张角增大了，说明锌板所带的是_____________电.

（4）锌板带正电，说明锌板缺少电子，锌板怎么会缺少电子呢？这是由于锌板被紫外线灯照射后，锌板中一部分自由电子从表面飞出来，使锌板缺少电子而带上了正电，也就是说锌板在光照下发生了____________________________________________现象. （5）下表给出了一些金属材料的逸出功.

材料 逸出功（10-19 J） 铯 3.0 钙 4.3 锌 5.3 铍 6.2 钛 6.6 现用波长为350 nm的紫外线照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有___________种.（普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s) 答案：(1)不带电 （3）正 （4）光电效应 （5）3

15.（8分）如下图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子，问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.

答案：（1）12.75 eV (2)见解析 解析：氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足；hν=En-E2=2.55 eV①En=hν+E2=-0.85 eV,所以n=4②.基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供:ΔE=E4-E1=12.75 eV.跃迁图见下图.

16.(8分)考古学者在人居住过的岩洞找到一块碳样.它所含有的14C等于有生命物质中的等量碳所含14C的

1,已知14C的半衰期T=5 568年,据此可判断此样品的年代距今为多少年? 8m1mm? ,n=3

2n82n答案：16 704年 解析：根据m剩=

由此可知,样品年代为3T=3×5 568年=16 704年.

17.(12分)1919年,卢瑟福用α粒子撞击14N核,打出了质子.该核反应方程为：

147171N?42He?8O?1H.如下图.

上述核反应可以用如下的模型来表示,运动的α粒子撞击一个静止的14N核,它们暂时形成一个整体(复合核),随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核.已知复合核发生转化需要能量1.19 MeV.那么要想发生上述核反应,入射的α粒子的能量至少要多大? 答案：1.53 MeV

解析：α与N核撞击过程Mαvα=(mα+mN)v 复合核获得能量

mN11122=1.19 MeV m?v??(m??mN)v2?m?v??222m??mN得

12m?v?=1.53 MeV. 218.（14分）（2006江苏高考，18）天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的.

(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核(1H)聚变成氦核(2He),同时放出2个正电子(1e)和2个中微子(ν0),请写出该氢核聚反应的方程,并计算一次反应释放的能量. (2)研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017 s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037 J(即P=1×1037 J/s).现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字).

(3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断. (可能用到的数据:银河系质量约为M=3×1041 kg,原子质量单位1 u=1.66×10-27 kg,1 u 相当于

1401.5×10-10 J的能量,电子质量me=0.000 5 u,氦核质量mα=4.002 6 u,氢核质量mp=1.007 8 u,中微子νe质量为零.) 答案：见解析

42???解析：（1）41+2HHe121e+2νe

Δm=4mP-mα-2me

ΔE=Δmc2=4.14×10-12 J. (2)m=

Ptm?=6.1×1039 kg ?Em6.1?1039?氦的含量k=≈2%. M3?1041(3)由估算结果可知，k≈2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久

生成的.

综合测试一

第Ⅰ卷（选择题 共40分）

1.（2006湖北八校第二次联考，14）物理学是与人类的生产、生活密切相关的.下列的俗语、成语等反映了人类对自然界的一定的认识，其中从物理学的角度分析正确的是（ ） A.“一个巴掌拍不响”说明力的作用是相互的

B.“随波逐流”说明在波的传播过程中质点沿着波的传播方向而迁移 C.“送人玫瑰，手有余香”说明分子在不停的运动 D.“破镜难圆”说明分子间存在斥力 答案：AC

解析：显然A正确；波传播的是波源的振动形式和能量，介质中质点仅在各自的平衡位置附近做往复运动，质点本身并不随波迁移，B错；C选项属扩散现象，是分子无规则运动的反映；C正确；“破镜难圆”说明分子间作用距离的范围很小，难以实现.D错.

2.如右图所示，一质量为m的人站在商场内的电动扶梯上，随扶梯一起运动，若扶梯长为L、倾角为θ，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）

A.当扶梯向上匀速运动时，人受到两个力作用，处于平衡状态 B.当扶梯加速向上运动时，人受到两个力作用，处于超重状态 C.当扶梯加速向下运动时，人受到两个力作用，处于失重状态 D.当扶梯减速向上运动时，人受到三个力作用，处于失重状态 答案：AD

解析：人与扶梯有相同的运动状态，当扶梯向上匀速运动，人受力如图：.

此时人处于平衡状态，A正确.

当扶梯加速向下运动或减速向上运动时，加速度a沿扶梯斜向下，人受力如图：

可见人有沿竖直方向向下的加速度分量，人受三个力作用而处于失重

状态.D正确而C错.

同理可知：当扶梯加速向上运动时，人受三个力作用而处于超重状态. 3.（2007湖南长沙部分重点中学高三质检，8）如右图，在光滑的水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中不正确的是（ ）

A.乙的速度必定大于甲的速度 B.乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量 C.乙的动量必定大于甲的动量 D.甲、乙的动量之和必定不为零 答案：A

解析：据甲、乙小车构成的系统动量守恒，小车向右运动，表明甲、乙的总动量向左，乙的动量大于甲的动量.小车受甲、乙的总冲量向右，乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，则B、C、D正确，A错，选A.

4.如右图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象描述正确的是（ ）

A.在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B.在B位置时，相同时间观察到屏上的闪光次数只比在A位置时稍少些 C.在C、D位置时，屏上观察不到闪光

D.在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 答案：AD

解析：α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子几乎按原方向沿直线前进，A选项正确（说明原子内部大部分是空的）.少数α粒子发生了偏转，B错C错.极少数α粒子发生了较大角度的偏转，D正确（说明原子的核式结构模型）.

5.6月5日是世界环保日，新华网北京2006年6月1日电，中共中央政治局常委、国务院总理温家宝就2006年环保专项行动作出重要批示：全国要开展群众性的环保宣传活动，以唤起广大人民注意保护人类赖以生存的环境，自觉采取行动参与环境保护活动.

为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如下图所示的流量计.

该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口.在垂直于上下底面方向