[物理选修3-5模块](1)激光制冷原理可以根据如图所示的能级图简单说明,激光射入介质中,引起介质中的离子从基态跃迁到激发态n=11,一些处于激发态n=11的离子很快吸收热量转移

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

[物理选修3-5模块]
(1)激光制冷原理可以根据如图所示的能级图简单说明,激光射入介质中,引起介质中的离子从基态跃迁到激发态n=11,一些处于激发态n=11的离子很快吸收热量转移到激发态n=12,离子从激发态n=11和n=12向基态跃迁辐射两种荧光,部分辐射荧光的能量大于入射激光的能量,上述过程重复下去实现对介质的冷却,下列说法正确的是______
A.两种辐射荧光波长都大于射入介质的激光波长
B.激光制冷过程中,介质内能减少量等于辐射荧光与吸收激光的能量差
C.两种辐射荧光在同一装置下分别做双缝干涉实验,相邻两条亮条纹间的距离不相等
D.若两种辐射荧光分别照射同一金属板都能产生光电效应,则光电子的最大初动能相等
(2)在光滑的水平地面上静止着一质量为M=0.4kg的薄木板,一个质量为m=0.2kg的木块(可视为质点)以υ0=4m/s的速度从木板左端滑上,一段时间后,又从木板上滑下(不计木块滑下时机械能损失),两物体仍沿直线继续向前运动,从木块与木板刚刚分离开始计时,经时间t=3.0s,两物体之间的距离增加了x=3m,已知木块与木板的动摩擦因数μ=0.4,求薄木板的长度.
魔方格

◎ 答案

(1)A、根据玻尔理论和光子的能量公式E=h
c
λ
分析可知,从n=12向基态跃迁辐射的荧光波长小于射入介质的激光波长.故A错误.
B、激光制冷过程中,由玻尔理论得知,介质内能减少量等于辐射荧光与吸收激光的能量差.故B正确.
C、干涉条纹的间距与波长成正比.则两种辐射荧光在同一装置下分别做双缝干涉实验,相邻两条亮条纹间的距离不相等.故C正确.
D、产生光电效应时,光电子的最大初动能随着入射光的频率的增大而增大,由于两种荧光频率不等,则光电子的最大初动能不相等.故D错误.
故选BC.
(2)设木块与木板分离后速度分别为为:v1、v2,由动量守恒定律得:
mv0=mv1+Mv2
根据题意,有:
v1-v2=
S
t

解得:v1=2m/s,v2=1m/s
根据动能定理得:μmgd=
1
2
m
v20
-
1
2
m
v21
-
1
2
M
v22

代入数据解得:
d=1.25m
即薄木板的长度为1.25m.
故答案为:
(1)BC;(2)薄木板的长度是1.25m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“[物理选修3-5模块](1)激光制冷原理可以根据如图所示的能级图简单说明,激光射入介质中,引起介质中的离子从基态跃迁到激发态n=11,一些处于激发态n=11的离子很快吸收热量转移…”主要考查了你对  【动量守恒定律】,【双缝干涉】,【氢原子的能级】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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