3 . 随着人们对物质结构不断探索，人们对组成物质的粒子有了越来越多的认识和应用。
1．打破原子不可分的物质观的基础是（　　）

A． 粒子散射实验	B．质子的发现
C． 射线的发现	D．对阴极射线的研究

2．氢原子的核外电子，由外层轨道向内层轨道跃迁放出光子的过程中（　　）

A．原子电势能的增加量等于电子动能的减少量

B．原子电势能的增加量小于电子动能的减少量

C．原子电势能的减少量等于电子动能的增加量

D．原子电势能的减少量大于电子动能的增加量

3．如图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，其中___________光的波长更长。若用a、b两光照射某金属，仅其中一种光能使该金属表面逸出光电子，则该光为___________光。电子通过双缝也能产生干涉图样，这说明电子具有___________性。

4．科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是，若的质量为m₁，的质量为m₂，的质量为m₃，真空中的光速为c。氘核聚变反应中释放的能量为（　　）

A．（2m1 + m2 – m3）c	B．（2m1 − m2 – m3）c
C．（2m1 + m2 – m3）c2	D．（2m1 − m2 – m3）c2

4 . 物理学中，实验与理论密不可分，实验通过观察和测量为理论提供依据和验证，而理论则通过对实验数据的分析与解释，提炼出普适规律并对新的现象做出预测。
1．（配对）将下列物理实验与其对应的推理结论进行配对。
A．奥斯特实验             B．迈克耳孙-莫雷实验       C．α粒子轰击铍原子核实验
D．焦耳定律实验             E．密立根油滴实验             F．α粒子散射实验
（1）( )间接验证了电子电荷的存在，并测定了元电荷的数值。
（2）( )获得一种穿透性极强的中性粒子流，为原子核模型理论提供重要的证据。
（3）( )未能观察到地球相对于以太的运动，对以太假说产生了质疑，为爱因斯坦的相对论提供了实验基础。
（4）( )揭示了电能转化为热能的定量关系，验证了能量转化和守恒定律在电热效应中的有效性。
（5）( )首次发现了电流能够产生磁场，揭示了电与磁的相互联系。
2．（多选）下列物理现象中可以在牛顿力学的框架下得到解释的有（　　）

A．地球绕太阳公转	B．鸟的飞行	C．中子星的自转
D．子弹的飞行	E．激光	F．加速器中高能粒子的运动
G．引力波	H．量子通信	I．电子的运动

3．一个质量为m、半径为R的天体所产生的引力场强弱通常用一个数来描写，其中G为引力常量，c为真空中的光速。对于黑洞，这个值接近于1。根据国际单位制推断c的指数x的数值为___________。
4．玻尔运用经典理论结合量子化假设描述了氢原子的轨道和能级。
（1）n为量子数，r_n、E_n分别表示第n条可能的轨道半径和电子在半径为r_n轨道上运动时氢原子的能量，r₁为核外电子第1条（离原子核最近的一条）可能的轨道半径。以下符合玻尔理论的是( )

A．      B．    C．      D．   

（2）氢原子从一个轨道跃迁到另一轨道时向外辐射电磁波，电子绕核运动的动能___________，电子与氢原子核间的电势能___________。（选填“增大”“减小”或“不变”）

7 . 在量子力学诞生以前，玻尔提出了原子结构假说，建构了原子模型：电子在库仑引力作 用下绕原子核做匀速圆周运动时，原子只能处于一系列不连续的能量状态中（定态），原子在各定态所具有的能量值叫做能级，不同能级对应于电子的不同运行轨道。电荷量为+Q的点电荷A固定在真空中，将一电荷量为-q的点电荷从无穷远移动到距A为r的过程中，库仑力做功。已知电子质量为m、元电荷为e、静电力常量为k、普朗克常量为h，规定无穷远处电势能为零。
（1）若已知电子运行在半径为r₁的轨道上，请根据玻尔原子模型，求电子的动能E_k1及氢原子系统的能级E₁。
（2）为了计算玻尔原子模型的这些轨道半径，需要引入额外的假设，即量子化条件。物理学家索末菲提出了“索末菲量子化条件”，它可以表述为：电子绕原子核（可看作静止）做圆周运动的轨道周长为电子物质波波长（电子物质波波长λ与其动量p的关系为）的整数倍，倍数n即轨道量子数。
①请结合索末菲量子化条件，求氢原子轨道量子数为n的轨道半径r_n，及其所对应的能级E_n。
②玻尔的原子模型除了可以解释氢原子的光谱，还可以解释核外只有一个电子的一价氦离子（He⁺）的光谱。已知氢原子基态的能级为-13.6eV，请计算为使处于基态的He⁺跃迁到激发态，入射光子所需的最小能量。

8 . X射线
产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶，经加速电场加速后的电子高速撞击金属靶而减速，损失的动能越多，放出的光子能量越大，并形成X射线谱线。1921年，我国物理学家叶企孙利用该原理较为精确地测定普朗克常量的大小。
1．若测得加速电场的电压为U、放出X射线的最短波长为λ，已知真空中的光速为c，元电荷为e，电子加速前的初速度忽略不计。
（1）普朗克常数可用所测物理量表示为h=______。
（2）h的单位可用国际单位制中的基本单位表示为______。
2．为测量波长，可使X射线斜射向氯化钠晶体。如图所示，射线将在晶体的两层物质微粒平面上分别反射。

（1）逐渐改变入射角，可观测到反射光的______
A.频率大小变化                    B.波长大小变化                    C.波速大小变化                    D.强度大小变化
（2）已知X射线在氯化钠晶体中的折射率为n，且n略小于1.则可能使X射线发生全反射的情况是______
A.从真空斜射入氯化钠晶体，入射角大于 arcsin（n）
B．从真空斜射入氯化钠晶体，入射角大于 arcsin（1/n）
C．从氯化钠晶体斜射入真空，入射角大于 arcsin（n）
D．从氯化钠晶体斜射入真空，入射角大于 arcsin（1/n）
3．增大加速电压，电子的动能增大，将可能把靶原子的最内层电子撞出而形成空穴。外层电子跃迁回最内层填补空穴所释放的光子在谱线中形成如图所示的两条强度峰a、b。

（1）靶原子中至少应有______层电子；
（2）若所有高能级轨道上的电子均有可能向基态跃迁，则强度峰a、b所对应的X射线光子能量之比E_a：E_b ≈ ______（保留两位有效数字）。

9 . 太阳是一颗自己能发光发热的气体星球，太阳能来源于太阳内部氢的核聚变，太阳能既便捷又环保。
1．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。若太阳每秒钟减少的质量为，由爱因斯坦质能方程可算得，太阳每秒钟辐射出的能量最接近于（　　）

A．

B．

C．

D．

2．在中国“人造太阳”全超导托卡马克实验装置中，氘核（）和氚核（）聚变结合成一个新的原子核，并放出一个中子，该新的原子核为（　　）

A．氕核

B．氧核

C．氦核

D．氮核

3．2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测频率为的氢原子谱线，该谱线对应的光子能量为___________J（结果保留三位有效数字）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子___________和 ___________能级之间的跃迁。（已知普朗克常量）

4．“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线，这种射线光子的波长很短，设其波长为 λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，辐射的总功率为 P，卫星探测仪镜头正对着太阳。已知探测仪镜头面积为 S，卫星离太阳中心的距离为 L，普朗克常量为 h，光速为 c、则硬X射线光子的动量为___________，探测仪镜头每秒可接收到 ___________个该种光子。
5．（计算）太阳能汽车是利用太阳能电池，将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段。某辆实验车，太阳能电池板的总面积，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率，对电动机的供电效率，提供的电压，电动机的内阻，实验车内部机件摩擦的能耗率在水平路面行驶时车受到的阻力。求这辆实验车在该路面上行驶的最大速率。