江西省重点中学盟校2020届高三物理下学期第一次联考试题(含解析)
一、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~9题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.如图所示为氢原子的能级分布图,一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时,可辐射不同频率的光子,将辐射出的光子照射到逸出功为3.20eV某金属表面,下列说法正确的是( )
A. 可辐射4种不同频率的光子
B. 氢原子从n=5能级跃迁到n=4能级,辐射的光子频率最大
C. 辐射出的所有光子照射到该金属表面,均能发生光电效应
D. 从该金属表面逸出的光电子的最大初动能的最大值为9.86eV
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
可知一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出10种不同频率的光,故A错误;
B.由图可知,氢原子从n=5能级跃迁到n=4能级,能级差最小,所以释放的能量最小,故辐射的光子频率最小,故B错误;
C.根据能级差公式
可知从n=5跃迁到n=4辐射的光子能量为0.31eV,n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV,n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV,n=5跃迁到n=3辐射的光子能量为0.97eV等等,由此分析可知,当其他能级间发生跃迁辐射的能量小于逸出功3.20eV,这些辐射出来光子照射到该金属表面,不能发生光电效应,故C错误;
D.当氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级,能级差最大,根据能级差公式
根据爱因斯坦光电效应方程有
解得
故D正确。
故选D。
2.2019年12月27日,被网友亲切称为“胖五”长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场犮射升空,将卫星送入预定轨道。其搭载的实践二十号卫星,经历七次轨道机动后,在约为36000km高度的地球同步轨道成功定点,定点于东经105.5°,这标志着东方红五号卫星公用平台首飞成功。地球半径约6400km,则下列说法错误的是( )
A. 实践二十号卫星正常运行时的速度小于第一宇宙速度
B. 实践二十号卫星定点在赤道的正上方,所以它相对于北京是运动的
C. 实践二十号卫星从低轨道向高轨道变轨时要先加速
D. 实践二十号卫星的速度约为3km/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力得
解得
轨道半径越小,线速度越大,第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径,而实践二十号卫星的轨道半径大于地球半径,所以实践二十号卫星的运行速度小于第一宇宙速度,故A正确,不符合题意;
B.根据地球同步卫星的运行规律,可知地球同步卫星只能定点在赤道的正上方,且同步卫星的周期、角速度与地球自转的周期、角速度相同,故实践二十号卫星相对地球静止,故B错误,符合题意;
C.实践二十号卫星要实现从低轨道向高轨道变轨需要做离心运动,使卫星所需向心力增加大于地球对卫星的万有引力,故须先点火加速,故C正确,不符合题意;
D.根据万有引力提供向心力得
解得
当卫星的轨道半径等于地球半径R=6400km时,卫星的运动速度为第一宇宙速度,则有
实践二十号卫星的轨道半径r=36000km+6400km=42400km,则运动速度为
联立上两式解得
故D正确,不符合题意。
故选B。