【知识点详解】
1. 光电效应和康普顿效应:光电效应证明了光具有粒子性,即光是由能量量子化的光子组成的。当光照射到金属表面时,如果光子的能量大于金属的逸出功,电子会被释放出来。而康普顿效应则揭示了光的粒子性,它发生在X射线或伽马射线与物质相互作用时,光子与电子碰撞后会发生散射,散射光的波长变长,这一现象不能用波动理论解释,但可以用光子的碰撞模型来说明。
2. 氢原子能级跃迁:根据玻尔的原子模型,氢原子的电子在不同的能级之间跃迁会产生不同频率的光子。当电子从高能级跃迁到低能级时,会放出光子,能量等于两个能级差。题目中提到的氢原子从n=3跃迁,可以跃迁到n=2或n=1,发出不同频率的光,对应不同能量的光子。其中,从n=3到n=1的跃迁能量最大,产生的光子频率最高,波长最短。
3. 物理学家及其贡献:卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核模型,发现了质子,并预言了中子的存在。波尔的原子理论主要解释了氢原子光谱的规律。贝克勒尔发现天然放射现象,揭示了原子核内部的复杂性。
4. 动力学问题:当圆环A套在粗糙杆上,小球B被缓慢拉动时,由于静摩擦力的作用,环A对杆的摩擦力f保持不变,但为了维持平衡,压力N会减小,因为随着小球位置的变化,力矩平衡条件要求摩擦力方向上的力也要相应调整。
5. 两星系统与暗物质:双星系统的周期理论上与两星质量和它们之间的距离有关。当实际观测周期与理论计算不符时,可能是因为存在暗物质的影响。根据牛顿万有引力定律和动量守恒,可以推测暗物质的质量分布,从而修正理论周期。
6. 电场强度计算:等边三角形ABC中放置三个等量正电荷,D点位于中心,因此D点受到的电场强度是三个电荷单独产生的电场强度的矢量和。利用点电荷的电场强度公式E=kQ/r^2,可以计算得出D点的电场强度为22kQL。
7. 汽车动力学问题:汽车启动的v-t图像表明,0~t1时段内,汽车速度线性增加,说明加速度恒定,功率随速度增加而增大;t1之后功率保持不变,但加速度逐渐减小,表明牵引力也在减小。
8. 蹦床运动分析:蹦床运动员下落和反弹的过程中,加速度变化情况取决于重力和弹力的作用。运动员下落时加速度增大,触网后加速度减小,直至变为零,然后反向增大,最后再次减小为零。
9. 变加速运动:从a-t图象可以看出,甲的加速度在0~t0期间逐渐减小,而乙的加速度在0~t0期间逐渐增大。这表明甲的速度逐渐增大,乙的速度逐渐减小,但平均速度相等,因为它们的加速度变化是对称的。在t0时刻,甲的速度小于乙的速度,而它们之间的间距并不是最大,因为甲的加速度在t0之前一直大于乙。
10. 斜面与自由落体运动:两个小球同时落地说明它们的下落时间相同,但由于A球沿着斜面滑下,其位移大于B球的垂直下落位移,所以重力对A球做的功更多。落地前瞬间,两球速度相同,但由于A球与地面的夹角,其重力功率并不等于B球的重力功率。由于下落时间相同,重力的平均功率也相同。
以上是对试题中涉及的物理知识点的详细解析,涵盖了光学、原子物理、力学、电磁学等多个领域,旨在帮助理解相关概念和解题方法。