Question

（2012?石家庄一模）（1）如图1五幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是

ABD

A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：放射源射出的三种射线在磁场中运动轨迹不同，说明三种射线带电情况不同
C．图丙：卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性
E．图戊：光电效应实验表明光具有波动性
（2）实验室考查氢原子跃迁时的微观效应．已知氢原子能级图如图2所示，氢原子质量为mH=1.67×10-27kg．设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态．
①求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；
②若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p=

hv

c

表示a为普朗克常量，v为光子频率，c为真空中光速），求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．（保留三位有效数字）

Answer 1

分析：（1）普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一；放射源射出的三种射线在磁场中运动轨迹不同，根据左手定则，判断出粒子的电性；卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，得出原子核式结构模型．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性；光电效应实验表明光具有粒子性．
（2）根据数学组合公式

C

2 n

求出可能辐射光子频率的种数．
根据动量守恒定律结合光子的动量p=

hv

c

求出发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．

解答：解：（1）A、图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一．故A正确．
B、放射源射出的三种射线在磁场中运动轨迹不同，根据左手定则判断出α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．故B正确．
C、卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，得出原子核式结构模型．故C错误．
D、根据电子束通过铝箔后的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，说明电子具有波动性．故D正确．
E、光电效应实验表明光具有粒子性．故E错误．
故选ABD
（2）解：①可以有n=

C

2 5

=10种不同频率的光辐射．
②由题意知氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级时，氢原子具有最大反冲速率．
氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为E=△E=

.

E5- E1

.

．
开始时，将原子（含核外电子）和即将辐射出去的光子作为一个系统，
由动量守恒定律可得：m_原v_原-p_光=0
光子的动量p=

hv

c

，
氢原子速度为 vH=

hv

mHc

．
所以v_原=4.17m/s．
故答案为（1）ABD．（2）10，4.17m/s．

点评：本题考查了物理学史、能级跃迁等知识点，难度不大，关键要记住这些知识点的基本概念和基本规律．