题目内容
（1）如图1为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是
A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
B．频率最小的光是由n=2跃迁到n=1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能产生光电效应
（2）在下面的核反应方程中，符号“X”表示质子的是
A．
B+
He→
N+X B．
N+
He→
O+X
C．
Be+
He→
C+X D．
Mn+
H→
Cr+
n+X
（3）如图2所示，木块B和C的质量分别为3M/4和M，固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上．一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞，并粘在一起运动，则弹簧的最大弹性势能Em为
Mv2
Mv2．
D
D
A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
B．频率最小的光是由n=2跃迁到n=1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能产生光电效应
（2）在下面的核反应方程中，符号“X”表示质子的是
B
B
A．
10 5 |
4 2 |
13 7 |
14 7 |
4 2 |
17 8 |
C．
9 4 |
4 2 |
12 6 |
55 25 |
1 1 |
55 25 |
1 0 |
（3）如图2所示，木块B和C的质量分别为3M/4和M，固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上．一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞，并粘在一起运动，则弹簧的最大弹性势能Em为
| 1 |
| 64 |
| 1 |
| 64 |
分析：1、本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类为
．C=λγ，故波长越大，频率越短．波长越大，越容易发生明显的衍射．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．
2、根据核反应方程的电荷数与质量数守恒，判断出各个方程中X的质量数和电荷数即可正确解答．
3、弹簧压缩到最短时，由A、B、C系统动量守恒和机械能守恒求解．
| C | 2 n |
2、根据核反应方程的电荷数与质量数守恒，判断出各个方程中X的质量数和电荷数即可正确解答．
3、弹簧压缩到最短时，由A、B、C系统动量守恒和机械能守恒求解．
解答：解：（1）A、核外电子从高能级n向低能级m跃迁时，辐射的光子能量△E=En-Em=hγ，
故能级差越大，光子的能量也越大，即光子的频率越大，
根据γ=
可知频率越大，波长越小，
又波长越大，越易发生明显的干涉和衍射现象．
由图可知当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，频率最小，波长最大，故最易发生衍射现象，故AB错误．
C、当电子从n=4向低能级跃迁时，跃迁的种类有4→3，4→2，4→1，3→2，3→1，2→1．即可以辐射光的种类为
=6种，故C错误．
D、电子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV＞6.34eV
而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于等于电子的逸出功，故可以发生光电效应．故D正确．
故选D．
（2）根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可知：A中X为中子，B中X为质子，C中X为中子，D中X为正电子．
故选B．
（3）取水平向右为正方向
A、B碰撞过程，由A、B系统动量守恒得：
Mv=Mv′
解得：v′=
v
弹簧压缩到最短时，A、B、C有共同速度v1，由A、B、C系统动量守恒得：
Mv=2Mv1
解得：v1=
v
弹簧压缩过程中，由A、B、C系统机械能守恒得：
Mv′2=
×2M
+Epmax
解得：Epmax=
Mv2
故答案为：（1）D（2）B
（3）
Mv2
故能级差越大，光子的能量也越大，即光子的频率越大，
根据γ=
| c |
| λ |
又波长越大，越易发生明显的干涉和衍射现象．
由图可知当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，频率最小，波长最大，故最易发生衍射现象，故AB错误．
C、当电子从n=4向低能级跃迁时，跃迁的种类有4→3，4→2，4→1，3→2，3→1，2→1．即可以辐射光的种类为
| C | 2 4 |
D、电子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV＞6.34eV
而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于等于电子的逸出功，故可以发生光电效应．故D正确．
故选D．
（2）根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可知：A中X为中子，B中X为质子，C中X为中子，D中X为正电子．
故选B．
（3）取水平向右为正方向
A、B碰撞过程，由A、B系统动量守恒得：
| 1 |
| 4 |
解得：v′=
| 1 |
| 4 |
弹簧压缩到最短时，A、B、C有共同速度v1，由A、B、C系统动量守恒得：
| 1 |
| 4 |
解得：v1=
| 1 |
| 8 |
弹簧压缩过程中，由A、B、C系统机械能守恒得：
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
解得：Epmax=
| 1 |
| 64 |
故答案为：（1）D（2）B
（3）
| 1 |
| 64 |
点评：根据质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程是原子物理中的基本要求，要熟练掌握，同时注意各种常见粒子的表示方法．
应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题，应用动量守恒定律解题时，要注意过程的选择与研究对象的选择．
应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题，应用动量守恒定律解题时，要注意过程的选择与研究对象的选择．
练习册系列答案
相关题目
[物理----选修3-5]
