题目内容
（选修模块3-5）（1）关于光电效应现象，下列说法中正确的是______
A．在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大
B．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应
D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
（2）处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是______
A．Ep增大、Ek减小、En减小
B．Ep减小、Ek增大、En减小
C．Ep增大、Ek增大、En增大
D．Ep减小、Ek增大、En不变
（3）如图所示，质量为m的小球B连接着轻质弹簧，静止在光滑水平面上．质量为m的小球A以某一速度向右运动，与弹簧发生碰撞，当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP，则碰撞前A球的速度v大小为多少？
【答案】分析：（1）发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光的强度无关．根据光电效应方程EKm=hγ-W，可知最大初动能与入射光频率的关系．
（2）发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En减小，根据库仑力做功判断电势能的变化，根据库仑引力提供向心力，判断速度的变化，从而得知动能的变化．
（3）结合动量守恒定律和能量守恒定律求出碰撞前A球的速度．
解答：解：（1）A、发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关．故A错误．
B、根据光电效应方程EKm=hγ-W，可知最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系．故B错误．
C、入射光的频率大于极限频率时，发生光电效应，因为极限波长
，所以入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应．故C正确．
D、光电效应与入射光的强度无关．故D错误．
故选C．
（2）发生受激辐射时，向外辐射光子，则原子的总能量En减小，库仑引力做正功，电势能减小．根据
，知
，从高能态向低能态跃迁，轨道半径减小，则动能增大．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
（3）当弹簧弹性势能最大时，两球的速度相同，根据动量守恒定律得：
mv=2mv
解得：v=
．
根据能量守恒定律得：
解得：
．
答：碰撞前A球的速度v大小为
．
故答案为：（1）C （2）B （3）
．
点评：本题考查了光电效应、玻尔原子模型和动量守恒定律，属于基础题，只要掌握基本的概念和规律，很容易求解．
（2）发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En减小，根据库仑力做功判断电势能的变化，根据库仑引力提供向心力，判断速度的变化，从而得知动能的变化．
（3）结合动量守恒定律和能量守恒定律求出碰撞前A球的速度．
解答：解：（1）A、发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关．故A错误．
B、根据光电效应方程EKm=hγ-W，可知最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系．故B错误．
C、入射光的频率大于极限频率时，发生光电效应，因为极限波长
，所以入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应．故C正确．D、光电效应与入射光的强度无关．故D错误．
故选C．
（2）发生受激辐射时，向外辐射光子，则原子的总能量En减小，库仑引力做正功，电势能减小．根据
，知，从高能态向低能态跃迁，轨道半径减小，则动能增大．故B正确，A、C、D错误．故选B．
（3）当弹簧弹性势能最大时，两球的速度相同，根据动量守恒定律得：
mv=2mv
解得：v=
．根据能量守恒定律得：
解得：
．答：碰撞前A球的速度v大小为
．故答案为：（1）C （2）B （3）
．点评：本题考查了光电效应、玻尔原子模型和动量守恒定律，属于基础题，只要掌握基本的概念和规律，很容易求解．
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