Question

（1）已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖A所示，一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，則

AC

A．氫原子可能輻射6種頻率的光子
B．氫原子可能輻射5種頻率的光子
C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
D．有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
（2）質(zhì)量為m₁=1.0kg和m₂（未知）的兩個物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時間不計，其x～t （位移-時間） 圖象如圖B所示，試通過計算回答下列問題
①m₂等于多少千克？
②碰撞過程是彈性碰撞還是非彈性碰撞？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)數(shù)學(xué)的組合公式

C

2 n

求出這群氫原子可能輻射光子頻率的種數(shù)．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是光子能量大于逸出功．
（2）①根據(jù)碰撞過程中動量守恒即可求解；②根據(jù)碰撞前后機械能是否守恒判斷是否為彈性碰撞即可．

解答：解：（1）A、B根據(jù)公式

C

2 n

=

C

2 4

=6知，這群氫原子可能輻射6種頻率的光子．故A正確，B錯誤．
C、Dn=4躍遷到n=3輻射的光子能量為0.66eV，n=3躍遷到n=2輻射的光子能量為1.89eV，n=4躍遷到n=2輻射的光子能量為2.55eV，均小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，其余3種光子能量均大于2.7eV，所以這群氫原子輻射的光中有3種頻率的光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．故C正確、D錯誤．
故選AC
（2）①碰撞前m₂是靜止的，m₁的速度為 v₁=4m/s
碰后m₁的速度為 v₁′=-2m/s
m₂的速度 v₂′=2m/s
根據(jù)動量守恒定律有m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′
1×4=1×（-2）+m₂×2
m₂=3kg
②碰前總動能 E_k1+E_k2=

1

2

×1×42+0=8J
碰后總動能 E′_k1+E′_k2=

1

2

×1×（-2）²+

1

2

×3×22=8J
碰撞前后機械能守恒故是彈性碰撞．
故答案為：（1）AC
（2）①m₂等于3kg千克．
②碰撞過程是彈性碰撞．

點評：本題主要考查了玻爾理論和動量守恒定律得應(yīng)用，要掌握光電效應(yīng)的條件，知道判斷是否為彈性碰撞的方法是看機械能是否守恒，若守恒，則是彈性碰撞，若不守恒，則不是彈性碰撞．