微观粒子间的碰撞也分为两大类.一类是弹性碰撞.碰撞过程中两粒子的总动能没有变化.另一类是非弹性碰撞.碰撞过程中两粒子的总动能有变化.它引起粒子内部能量的变化．不论哪类碰撞.都遵守动量守恒定律和能量守恒定律．现有一粒子甲与静止的处于基态的氢原子乙发生碰撞.已知甲的质量是乙的质量的k倍．图所示是氢原子的能级图．问粒子甲的初动能最少� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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微观粒子间的碰撞也分为两大类，一类是弹性碰撞，碰撞过程中两粒子的总动能没有变化，另一类是非弹性碰撞，碰撞过程中两粒子的总动能有变化，它引起粒子内部能量的变化．不论哪类碰撞，都遵守动量守恒定律和能量守恒定律．现有一粒子甲与静止的处于基态的氢原子乙发生碰撞，已知甲的质量是乙的质量的k倍．图所示是氢原子的能级图．问粒子甲的初动能最少多大，才可能与粒子乙发生非弹性碰撞而使乙从基态跃迁到激发态？

乙从基态跃迁到激发态所需的最小能量为它跃迁到n=2时所需的能量，大小为

。
设乙的质量为m，则甲的质量为km．设甲的初速度为v₀，甲与乙发生的碰撞是完全非弹性碰撞，碰后二者具有共同的速度v，根据动量守恒定律有

，得出

。
根据能量守恒定律有

，
由于完全非弹性碰撞是系统总动能损失最多的碰撞，因此甲的速度等于v₀时的动能即为所求的最小初动能，即

。

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（选修模块3—5）（12分）
（1）（4分）下列说法正确的是

A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性

B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化

C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

D．天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关

（2）

是不稳定的，能自发地发生衰变。
①完成

衰变反

应方程

。
②

衰变为

，共经过次

衰变，次

衰变。
（3）氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子。如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：
①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？
②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？

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科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

氢原子的部分能级示意图如图所示，大量电子从n=4跃迁到n=2的能级时，发出可见光a，从n=3跃迁到n=2的能级时，发出可见光b，下列说法正确的是：

A．在同一种介质中可见光a的波长小于可见光b的波长

B．大量电子从n="4" 跃迁到n="3" 的能级时，发出紫外线

C．在同一种玻璃中a的传播速度大于b的传播速度

D．对于某种金属如果a光能发生光电效应，则b光也一定能发生光电效应

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科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

氢原子核外电子分别在

、

的轨道上运动时，下列相关物理量的关系正确的有（）

A．电子运动的向心力	B．电子的轨道半径
C．电子运动的角速度	D．氢原子总能量

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科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

图中所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV。

下列说法正确的是

A．大量处在n>3的高能级的氢原子向n=3能级跃迁时，发出的光有一部分是可见光

B．大量处在n=3的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光是紫外线

C．大量处在n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时，发出的光都应具有显著的热效应

D．处在n=3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离

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科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

（1）已知氢原子的基态能量为E₁，n=2、3能级所对应的能量分别为E₂和E₃，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是（）

A．能产生2种不同频率的光子

B．产生的光子的最大频率为E₃-E₂/h

C．当氢原子从能级n₂跃迁到n₁时，对应的电子的轨道半径变小

D．若氢原子从能级n₂跃迁到n₁时放出的光子恰好能使某金属发生的光电效应，则当氢原子从能级n₃跃迁到n₁时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E₃-E₂

（2）正电子（PET）发射计算机断层显像：它的基本原理是：将放射性同位素¹⁵O注入人体，参与人体的代谢过程．¹⁵O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：
①写出¹⁵O的衰变的方程式______________________。
②设电子质量为m，电荷量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长= 。

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科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

（1）氢原子能级图如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量为多少电子伏特？一群处于n=4能级的氢原子回到n=1能级的过程中，可能辐射多少种不同频率的光子？
（2）静止的锂核

Li俘获一个速度为8×10⁶m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核

He，它的速度大小是8×10⁶m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，求反应后产生的另一个粒子的速率．