Question

（1）下列說法中正確的是

B

A．X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
B．放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
C．光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性
D．原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)有關(guān)
（2）氫原子的能級如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為

2.55

eV．現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有

6

種．
（3）一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質(zhì)量為

m

4

．則另一塊爆炸后瞬時的速度大小

4

3

v

．

Answer 1

分析：（1）x射線又叫倫琴射線，它是由原子內(nèi)層電子躍遷時發(fā)射的波長很短的電磁波；
β衰變指原子核內(nèi)的中子發(fā)生衰變，一個中子衰變?yōu)橐粋�質(zhì)子和一個電子，所以核電荷數(shù)+1，原子序數(shù)+1；
放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身決定的，與外界的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)．
（2）當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，光子的能量恰好等于金屬的逸出功．根據(jù)玻爾理論求出氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子的能量．一群處于n能級的氫原子向低能級躍遷，任意兩個能級間產(chǎn)生一次躍遷，發(fā)出一種頻率的光子，共產(chǎn)生C

2 n

種頻率不同的光子．當(dāng)光子的能量大于金屬的逸出功時就能產(chǎn)生光電效應(yīng)．
（3）炮彈在最高點爆炸時動量守恒，由動量守恒定律可求出爆炸后另一塊彈片的速度大小．

解答：解：（1）A、x射線又叫倫琴射線，它是由原子內(nèi)層電子躍遷時發(fā)射的波長很短的電磁波；故A錯誤
B、β衰變指原子核內(nèi)的中子發(fā)生衰變，一個中子衰變?yōu)橐粋�質(zhì)子和一個電子，所以核電荷數(shù)+1，原子序數(shù)+1； 故B正確
C、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性，故C錯誤
D、放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身決定的，與外界的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)．故D錯誤
故選B．
（2）據(jù)題，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，光子的能量恰好等于金屬的逸出功．
根玻爾理論得知，該光子的能量E=E₄-E₂=-0.85eV-[-3.4eV]=2.55eV 
  一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷，共產(chǎn)生C

2 n

=10種頻率不同的光子．其中有6種能量大于金屬的逸出功，能產(chǎn)生光電效應(yīng)．
（3）爆炸后一塊恰好做自由落體運動，則該彈片速度大小為零，
設(shè)另一塊爆炸后瞬時速度大小為v₁，
則爆炸過程中動量守恒，有mv=0+

3

4

mv₁，
v₁=

4

3

v
故答案為：（1）B （2）2.55，6（3）

4

3

v

點評：（1）本題考查原子光譜及能級公式和躍遷知識，要明確光子都是由原子或原子核激發(fā)時發(fā)出的一種能量形式．
（2）本題是玻爾理論與光電效應(yīng)規(guī)律的綜合，其橋梁是光子的頻率．基本題．
（3）對于爆炸、碰撞等過程，系統(tǒng)所受的外力不為零，但內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)的動量守恒．