(1)已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的能级图如图A所示,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则______
A.氢原子可能辐射6种频率的光子
B.氢原子可能辐射5种频率的光子
C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
(2)质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其x~t(位移-时间)图象如图B所示,试通过计算回答下列问题
①m2等于多少千克?
②碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?
(1)A、B根据公式
=C 2n
=6知,这群氢原子可能辐射6种频率的光子.故A正确,B错误.C 24
C、Dn=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV,n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV,n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV,均小于逸出功,不能发生光电效应,其余3种光子能量均大于2.7eV,所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应.故C正确、D错误.
故选AC
(2)①碰撞前m2是静止的,m1的速度为 v1=4m/s
碰后m1的速度为 v1′=-2m/s
m2的速度 v2′=2m/s
根据动量守恒定律有m1v1=m1v1′+m2v2′
1×4=1×(-2)+m2×2
m2=3kg
②碰前总动能 Ek1+Ek2=
×1×42+0=8J1 2
碰后总动能 E′k1+E′k2=
×1×(-2)2+1 2
×3×22=8J1 2
碰撞前后机械能守恒故是弹性碰撞.
故答案为:(1)AC
(2)①m2等于3kg千克.
②碰撞过程是弹性碰撞.