Question

C． （选修3-5试题） 
（1）下列说法正确的是______
A．原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变
B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小．
D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性．
（2）现用如图1下列几种能量的光子的光照射处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，则能被氢原子吸收的光子是______（填序号），氢原子吸收该光子后可能产生______种频率的光子．氢原子能级图为：

（3）如图2（a）所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图2（b）所示，电源频率为50Hz，求：甲、乙两车的质量比m_甲：m_乙．

Answer

（1）β衰变释放出的高速粒子，是核内中子转化而来的．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核能．波尔理论的跃迁假说是原子从一种能级向另一种能级跃迁时，会吸收（或辐射）一定频率的光子；氢原子辐射出一个光子后，核外电子就会跃迁到能量较低的能级上，轨道变小，受到原子核的库仑力增加，由向心力角速度的公式可知，角速度增加．
（2）根据玻尔理论，氢原子只能吸收能量等于两个能级之差的光子的能量．氢原子吸收了能量后，从基态跃迁到n能级的激发态上去，再从此激发态向低能级跃迁．
（3）由纸带所示数据求出碰前甲车速度与彭侯两车的共同速度；碰撞过程中，两车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出两车质量之比．
【解析】
（1）A、β衰变释放出的高速粒子，是核内中子转化而来的．故A正确
B、比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核能．故B错误
C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大，故C错误
D、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性．故D正确
故选AD．
（2）根据玻尔理论，氢原子只能吸收能量等于两个能级之差的光子的能量．
则能被氢原子吸收的光子是B．即跃迁到能级3．
氢原子吸收该光子后可能产生3种频率的光子．
（3）由图知：碰前甲车运动的速度大小为v甲=0.6m/s，
碰后甲乙两车一起运动的速度大小为v共=0.4m/s，
由动量守恒定律可得：
m甲v甲=（m甲+m乙）v共 
解得：m甲：m乙=2：1 
故答案为：（1）AD   （2）B  3  （3）甲、乙两车的质量比是2：1