15．近代物理初步[基本公式]1．光电效应方程：Ek＝hν－W0.2．能级及能级跃迁(1)氢能级示意图如图所示．在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，即原子处于不同的能级．(2)能级跃迁：hν＝Em－En.3．原子核(1)(2)(3)[二级结论]1．一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N＝C2n＝nn－12.22．逸出功与极限频率、极限波长λ0的关系是W＝hνc＝hcλ0.3．1原子质量单位“u”相当于931.5MeV的能量．[临考必练]1．下列说法正确的是()A．一群处于n＝5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光B．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子，并提出了原子的核式结构学说C．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越大D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子减少了4个解析：根据C25＝10，可知一群处于n＝5能级激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出10种不同频率的光，故A正确；卢瑟福在α粒子散射实验中只是提出了原子的核式结构学说，故B错误；在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小，故C错误；每发生一次α衰变，质子数减少2个，每发生一次β衰变，质子数增加一个，所以经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个，故D错误．答案：A2．如图为氢原子能级图，5种金属的逸出功如下表：材料铯钙镁钛铍逸出功(eV)2.142.873.664.334.98大量处在n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可产生多种不同频率的光．现将其中频率最大的光，分别照射在以上5种金属的表面．则在这五种金属表面逸出的光电子中，最大的动能约为()A．7.77eVB.10.61eVC．11.46eVD．12.75eV解析：在氢原子向低能级跃迁时，从n＝4跃迁到n＝1的能级时，产生的光的频率最大，即E＝hν41＝[－0.85－(－13.60)]eV＝12.75eV，根据光电效应方程Ek＝hν－W0得，从n＝4能级到n＝1能级跃迁发出的光子照射金属铯时产生光电子最大初动能最大，为(12.753－2.14)eV＝10.61eV，故B正确，A、C、D错误．答案：B3．(多选)卢瑟福通过用α粒子(42He)轰击氮核(147N)的实验，首次实现了原子核的人工转变，则下列有关的说法中正确的是()A．该核反应的方程为42He＋147N→178O＋11HB．通过此实验发现了质子C．原子核在人工转变的过程中，电荷数可以不守恒D．在此实验中，核子反应前的总质量一定等于反应后的总质量解析：由质量数守恒和电荷数守恒，即可写出核反应方程为42He＋147N→178O＋11H，选项A正确；在这个核反应中发现了质子，选项B正确；在原子核的人工转变过程中，其电荷数守恒，选项C错误；在核反应中存在质量亏损，故选项D错误．答案：AB4．(多选)一种典型的铀核裂变是生成钡核和氪核，同时放出3个中子，核反应方程是23592U＋X→14456Ba＋8936Kr＋310n，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，则下列说法正确的是()A．在核反应方程中，X粒子是中子B．在核反应方程中，X粒子是质子C.23592U、14456Ba和8936Kr相比，14456Ba的比结合能最大，它最稳定D.23592U、14456Ba和8936Kr相比，23592U的核子数最多，它的结合能最大解析：由质量数和电荷数守恒可得X为10n，即中子，选项A正确，B错误；从图中可知中等质量的原子核的比结合能最大，故8936Kr的比结合能最大，它最稳定，选项C错误；原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，则23592U、14456Ba和8936Kr相比，23592U的核子数最多，它的结合能最大，选项D正确．答案：AD5.(多选)静止在匀强磁场中的23892U核发生α衰变，产生一个α粒子和一个未知的粒子X，它们在磁场中的运动轨迹如图所示．下列说法正确的是()A．该核反应方程为23892U→23490X＋42HeB．α粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时转动方向相同4C．轨迹1、2分别是α粒子、X粒子的运动轨迹D．α粒子、X粒子运动轨迹半径之比为45∶1解析：显然选项A中核反应方程正确，选项A正确；23892U核静止，根据动量守恒可知α粒子和X粒子速度方向相反，又都带正电，故转动方向相反，选项B错误；根据动量守恒可知α粒子和X粒子...
