【创新设计】（山东专用）2015高考物理二轮专题辅导训练 专题6 第15讲 热点二 氢原子光谱、能级与动量守恒定律的综合（含解析）.doc

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1、热点二氢原子光谱、能级与动量守恒定律的综合玻尔理论的基本内容能级假设：氢原子En，n为量子数跃迁假设：hE末E初轨道量子化假设：氢原子rnn2r1，n为量子数4(1)如图61511所示是氢原子的能级图，氢原子由原子核和一个核外电子组成，电子可看作绕原子核做匀速圆周运动；轨道1(即能级1)上电子运动的半径为R1，轨道2(即能级2)上电子运动的半径为R2，电子的电荷量为e.则电子在轨道1上时的动能为_，氢原子从能级1跃迁到能级2的过程中吸收的能量为_图61511图61512(2)如图61512所示，在光滑水平地面上，有一质量m14.0 kg的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质

2、细弹簧，位于小车上A点处的质量为m21.0 kg的木块(视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力木块与A点左侧的车面之间有摩擦，与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计现小车与木块一起以v02.0 m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v11.0 m/s的速度水平向左运动，取g10 m/s2.求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；若弹簧始终处于弹性限度内，求小车碰撞后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能解析(1)电子绕原子核做匀速圆周运动，km，所以Ek1mv2；根据玻尔的跃迁理论得：氢原子从能级

3、1跃迁到能级2过程中吸收的能量为E2E1.(2)小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小为pm1v1m1(v0)12 kgm/s小车与墙壁碰撞后向左运动，木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时，二者速度大小相等，此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下，做变速运动，直至二者再次具有相同速度，此后，二者相对静止整个过程中，小车和木块组成的系统动量守恒，设小车和木块相对静止时的速度大小为v，根据动量守恒定律有m1v1m2v0(m1m2)v解得v0.40 m/s当小车与木块首次达到共同速度v时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大，设最大弹性势能为Ep，根据机械能守恒定律可得Epm

4、1vm2v(m1m2)v2Ep3.6 J答案(1)E2E1(2)12 kgm/s0.4 m/s3.6 J5(2014山东菏泽模拟)(1)根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E的轨道，辐射出波长为的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E等于_AEh BEhCEh DEh图61513(2)如图61513所示，在光滑的水平桌面上有一长为L2 m的木板C，它的两端各有一块挡板，C的质量为mC5 kg，在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B，其质量分别为mA1 kg、mB4 kg，开始时A、B、C均处于静止状态，并且A、B间夹有少许炸药炸药爆炸使得A以vA6 m/s的速

5、度水平向左运动，不计一切摩擦，两滑块中任一块与挡板碰撞后就与挡板合成一体，爆炸与碰撞时间不计，求：当两滑块都与挡板碰撞后，板C的速度多大？从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止，板C的位移多大？方向如何？解析(1)EEhh，所以EEh.故C正确，A、B、D错误故选C.(2)炸药爆炸，滑块A与B分别获得向左和向右的速度，由动量守恒可知，A的速度较大(A的质量小)，A、B均做匀速运动，A先与挡板相碰合成一体(满足动量守恒)一起向左匀速运动，最终B也与挡板相碰合成一体(满足动量守恒)，整个过程满足动量守恒整个过程A、B、C系统动量守恒，有：0(mAmBmC)v，所以v0炸药爆炸，A、B获得的速度大小分别为vA、vB.以向左为正方向，有：mAvAmBvB0，解得：vB1.5 m/s，方向向右然后A向左运动，与挡板相撞并合成一体，共同速度大小为vAC，由动量守恒，有：mAvA(mAmC)vAC，解得：vAC1 m/s此过程持续的时间为：t1 s此后，设经过t2时间B与挡板相撞并合成一体，则有：vACt2vB(t1t2)，解得：t20.3 s所以，板C的总位移为：xCvACt20.3 m，方向向左答案(1)C(2)00.3 m，方向向左- 2 -