解题思路:(1)处于较高能级的电子可以向较低的任意能级跃迁,而所有的激发态都是不稳定的,一定会再次向较低能级跃迁,直到到达基态.而任意两个能级之间的能级差都不同,故发出的谱线也不同,故会产生C2n条谱线.
(2)以甲、乙两车和人为系统,根据动量守恒定律列出等式解决问题.
由功与能的关系可知,人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量.
人离开甲车前后由动量守恒定律列出等式求出速度.
(1)氢原子光谱中只有两条巴耳末系,即是从n=3,n=4轨道跃迁到n=2轨道,故电子的较高能级应该是在n=4的能级上.然后从n=4向n=3,n=2,n=1跃迁,从n=3向n=2,n=1,从n=2向n=1跃迁,,故这群氢原子自发跃迁时最大能发出 C24=6条不同频率的谱线.
故选D.
(2)、(1)设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人,停止拉绳时
甲车的速度为v甲,乙车的速度为v乙,由动量守恒定律得
(m甲+m人)v甲=m乙v乙
求得:v甲=0.25m/s
由功与能的关系可知,人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量.
W=[1/2](m甲+m人)v甲2+[1/2]m乙v乙2=5.625J
(2)设人跳离甲车时人的速度为v人,人离开甲车前后由动量守恒定律得
(m甲+m人)v甲=m甲v甲′+m人v人
人跳到乙车时:m人v人-m乙v乙=(m人+m乙)v乙′
v'甲=v'乙
代入得:v人=0.5m/s
当人跳离甲车的速度大于或等于0.5m/s时,两车才不会相撞.
故答案为:(1)D
(2)人在拉绳过程做了5.625J功
若人停止拉绳后,当人跳离甲车的速度大于或等于0.5m/s时,两车才不会相撞.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系;氢原子的能级公式和跃迁.
考点点评: (1)本题重点考查考生对原子模型理论的理解,及氢原子跃迁理论的运用.涉及的主要知识有氢原子光谱,巴尔末系及氢原子跃迁知识,突破口是电子只能产生两条巴耳末系线,故电子处于n=4的能级.
(2)本题重点考查系统的能量守恒和动量守恒规律.涉及的主要知识点有,能量守恒定律和动量守恒定律.