［物理选修3-5］ 如图所示为氢原子的能级示意图.已知金属钙的逸出功W=2.7eV.对处于量子数=4能级状态的一群氢原子.下列说法正确的是 A．氢原子可能辐射3种频率的光子 B．氢原子可能辐射5种频率

（15分）［物理——选修3－5］

（1）（5分）如图所示为氢原子的能级示意图。已知金属钙的逸出功W=2.7eV，对处于量子数=4能级状态的一群氢原子，下列说法正确的是___________

A．氢原子可能辐射3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5种频率的辐射光子能使钙发生光电效应

（2）（10分）如图所示，两光滑圆轨道放置在同一竖直平面内，半径均为R，两轨道之间由一光滑水平轨道相连，在水平轨道上有一轻弹簧被 a、b两个小球夹住，但不拴接．已知a小球的质量为m，b小球的质量为2m，同时释放两小球，且要求a、b都能通过两圆轨道的最高点，则弹簧在释放前至少具有多大的弹性势能？

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⑴C（5分）

⑵解：设a球和 b球被弹簧弹开瞬间的速度分别为和， （2分）

因有，故当b球恰能通过最高点时，a球一定通过最高点，此时弹簧在释放前具有的弹性势能最小。设b球恰能到达圆轨道最高点的速度为v_b，

则： （2分）

对于b球，由机械能守恒定律可得 （2分）

所求弹性势能最小值为 （2分）

由以上各式解得： （2分）