基礎(chǔ)對點練
1.(氫原子的能級躍遷和光電效應的綜合)(2020安徽蚌埠第二次檢測)如圖為氫原子能級示意圖。光子能量為12.75 eV的一束光照射處于基態(tài)的大量氫原子,大量氫原子將發(fā)生能級躍遷,發(fā)出的光可能有幾種頻率( )
A.3種B.4種C.5種D.6種
2.(氫原子的能級躍遷和光電效應的綜合)(2020山東棗莊高三模擬考試二調(diào))氫原子的能級圖如圖所示。用氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑,下列說法正確的是( )
A.產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41 eV
B.產(chǎn)生的光電子的最大初動能為12.75 eV
C.氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射的光不能使金屬鉑發(fā)生光電效應
D.氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射的光也能使金屬鉑發(fā)生光電效應
3.(散射、鏈式反應、能級和電子發(fā)現(xiàn))(2020北京三模)下列四幅圖涉及不同的物理知識,其中說法正確的是( )
A.圖甲:盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
B.圖乙:用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變,鏈式反應會釋放出巨大的核能
C.圖丙:玻爾理論指出氫原子能級是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的
D.圖丁:湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復雜結(jié)構(gòu)
4.(能級躍遷)(2020山東威海二模)一群處于基態(tài)的氫原子吸收某種頻率的光子后,向外輻射了ν1、ν2、ν3三種頻率的光子,且ν1>ν2>ν3,則( )
A.被氫原子吸收的光子的能量為hν1
B.被氫原子吸收的光子的能量為hν2
C.被氫原子吸收的光子的能量為hν3
D.被氫原子吸收的光子的能量為hν1+hν2+hν3
素養(yǎng)綜合練
5.
(多選)(2020浙江省1月學業(yè)水平測試)由玻爾原子模型求得氫原子能級如圖所示,已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間,則( )
A.氫原子從高能級向低能級躍遷時可能輻射出γ射線
B.氫原子從n=3的能級向n=2的能級躍遷時會輻射出紅外線
C.處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線并發(fā)生電離
D.大量氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可輻射出2種頻率的可見光
6.(2021年1月廣東省適應性測試)原子從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生光子,將頻率相同的光子匯聚可形成激光。下列說法正確的是( )
A.頻率相同的光子能量相同
B.原子躍遷發(fā)射的光子頻率連續(xù)
C.原子躍遷只產(chǎn)生單一頻率的光子
D.激光照射金屬板不可能發(fā)生光電效應
7.如圖甲所示為氫原子能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光,其中用從n=4能級向n=2能級躍遷時輻射的光照射如圖乙所示光電管的陰極K時,電路中有光電流產(chǎn)生,則( )
A.改用從n=4能級向n=1能級躍遷時輻射的光照射,一定能使陰極K發(fā)生光電效應
B.改用從n=3能級向n=1能級躍遷時輻射的光照射,不能使陰極K發(fā)生光電效應
C.改用從n=4能級向n=1能級躍遷時輻射的光照射,逸出光電子的最大初動能不變
D.入射光的強度增大,逸出光電子的最大初動能也增大
參考答案
課時練36 原子結(jié)構(gòu) 玻爾理論
1.D 根據(jù)玻爾理論,可知當光子能量為12.75 eV時,氫原子到達的最大能級為第4能級,結(jié)合數(shù)學公式C42=6得出放出不同頻率光子種類數(shù)目為6,故D正確,A、B、C錯誤。
2.A 從n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光子能量為13.6 eV-0.85 eV=12.75 eV,產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ek=hν-W0=12.75 eV-6.34 eV=6.41 eV,故A正確,B錯誤;氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射的光子能量為10.2eV,能使金屬鉑發(fā)生光電效應,故C錯誤;氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射的光子能量小于逸出功,故不能發(fā)生光電效應,故D錯誤。
3.C 盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果,得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故A錯誤。用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變,裂變反應會釋放出巨大的核能,故B錯誤。玻爾理論指出氫原子能級是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的,故C正確。湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復雜結(jié)構(gòu),天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復雜結(jié)構(gòu),故D錯誤。
4.A
氫原子吸收光子能向外輻射出三種頻率的光子,說明氫原子從基態(tài)躍遷到了第三能級態(tài)(如圖所示),在第三能級態(tài)不穩(wěn)定,又向低能級躍進,發(fā)出光子,其中從第三能級躍遷到第一能級的光子能量最大,為hν1,從第二能級躍遷到第一能級的光子能量比從第三能級躍遷到第二能級的光子能量大,由能量守恒可知,氫原子一定是吸收了能量為hν1的光子,且關(guān)系式hν1=hν2+hν3,B、C、D錯誤,A正確。
5.CD γ射線為重核衰變或裂變時才會放出,氫原子躍遷無法輻射γ射線,故A錯誤;氫原子從n=3的能級向n=2的能級輻射光子的能量:E=-1.51 eV-(-3.40 eV)=1.89 eV,在可見光范圍之內(nèi),故B錯誤;氫原子在n=3能級吸收1.51 eV的光子能量就可以電離,紫外線的光子能量大于3.11 eV,可以使處于n=3能級的氫原子電離,故C正確;氫原子從n=4能級躍遷至n=2能級輻射光子的能量:E'=-0.85 eV-(-3.40 eV)=2.55 eV,在可見光范圍之內(nèi);同理,從n=3的能級向n=2的能級輻射光子的能量也在可見光范圍之內(nèi),所以大量氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可輻射出2種頻率的可見光,故D正確。
6.A 根據(jù)ε=hν可知,頻率相同的光子能量相同,故A正確;原子從一個定態(tài)躍遷到另一個定態(tài)時,原子輻射一定頻率的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定,電子軌道是量子化,能量是量子化的,故而頻率是不連續(xù)的,這也就成功解釋了氫原子光譜不連續(xù)的特點——頻率不連續(xù)特點,故B錯誤;原子在不同的軌道之間躍遷產(chǎn)生不同頻率的光子,故C錯誤;根據(jù)
Ek=hν-W0
可知,激光光子的能量大于金屬板的逸出功時,照射金屬板即可發(fā)生光電效應,故D錯誤。故選A。
7.A 根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n=4向n=2躍遷時輻射光子的能量小于從n=4向n=1躍遷時輻射光子的能量,一定能使陰極K發(fā)生光電效應,A正確。根據(jù)躍遷規(guī)律可知,從高能級向低能級躍遷時輻射光子的能量等于這兩個能級差,從n=3能級向n=1能級躍遷時輻射的光子能量大于從n=4能級向n=2能級躍遷時輻射的光子的能量,一定能使陰極K發(fā)生光電效應,B錯誤。改用從n=4能級向n=1能級躍遷時輻射的光照射時,入射光的光子能量變大,因此逸出光電子的最大初動能變大,C錯誤。入射光的強度增大,不會影響逸出光電子的最大初動能,只會使逸出的光電子數(shù)目增多,D錯誤。

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