高考物理总复习 课时作业六十三 氢原子光谱原子能级-人教版高三物理试题

课时作业六十三氢原子光谱原子能级(限时：45分钟)(班级________姓名________)1．按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的圆轨道上，ra>rb，在此过程中()A．原子发出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要吸收某一频率的光子D．原子要发出某一频率的光子2．一氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少3．下列说法中正确的是()A．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C．一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp(h为普朗克常量)D．在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关4．(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是()第4题图A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级第5题图5．(多选)如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10eV～12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是()A．照射光中只有一种频率的光子被吸收B．照射光中有三种频率的光子被吸收C．氢原子发射出三种不同波长的光D．氢原子发射出六种不同波长的光6．(17年南通质检)(多选)如图所示，为氢原子能级图，A、B、C分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子，其中()第6题图A．频率最大的是BB．波长最长的是CC．频率最大的是AD．波长最长的是B7．氢原子基态的能量为E1＝－13.6eV.大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，频率最小的光子的能量为________eV(保留两位有效数字)，这些光子可具有________种不同的频率．第8题图8．(16年泰州二模)氢原子的能级如图所示，原子从能级n＝4向n＝2跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，该金属的逸出功是______eV.从能级n＝4向n＝1跃迁所放出的光子照射该金属，所产生光电子最大初动能是______eV.9．用能量为E0的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E0称为氢的电离能．现用一频率为ν的光子从基态氢原子中击出一电子(电子质量为m)．该电子在远离核以后速度的大小为______，其德布罗意波长为________(普朗克常量为h)．10．大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89eV，10.2eV，12.09eV.跃迁发生前这些原子分布在________个激发态能级上，其中最高能级的能量值是________．(基态能量为－13.6eV)．11．实验室考查氢原子跃迁时的微观效应．已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH＝1.67×10－27kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；第11题图(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p＝eq\f(hν,c)表示(h为普朗克常量，ν为光子频率，c为真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．(保留三位有效数字)课时作业(六十三)氢原子光谱原子能级1.D【解析】ra>rb，是从高能级向低能级跃迁，应向外发射能量，且所发射光子的能量等于两个能级的能量差．选项D正确．2．B【解析】氢原子核外电子轨道数越大，它的能级越高，即能量越高．从高轨道往低轨道跃迁，会放出光子，能量减少，减少的能量等于两个轨道的能级之差．故选B.3．A【解析】当氢原子从激发态向基态跃迁时，据玻尔理论：ΔE＝Em－En，可知氢原子只能辐射、吸收特定频率的光子，A正确．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光的频率没有达到极限频率，是光的频率过小，波长太大，B错误．根据德布罗意波波长公式，一个动量为p的电子对应的物质波波长应为eq\f(h,P)，C错误．根据爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hv－W0，而反应遏止电压euc＝Ek，可得uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，可知遏止电压与入射光频率有关，与入射光的强度无关，D错误．4．CD【解析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，A错误；由Em－En＝hν可知，B错误，D正确；根据Ceq\o\al(2,3)＝3可知，辐射的光子频率最多3种．C正确；正确选项CD.5．BD【解析】氢原子可能吸收的光子能量有：12.75eV、12.09eV、10.20eV、2.55eV、1．89eV和0.66eV，其中只有三种光子能量处在10eV～12.9eV范围内，所以照射光中有三种频率的光子被吸收，选项A错误，B正确；氢原子可以吸收大量能量为12.75eV的光子，从而从n＝1的基态跃迁到n＝4的激发态，又会发射出光子跃迁到低能态，共可发射出6种不同波长的光，选项C错误，D正确．6．AB【解析】根据hν＝ΔE和c＝λν可知，ΔE大，频率就大，波长就小．选项AB正确．7．0.3110【解析】频率最大的光子能量为－0.96E1，即En－E1＝－0.96E1，则En＝E1－0.96E1＝(－13.6eV)－0.96×(－13.6eV)＝－0.54eV，即n＝5，从n＝5能级开始跃迁，这些光子能发出的频率数n＝eq\f(5×（5－1）,2)＝10种．频率最小的光子是从n＝5能级跃迁到n＝4能级，其能量为Emin＝－0.54eV－(－0.85eV)＝0.31eV.8．2.5510.2【解析】据题意，当氢原子从n＝4向n＝2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，光子的能量恰好等于金属的逸出功，据玻尔理论得知，金属的逸出功为：W0＝E＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.40eV)＝2.55eV由光电效应方程得Ekm＝13.6eV－3.40eV＝10.2eV.9.eq\r(\f(2（hν－E0）,m))eq\f(h,\r(2m（hν－E0）))【解析】电子吸收光子能量为hν，摆脱原子核束缚需克服引力做功E0，那么多余的能量就转化为自由电子脱离原子核后的动能，hν－E0＝eq\f(1,2)mv2，计算得v＝eq\r(\f(2（hν－E0）,m))，德布罗意波长λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,mv)＝eq\f(h,\r(2m（hν－E0）)).10．2－1.51eV【解析】根据向低能级跃迁时，可以发出3种不同频率的光子，跃迁发生前这些原子分布在2个激发态能级上．处于基态氢原子能量为－13.6eV，最高能级的能量值是－13.6eV＋12.09eV＝－1.51eV.11．104.17m/s【解析】(1)可以有n＝Ceq\o\al(2,5)＝10种不同频率的光辐射．(2)根据题