2025高中物理《课时作业》人教版选择性必修第3册分层作业(十五)

2025高中物理《课时作业》人教版选择性必修第3册分层作业(十五)分层作业(十五)氢原子光谱和玻尔的原子模型A级必备知识基础练1.关于线状谱，下列说法中正确的是()A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同2．(多选)按照玻尔的原子理论，下列表述正确的是()A．核外电子运动轨道半径可取任意值B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝|En－Em|D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量3．(多选)关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法正确的是()A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上C．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的D．氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论4．一个氢原子从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5．(多选)如图所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中()A．频率最大的是CB．波长最长的是CC．频率最大的是BD．波长最长的是B6．[2022·江苏常州高二联考]如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()A.从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量7．氢原子能级示意如图．现有大量氢原子处于n＝3能级上，下列说法正确的是()A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B．从n＝3能级跃迁到n＝1能级比跃迁到n＝2能级辐射的光子频率低C．从n＝3能级跃迁到n＝4能级需吸收0.66eV的能量D．n＝3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量8．如图所示为氢原子能级的示意图．现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是()A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生C．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的D．用由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应9．[2022·河北沧州市高二联考]处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，从高能级向低能级跃迁，同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去，这种辐射被称为受激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电子的动能Ek的变化情况是()A．En减小、Ep增大、Ek减小B．En减小、Ep减小、Ek增大C．En增大、Ep减小、Ek减小D．En增大、Ep增大、Ek增大B级关键能力提升练10.[2022·邯郸高二检测](多选)原子钟是利用“原子跃迁”的频率来计时的，这个频率很高并极其稳定，所以它的计时精度也非常高，如图甲所示为我国自主研制的北斗导航系统中采用的星载氢原子钟，其计时精度将比星载铷原子钟高一个数量级，图乙为氢原子的能级示意图，下列说法正确的是()A．欲使处于基态的氢原子被激发，可用12.09eV的光子照射该氢原子B．用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁C．处于基态的氢原子可以吸收能量为12.1eV的光子而被激发D．一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线11．[2022·湖南株洲南方中学高二下月考改编](多选)大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K.已知氢原子的部分能级图如图乙所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV.则下列说法中正确的是()A．这些氢原子最多能发出6种不同频率的光B．跃迁到基态时，会辐射γ射线C．能使金属钨发生光电效应的光有三种D．若将电源的正负极调换，当电流表示数恰好为零时，电压表示数为8.21V12．(多选)氢原子光谱如图甲所示，图中给出了谱线对应的波长，玻尔的氢原子能级图如图乙所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，可见光的频率范围约为4.2×1014～7.8×1014Hz，则()A．Hα谱线对应光子的能量小于Hδ谱线对应光子的能量B．图甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四种光均属于可见光范畴C．Hβ谱线对应光子的能量约为10.2eVD．Hα谱线对应的跃迁是从n＝3能级到n＝2能级13．氢原子基态能量E1＝－13.6eV，电子绕核运动半径r1＝0.53×10－10m．En＝eq\f(E1,n2)，rn＝n2r1，当氢原子处于n＝4激发态时，求：(1)原子系统具有的能量；(2)电子在轨道上运动的动能；(3)电子具有的电势能；(4)向低能级跃迁辐射的光子最低频率为多少(保留两位有效数字)?分层作业(十四)原子的核式结构模型A级必备知识基础练1.关于阴极射线的实质，下列说法正确的是()A．阴极射线实质是氢原子B．阴极射线实质是电磁波C．阴极射线实质是电子D．阴极射线实质是X射线2．[2022·潍坊高二检测]卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，实验装置如图所示，带电粒子打到荧光屏上就会产生光斑，为验证α粒子散射实验结论，现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜，则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是()A．1605、35、11、1B．1242、1305、723、203C．2、10、655、1205D．1232、1110、733、2033．α粒子散射实验中，当α粒子距原子核最近时，其()A．动能最小B．电势能最小C．所受原子核的斥力最小D．与金原子组成的系统的能量最小4．(多选)下列说法正确的是()A．原子中原子核很小，核外很“空旷”B．原子核半径的数量级是10－10mC．原子中的电子数Z等于核电荷与电子电荷大小的比值D．eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U原子中有92个中子5．关于密立根“油滴实验”，下列说法正确的是()A．密立根利用电场力和重力平衡的方法，测得了带电体的最小电荷量B．密立根利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的最小电荷量C．密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量D．密立根“油滴实验”直接验证了电子的质量不足氢离子质量的千分之一6.在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是()A．一定在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．一定在④区域7．物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，取得了惊人的发现．试由此实验根据下列所给公式或数据估算金原子核的大小．已知点电荷的电势φp＝eq\f(kQ,r)，k＝9.0×109N·m2/C2，金的原子序数为79，α粒子的质量mα＝6.64×10－27kg，质子质量mp＝1.67×10－27kg，α粒子的速度vα＝1.60×107m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19C.B级关键能力提升练8.如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点，下列说法正确的是()A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D．绝大多数的α粒子发生大角度偏转9．如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d.油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间．当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两极板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动．已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D(油滴可看作球体，球体体积公式V＝eq\f(1,6)πD3)，重力加速度为g.(1)设油滴受到气体的阻力Ff＝kv，其中k为阻力系数，求k的大小；(2)求油滴所带电荷量．分层作业(十三)光电效应A级必备知识基础练1.下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是()A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光波与机械波是同样的一种波C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性2．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连．用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图所示，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电3．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么()A．从光照到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．截止频率将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应4．(多选)如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是()A．入射光的强度太弱B．入射光波长太长C．光照时间短D．电源正负极接反5．[2022·广东潮州高三期末]用能量为5.0eV的光子照射某金属表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5eV，则该金属的逸出功为()A．1.5eVB．3.5eVC．5.0eVD．6.5eV6.如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，下列说法不正确的是()A．图线的斜率表示普朗克常量hB．该金属的逸出功等于EC．该金属的逸出功等于hν0D．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E7．(多选)在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为ν、2ν的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为1∶2，普朗克常量用h表示，则()A．光电子的最大初动能之比为1∶2B．该金属的逸出功为eq\f(2,3)hνC．该金属的截止频率为eq\f(2ν,3)D．用频率为eq\f(ν,2)的单色光照射该金属时能发生光电效应8.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示．则关于这两种光的波长，下列说法正确的是()A．a光的波长较长B．b光的波长较长C．两种光的波长一样长D．无法确定9．如图所示，用频率不同的光照射某种金属产生光电效应，以测量的遏止电压Uc为纵轴，入射光频率ν为横轴建立平面直角坐标系．已知电子电荷量e＝1.6×10－19C．请结合该图像，求：(1)该金属的截止频率νc.(2)普朗克常量h.B级关键能力提升练10.(多选)用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的滑片C，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0.则()A.光电管阴极的逸出功为