人教版高中物理选择性必修第三册第四章原子结构和波粒二象性第4节分层演练素养达标含答案

[A级——基础达标练]1．(多选)在实际生活中，我们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。例如某样本中一种元素的含量达到10－10g时就可以被检测到。那么我们可以用来鉴别物质和物质的组成成分的谱线是()A．连续谱 B．线状谱C．特征谱线 D．任意一种光谱解析：选BC。由于每种原子都有自己的特征谱线(线状谱)，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法叫作光谱分析。2．(多选)下列有关氢原子光谱的说法正确的是()A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关解析：选BC。原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱，原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光，综上所述，A、D错误，B、C正确。3．(多选)下列说法正确的是()A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化B．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子C．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差D．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线答案：CD4．某原子的能级图如图所示，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()解析：选C。根据ΔE＝hν，ν＝eq\f(c,λ)，可知λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(hc,ΔE)，能级差越大，波长越小，所以a的波长最小，b的波长最大，C正确。[B级——能力增分练]5．氢原子从能级A跃迁到能级B吸收频率为ν1的光子，从能级A跃迁到能级C放出频率为ν2的光子，若ν1>ν2，则当它从能级B跃迁到能级C时，将()A．吸收频率为ν1－ν2的光子B．吸收频率为ν2＋ν1的光子C．放出频率为ν1－ν2的光子D．放出频率为ν2＋ν1的光子解析：选D。氢原子从能级A跃迁到能级B吸收光子，则B能级的能量大于A能级的能量，从能级B跃迁到能级C，释放光子，则A能级的能量大于C能级的能量，可知B与C能级间的能量差为hν1＋hν2，则由B能级跃迁到C能级放出光子，光子频率为ν＝ν1＋ν2，D正确。6．(2024·安徽期末)用光子能量为12.09eV的光去照射一群处于基态的氢原子，受激发后的氢原子向低能级跃迁时，释放的光子中能使逸出功为4.54eV的金属钨产生光电效应的有几种()A．1种 B．2种C．3种 D．4种答案：B7．有一群氢原子处于量子数n＝4的激发态中，能发出几条光谱线？其中最高频率、最低频率各为多少？若有一个氢原子处于量子数n＝4的激发态时，最多能发出几种频率的光子？解析：一群氢原子向低能级跃迁时，各种跃迁方式都会发生，即可以从n＝4的激发态到n＝3，n＝2，n＝1的各能级，再从n＝3的激发态到n＝2，n＝1的各能级，再从n＝2的激发态到n＝1的基态，故有N＝eq\f(n（n－1）,2)＝6种频率的光子产生，跃迁情况示意图如图所示。最高频率的光子满足hν1＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV＝2.04×10－18J，ν1≈3.1×1015Hz。最低频率的光子满足hν2＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV＝1.056×10－19J，ν2≈1.6×1014Hz。一个氢原子由n＝4能级向较低能级跃迁，最多有3种频率的光子，