物理大一轮复习题组层级快练第十二单元近代物理初步作业2

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精题组层级快练(五十二)一、选择题1．(2016·上海）卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在（）A．电子 B．中子C．质子 D．原子核答案D解析卢瑟福α粒子散射实验，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质,将其称为原子核．故选项D正确．2．(2016·北京)处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时,辐射光的频率有（)A．1种 B．2种C．3种 D．4种答案C解析处在高能级的氢原子向低能级跃迁时,可以向任意低能级跃迁．选项C正确，A、B、D三项不正确．3．(2016·青岛质检)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答案BC解析由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级En＝eq\f(1,n2)E1，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故选项C正确；当氢原子从较高轨道第n能级跃迁到较低轨道第m能级时,发射的光子的能量为E＝En－Em＝eq\f(1，n2)E1－eq\f(1,m2）E1＝eq\f（m2－n2，n2m2）E1＝hν，显然n、m的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能级差有关，故选项D错误；由于氢原子发射的光子的能量E＝En－Em＝eq\f（1,n2)E1－eq\f(1，m2）E1＝eq\f（m2－n2，n2m2)E1,所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故选项A错误,选项B正确．4。根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景,图中实线表示α粒子运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中，α粒子在b点时距原子核最近．下列说法正确的是()A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子B．α粒子出现较大角偏转的原因是α粒子运动到b时受到的库仑斥力较大C．α粒子从a到c的运动过程中电势能先减小后变大D．α粒子从a到c的运动过程中加速度先变大后变小答案BD解析卢瑟福在α粒子散射实验中提出了原子的核式结构模型．α粒子出现较大角偏转的原因是，正电荷集中在原子极小的区域内，α粒子运动到b时受到的库仑斥力较大．α粒子从a到c的运动过程中，电场力先做负功再做正功，电势能先变大后减小．受电场力先变大后变小,加速度先变大后变小．5．紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光．这些物质中的原子先后发生两类跃迁：照射时原子能量变化的绝对值为ΔE1，发光时原子能量变化的绝对值为ΔE2.关于原子这两类跃迁的说法正确的是()A．均向高能级跃迁，且ΔE1〉ΔE2B．均向低能级跃迁,且ΔE1<ΔE2C．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且ΔE1〈ΔE2D．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且ΔE1>ΔE2答案D解析照射时，原子吸收光子，向高能级跃迁,发光时向低能级跃迁，吸收的是紫外线光子，放出的是可见光光子，故ΔE1〉ΔE2，选项D正确．6.如图所示是某原子的能级图，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（）答案C解析从能级图上可以看出,a光子的能量最大，光的波长最短，b光子的能量最小，频率最低，波长最长，因此选项C正确．7。氢原子能级图如图所示，对于基态氢原子，下列说法正确的是（)A．它能吸收10.2eV的光子B．它能吸收11eV的光子C．它能吸收动能为10eV的电子的能量D．它能吸收具有11eV动能的电子的全部动能答案A解析注意到光子能量只能全部被吸收，而电子能量则可以部分被吸收。10.2eV刚好是n＝1、n＝2的能级差,而11eV不是，由玻尔理论知选项A正确．基态氢原子只可吸收动能为11eV的电子的部分能量（10.2eV），剩余0。8eV仍为原来电子所有．8．（2016·河源模拟）用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2和ν3的三条谱线,且ν3＞ν2＞ν1，则(）A．ν0<ν1 B．ν3＝ν2＋ν1C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.eq\f（1,ν1）＝eq\f(1，ν2）＋eq\f（1，ν3)答案B解析大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n＝3能级向低能级跃迁,n＝3能级向n＝1能级跃迁时，hν3＝E3－E1；n＝2能级向n＝1能级跃迁时，hν2＝E2－E1；n＝3能级向n＝2能级跃迁时,hν1＝E3－E2；将以上三式变形可得hν3＝hν2＋hν1,解得ν3＝ν2＋ν1,所以选项B正确,选项C、D错误;再根据氢原子理论可知,入射光频率ν0＝ν3，所以选项A错误．9．如图(1)所示为氢原子的能级,图(2)为氢原子的光谱．已知谱线a是氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光,则谱线b是氢原子（)A．从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光B．从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光C．从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时的辐射光D．从n＝1的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光答案B解析由图（2)看出b谱线对应的光的频率大于a谱线对应的光的频率,而a谱线是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光,所以b谱线对应的能级差应大于n＝4与n＝2间的能级差，故选项B正确．10．(2016·保定模拟）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子,用这些光子照射逸出功为2.25eV的钾，下列说法正确的是（)A．这群氢原子能发出三种不同频率的光B．这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应C．金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.09eVD．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9。84eVE．氢原子发出光子后其核外电子动能变小答案ACD解析根据C32＝3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子,故选项A正确;从n＝3向n＝2跃迁的光子频率最小，波长最长；只有从n＝3跃迁到n＝1,以及从n＝2跃迁到n＝1辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有两种,故选项B错误;从n＝3跃迁到n＝1辐射的光子能量最大,发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13。6eV－1。51eV＝12.09eV，根据光电效应方程得，Ekm＝hν－W0＝12。09eV－2.25eV＝9.84eV，故选项C、D正确;原子发出光子后,向低能级跃迁，其核外电子动能变大，电势能变小，故选项E错误．11。（2016·南昌模拟)如图是氢原子的能级图,一群氢原子处于n＝3能级,下列说法中正确的是()A．这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波B．这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2eVC．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光波长最长D．这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁E．如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应,那一定是由n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的答案ACE解析根据C32＝3知，这群氢原子能够发出3种不同频率的光子,故选项A正确;由n＝3跃迁到n＝1，辐射的光子能量最大，ΔE＝13。6－1.51eV＝12。09eV,故选项B错误;从n＝3跃迁到n＝2辐射的光子能量最小,频率最小，则波长最长，故选项C正确；一群处于n＝3的氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差，故选项D错误;如果发出的光子只有一种能使某金属产生光电效应，知这种光子为能量最大的一种，即为n＝3跃迁到n＝1能级发出的，故选项E正确．12.μ子与氢原子核（质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图所示为μ氢原子的能级图．假定用动能为E的电子束照射容器中大量处于n＝1能级的μ氢原子，μ氢原子吸收能量后，至多发出6种不同频率的光，则关于E的取值正确的是（）A．E＝158。1eV B．E＞158。1eVC．2371.5eV<E〈2428.4eV D．只能等于2371.5eV答案C解析因为μ氢原子吸收能量后至多发出6种不同频率的光，所以μ氢原子被激发到n＝4的激发态,因此有2371。5eV〈E<2428。4eV，即选项C正确．13．氢原子部分能级的示意图如图所示,不同色光的光子能量如下表所示：色光红橙黄绿蓝—靛紫光子能量范围(eV）1.61~2．002。00～2．072.07～2．142.14~2．532.53～2．762。76～3．10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为(）A．红、蓝-靛 B．黄、绿C．红、紫 D．蓝—靛、紫答案A解析由七种色光的光子的不同能量可知，可见光光子的能量范围在1.61～3.10eV,故可能是由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E1＝－0.85－(－3.40)＝2。55eV，即蓝-靛光;也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E2＝－1。51－(－3。40)＝1。89eV，即红光．二、非选择题14．(2015·海南）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2位有效数字），这些光子可具有________种不同的频率．答案0。31eV10解析频率最大的光子能量为－0。96E1，即En－(－13。6eV)＝－0.96×(－13.6eV）,解得En＝－0.54eV即n＝5，从n＝5能级开始，共有5→1,5→4,5→3，5→2,4→1，4→2，4→3，3→1,3→2,2→1，10种不同频率的光子．频率最小的光子是从n＝5跃迁到n＝4能级，即频率最小的光子能量为Emin＝－0.54eV－（－0。85eV)＝0。31eV.15．氢原子处于基态时,原子的能量为E1＝－13。6eV，求：(1）当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，向外辐射的光子的波长是多少？(2）若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的光子照射氢原子?(3)一群氢原子在n＝4能级时可放出几种不同能量的光子？画出能级图，并标出这些光谱线．答案(1)6.58×10－7（2)3。28×1015Hz（3)6种光谱线如图所示解析（1)由公式En＝eq\f(E1，n2）,而E1＝－13。6eV可得E2＝－3.4eV，E3＝－1。51eV辐射光子能量E＝E3－E2＝(－1.51eV)－（－3。4eV）＝1。89eV。而E＝hν＝heq\f(c，λ)则λ＝eq