高考物理总复习专题十四原子与原子核第2讲原子结构练习含答案

第2讲原子结构知识巩固练1.(2023年深圳一模)有些金属原子受激后，从某激发态跃迁回基态时，会发出特定颜色的光.图甲所示为钠原子和锂原子分别从激发态跃迁回基态的能级差值，钠原子发出频率为5.09×1014Hz的黄光，可见光谱如图乙所示.锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为()甲乙A.红色B.橙色C.绿色D.青色【答案】A【解析】由波尔理论结合普朗克的量子假说，即E=hν，根据图甲可得ENa=hνNa，ELi=hνLi，代入数据可得νLi≈4.48×1014Hz，对照图乙可知，锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为红光.故选A.2.红宝石激光器用铬离子产生激光.铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为()A.λ1λ2λ2-λ1B.λ【答案】A【解析】由hcλ1=hcλ2+hc3.如图，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.在水中传播时，a光较b光的速度小D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离【答案】C4.氢原子从能量为Em的较高激发态跃迁到能量为En的较低激发态，设真空中的光速为c，则()A.吸收光子的波长为cB.辐射光子的波长为cC.吸收光子的波长为chD.辐射光子的波长为ch【答案】D综合提升练5.用如图甲所示的装置做氢气放电管实验观测到四种频率的可见光.已知可见光的光子能量在1.6eV~3.1eV之间，氢原子能级图如图乙所示.下列说法正确的是()A.观测到的可见光可能是氢原子由高能级向n=3的能级跃迁时放出的B.n=2能级的氢原子吸收上述某可见光后可能会电离C.大量氢原子从高能级向基态跃迁时会辐射出紫外线D.大量n=4能级的氢原子最多能辐射出4种频率的光【答案】C【解析】因可见光光子能量在1.6eV~3.1eV之间，所以观测到的可见光可能是氢原子由高能级向n=3的能级跃迁时放出的，A错误；n=2能级的氢原子要吸收至少3.4eV的能量才可能电离，而可见光的光子能量在1.6eV~3.1eV之间，B错误；当大量氢原子从n=2向基态跃迁时辐射出的能量为10.2eV，而从其他高能级向基态跃迁时辐射出的能量都大于10.2eV，且都大于可见光的最大能量3.1eV，所以大量氢原子从高能级向基态跃迁时会辐射出紫外线，C正确；大量n=4能级的氢原子向基态跃迁时，根据C42=6，可知大量n=4能级的氢原子最多能辐射出6种频率的光，D6.根据玻尔理论，氢原子的能级图如图甲所示，大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后能分成如图乙所示的a、b、c、d四条可见光束.已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，则b光为()A.第6能级向第2能级跃迁产生的B.第4能级向第2能级跃迁产生的C.第6能级向第1能级跃迁产生的D.第4能级向第1能级跃迁产生的【答案】B【解析】根据玻尔原子模型理论，依题意，因光子能量在1.62eV到3.11eV之间，不可能任何一个较高能级向第1能级跃迁而产生，因为从第2能级到第1能级辐射的光子能量最低，为10.2eV，C、D错误；结合前面分析，因光子能量在1.62eV到3.11eV之间，也不可能是更高能级向第3能级跃迁产生的，因为辐射的最高能量为1.51eV，所以一定是从较高能级向第2能级跃迁时产生的；根据玻尔理论，第7能级向第2能级跃迁辐射光子的能量大于3.11eV，所以a、b、c、d四条光束只能是第6、5、4、3能级向第2能级跃迁辐射产生