課時規范練44原子結構玻爾理論基礎對點練1.(氫原子的能級躍遷和光電效應的綜合)右圖為氫原子能級示意圖。光子能量為12.75eV的一束光照耀處于基態的大量氫原子,大量氫原子將發生能級躍遷,發出的光可能有幾種頻率()A.3種 B.4種 C.5種 D.6種2.(多選)(氫原子光譜和能級躍遷)氫原子光譜如圖甲所示,圖中給出了譜線對應的波長,玻爾的氫原子能級圖如圖乙所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,可見光的頻率范圍約為4.2×1014~7.8×1014Hz,則()A.Hα譜線對應光子的能量小于Hδ譜線對應光子的能量B.圖甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四種光均屬于可見光范疇C.Hβ對應光子的能量約為10.2eVD.Hα譜線對應的躍遷是從n=3能級到n=2能級3.(α粒子散射試驗)(2024北京海淀期末)右圖是盧瑟福為說明α粒子散射試驗而提出的情境。占金原子質量絕大部分的原子核集中在很小的空間范圍,曲線表示α粒子的運動軌跡。下列說法正確的是()A.越接近原子核的α粒子發生散射時的偏轉角越小B.電子質量約為α粒子質量的17300,因此電子對αC.由該試驗可以得出α粒子與金原子核確定帶異種電荷D.若試驗中換用輕金屬箔片,發生大角度偏轉的α粒子將會增多4.(能級躍遷與光電效應)(2024黑龍江丹東期末)氫原子能級如圖甲所示,一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷。產生的光照耀到圖乙所示的真空管,陰極K材料為鈉,其逸出功為2.29eV,放射出的光電子被陽極A吸取,在電路中形成光電流,則()A.躍遷中,有4種頻率的光可以使陰極K發生光電效應B.由n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光子波長最長C.當滑片P調至最左端時,電流表的示數為零D.由n=4能級躍遷到n=1能級時,該氫原子能量增大5.(散射、鏈式反應、能級和電子發覺)下列四幅圖涉及不同的物理學問,其中說法正確的是()A.圖甲:盧瑟福通過分析α粒子散射試驗結果,發覺了質子和中子B.圖乙:用中子轟擊鈾核使其發生聚變,鏈式反應會釋放出巨大的核能C.圖丙:玻爾理論指出氫原子能級是分立的,所以原子放射光子的頻率也是不連續的D.圖丁:湯姆孫通過電子的發覺揭示了原子核內還有困難結構6.(多選)(能級躍遷)由玻爾原子模型求得氫原子能級如圖所示,已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間,則()A.氫原子從高能級向低能級躍遷時可能輻射出γ射線B.氫原子從n=3能級向n=2能級躍遷時會輻射出紅外線C.處于n=3能級的氫原子可以吸取隨意頻率的紫外線并發生電離D.大量氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可輻射出2種頻率的可見光素養綜合練7.如圖甲所示為氫原子的能級圖,圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n=4能級躍遷到n=2能級時的輻射光,則譜線b是氫原子()A.從n=3能級躍遷到n=2能級時的輻射光B.從n=5能級躍遷到n=3能級時的輻射光C.從n=4能級躍遷到n=3能級時的輻射光D.從n=5能級躍遷到n=2能級時的輻射光8.(2024廣東江門一模)圖甲為氫原子能級圖,圖乙為氫原子的光譜,Hα、Hβ、Hγ、Hδ是可見光區的四條譜線,其中Hβ譜線是氫原子從n=4能級躍遷到n=2能級輻射產生的,下列說法正確的是()甲乙A.這四條譜線中,Hα譜線光子頻率最大B.氫原子的放射光譜屬于連續光譜C.用能量為3.5eV的光子照耀處于a激發態的氫原子,氫原子不發生電離D.若Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一種光能使某金屬產生光電效應,那確定是Hδ9.(2024山西忻州開學)氫原子的能級圖如圖甲所示,大量處在n=4能級的氫原子在向低能級躍遷的過程中會釋放出多種能量的光子,用其中所釋放出的光照耀如圖乙所示的光電管陰極K,合上開關,當電壓表的示數為8.50V時,電流表的示數恰好為零。下列說法正確的是()A.氫原子能產生8種不同的光子B.光電子的最大初動能為12.75eVC.光電管陰極K的逸出功為4.25eVD.氫原子釋放的全部光子都能使陰極K發生光電效應10.(2024山東濟南開學)某些原子處于磁場中,能級會發生劈裂,有的能級會變成近似連續的能帶。如圖所示,某種原子能量為E1的能級在磁場作用下形成能量最小值為E2、最大值為E3的能帶,E3>E1>E2,相應能級躍遷發出的光a、b、c的波長分別為λa、λb、λc。若用a光照耀某金屬表面時能發生光電效應,且逸出光電子的最大初動能為Ek,下列說法正確的是()A.λb<λa<λcB.λc=λa+λbC.用b光照耀該金屬確定不能發生光電效應D.用c光照耀該金屬確定能發生光電效應,逸出光電子的最大初動能大于Ek答案：1.D解析依據玻爾理論,可知當光子能量為12.75eV時,氫原子到達的最大能級為第4能級,結合數學公式C422.ABD解析依據真空中光速等于波長乘頻率可知,波長越長頻率越小,依據E=hν可知頻率越小能量越小,故A正確;由可見光的頻率范圍可知,可見光的波長范圍約為385~714nm,則四種光都屬于可見光,故B正確;由E=hν=hcλ,可得Eβ=2.56eV,故C錯誤;依據E=hν=hcλ,可得Eα=1.89eV,結合能級圖可知,從n=3能級躍遷到n=2能級時輻射的光子能量為[-1.51-(-3.4)]eV=13.B解析越接近原子核的α粒子發生散射時的偏轉角越大,故A錯誤;α粒子的質量比電子質量大得多,所以電子對α粒子速度的影響可以忽視,故B正確;由該試驗現象可知α粒子與金原子核相互排斥,即帶同種電荷,故C錯誤;箔原子比金原子的原子核小,則試驗中換用輕金屬箔片,發生大角度偏轉的α粒子將會削減,故D錯誤。4.A解析依據玻爾理論,一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷,可以產生6種不同頻率的光子,n=4→n=1的光子的能量為E41=E4-E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV>2.29eV,n=3→n=1的光子的能量為E31=E3-E1=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV>2.29eV,n=2→n=1的光子的能量為E21=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV>2.29eV,n=4→n=3的光子的能量為E43=E4-E3=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV<2.29eV,n=4→n=2的光子的能量為E42=E4-E2=-0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV>2.29eV,n=3→n=2的光子的能量為E32=E3-E2=-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV<2.29eV,可知有4種頻率的光可以使陰極K發生光電效應,故A正確;由n=4能級躍遷到n=1能級產生的光子能量最大,光子頻率最大,波長最短,故B錯誤;結合A的分析可知,E41、E42、E31和E21的能量值都大于金屬的逸出功,則發生光電效應后光電子的初動能都大于零,由于A是陽極,所以當滑片P調至最左端時,光電子照舊可以到達A處,則電流表的示數不為0,故C錯誤;由n=4能級躍遷到n=1能級時,氫原子向外釋放能量,自身能量減小,故D錯誤。5.C解析盧瑟福通過分析α粒子散射試驗結果,得出原子的核式結構模型,故A錯誤。用中子轟擊鈾核使其發生裂變,裂變反應會釋放出巨大的核能,故B錯誤。玻爾理論指出氫原子能級是分立的,所以原子放射光子的頻率也是不連續的,故C正確。湯姆孫通過電子的發覺揭示了原子有困難結構,自然放射現象的發覺揭示了原子核內還有困難結構,故D錯誤。6.CD解析γ射線在核反應時才會放出,氫原子躍遷無法輻射γ射線,故A錯誤;氫原子從n=3能級向n=2能級躍遷時,輻射光子的能量E=-1.51eV-(-3.40eV)=1.89eV,在可見光范圍之內,故B錯誤;氫原子在n=3能級吸取1.51eV的光子能量就可以電離,紫外線的光子能量大于3.11eV,可以使處于n=3能級的氫原子電離,故C正確;氫原子從n=4能級躍遷至n=2能級輻射光子的能量E'=-0.85eV-(-3.40eV)=2.55eV,在可見光范圍之內,同理,從n=3能級躍遷至n=2能級輻射光子的能量也在可見光范圍之內,輻射出的其他光的頻率不在可見光范圍內,所以大量氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可輻射出2種頻率的可見光,故D正確。7.D解析譜線a是氫原子從n=4能級躍遷到n=2能級時的輻射光,波長大于譜線b,所以a光的光子頻率小于b光的光子頻率,所以b光的光子能量大于n=4和n=2間的能級差。n=3躍遷到n=2,n=4躍遷到n=3,n=5躍遷到n=3的能級差都小于n=4和n=2間的能級差;只有n=5和n=2間的能級差大于n=4和n=2間的能級差,D正確。8.D解析由題圖乙可知,Hα譜線對應光子的波長最長,則頻率最小,故A錯誤;氫原子的放射光譜不是連續光譜,故B錯誤;由題圖甲可知,氫原子的激發態的能量值最小為-3.4eV,可知用能量為3.5eV的光子照耀處于a激發態的氫原子,氫原子確定能發生電離,故C錯誤;由題圖乙可知Hδ譜線對應光子的波長最短,則它是四條譜線中能量值最大的一個,所以若Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一種光能使某金屬產生光電效應,那確定是Hδ,故D正確。9.C解析依據C42=6可知,氫原子能產生6種不同的光子,故A錯誤;當電壓表的示數為8.50V時,電流表的示數恰好為零,可知光電子