高考物理江苏专版总复习课时作业： 六十三 氢原子光谱原子能级 含解析

课时作业 六十三 氢原子光谱原子能级(限时：45分钟)(班级_姓名_)1按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的圆轨道上，rarb，在此过程中() A原子发出一系列频率的光子 B原子要吸收一系列频率的光子 C原子要吸收某一频率的光子 D原子要发出某一频率的光子2一氢原子从n3能级跃迁到n2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3下列说法中正确的是() A氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 B一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 C一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp(h为普朗克常量) D在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关4(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()第4题图 A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级 C一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级第5题图5(多选)如图所示为氢原子的能级示意图现用能量介于10 eV12.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是() A照射光中只有一种频率的光子被吸收 B照射光中有三种频率的光子被吸收 C氢原子发射出三种不同波长的光 D氢原子发射出六种不同波长的光6(17年南通质检)(多选)如图所示，为氢原子能级图，A、B、C分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子，其中()第6题图 A频率最大的是B B波长最长的是C C频率最大的是A D波长最长的是B7氢原子基态的能量为E113.6 eV.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的光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为_eV(保留两位有效数字)，这些光子可具有_种不同的频率第8题图8(16年泰州二模)氢原子的能级如图所示，原子从能级n4向n2跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，该金属的逸出功是_eV.从能级n4向n1跃迁所放出的光子照射该金属，所产生光电子最大初动能是_eV.9用能量为E0的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E0称为氢的电离能现用一频率为的光子从基态氢原子中击出一电子(电子质量为m)该电子在远离核以后速度的大小为_，其德布罗意波长为_(普朗克常量为h)10大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV，10.2 eV，12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在_个激发态能级上，其中最高能级的能量值是_(基态能量为13.6 eV)11实验室考查氢原子跃迁时的微观效应已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH1.671027 kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n5的能级状态(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；第11题图(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p表示(h为普朗克常量，为光子频率，c为真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率(保留三位有效数字)课时作业(六十三)氢原子光谱原子能级1.D【解析】rarb，是从高能级向低能级跃迁，应向外发射能量，且所发射光子的能量等于两个能级的能量差选项D正确2B【解析】氢原子核外电子轨道数越大，它的能级越高，即能量越高从高轨道往低轨道跃迁，会放出光子，能量减少，减少的能量等于两个轨道的能级之差故选B.3A【解析】当氢原子从激发态向基态跃迁时，据玻尔理论：EEmEn，可知氢原子只能辐射、吸收特定频率的光子，A正确一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光的频率没有达到极限频率，是光的频率过小，波长太大，B错误根据德布罗意波波长公式，一个动量为p的电子对应的物质波波长应为，C错误根据爱因斯坦光电效应方程：EkhvW0，而反应遏止电压eucEk，可得uc，可知遏止电压与入射光频率有关，与入射光的强度无关，D错误4CD【解析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，A错误；由EmEnh可知，B错误，D正确；根据C3可知，辐射的光子频率最多3种C正确；正确选项CD.5BD【解析】氢原子可能吸收的光子能量有：12.75 eV、12.09 eV、10.20 eV、2.55 eV、189 eV和0.66 eV，其中只有三种光子能量处在10 eV12.9 eV范围内，所以照射光中有三种频率的光子被吸收，选项A错误，B正确；氢原子可以吸收大量能量为12.75 eV的光子，从而从n1的基态跃迁到n4的激发态，又会发射出光子跃迁到低能态，共可发射出6种不同波长的光，选项C错误，D正确6AB【解析】根据hE和c可知，E大，频率就大，波长就小选项AB正确70.3110【解析】频率最大的光子能量为0.96E1，即EnE10.96E1，则EnE10.96E1(13.6 eV)0.96(13.6 eV)0.54 eV，即n5，从n5能级开始跃迁，这些光子能发出的频率数n10种频率最小的光子是从n5能级跃迁到n4能级，其能量为Emin0.54 eV(0.85 eV)0.31 eV.82.5510.2【解析】据题意，当氢原子从n4向n2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，光子的能量恰好等于金属的逸出功，据玻尔理论得知，金属的逸出功为：W0EE4E20.85 eV(3.40 eV)2.55 eV由光电效应方程得Ekm13.6 eV3.40 eV10.2 eV.9.【解析】电子吸收光子能量为h，摆脱原子核束缚需克服引力做功E0，那么多余的能量就转化为自由电子脱离原子核后的动能，hE0mv2，计算得v，德布罗意波长.1021.51 eV【解析】根据向低能级跃迁时，可以发出3种不同频率的光子，跃迁发生前这些原子分布在2个激发态能级上处于基态氢原子能量为13.6 eV，最高能级的能量值是13.6 eV12.09 eV1.51 eV.11104.17 m/s【解析】(1)可以有nC10种不同频率的光辐射(2)根据题意知氢原子从n5能级跃迁到n1能级时，氢原子具有最大反冲速率氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为EEE5E1.开始时，将原子(含核外电子)和即将辐射出去的光子作为一个系统，由动量守恒定律可得mHvHp0光子的动量p，氢原子速度为 vH.所以vH4.17 m/s.