高中物理專題強(qiáng)化訓(xùn)練波爾的原子模型新人教版選擇性必修第三冊(cè)

專題強(qiáng)化二：波爾的原子模型考點(diǎn)講解：玻爾理論(1)定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量.(2)躍遷：電子從能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子，這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差確定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng).原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的.4.氫原子的能量和能級(jí)變遷(1)能級(jí)和半徑公式：①能級(jí)公式：En＝eq\f(1,n2)E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝－13.6eV.②半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)軌道半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10m.(2)氫原子的能級(jí)圖，如圖2所示技巧歸納：1.定態(tài)間的躍遷——滿意能級(jí)差(1)從低能級(jí)(n)eq\o(→,\s\up7(躍遷))高能級(jí)(m)→吸取能量.hν＝Em－En(2)從高能級(jí)(m)eq\o(→,\s\up7(躍遷))低能級(jí)(n)→放出能量.hν＝Em－En.2.電離電離態(tài)與電離能電離態(tài)：n＝∞，E＝0基態(tài)→電離態(tài)：E吸>0－(－13.6eV)＝13.6eV.激發(fā)態(tài)→電離態(tài)：E吸>0－En＝|En|.若吸取能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動(dòng)能.專題強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題1．（2024春·遼寧·高二校聯(lián)考期末）2024年12月31日晚中國(guó)沈陽(yáng)迎春燈會(huì)在棋盤山關(guān)東影視城盛裝啟幕，為沈城市民開啟橫跨元旦、春節(jié)和元宵節(jié)三節(jié)連過(guò)的51天光影狂歡，使沈陽(yáng)建設(shè)國(guó)家中心城市增加更多的文化元素。霓虹燈發(fā)光原理是不同氣體原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出能量各異的光子而呈現(xiàn)五彩繽紛，如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，已知可見(jiàn)光光子能量范圍為，若一群氫原子處于能級(jí)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)能輻射出6種不同頻率的可見(jiàn)光B．氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)出光為可見(jiàn)光C．輻射出的光中從能級(jí)躍遷到能級(jí)發(fā)出光的頻率最大D．氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)出光去照耀逸出功為的金屬鈣，不能使金屬鈣發(fā)生光電效應(yīng)2．（2024春·甘肅慶陽(yáng)·高二期末）氫原子的能級(jí)圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)靜電力做正功B．大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，有4種頻率的輻射光子能使逸出功為2.65eV金屬發(fā)生光電效應(yīng)C．一個(gè)氫原子從n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，可發(fā)出3種不同頻率的光子D．處于n=1能級(jí)的氫原子可以吸取能量為14eV的光子3．（2024春·遼寧錦州·高二?？计谥校┤鐖D為氫原子的能級(jí)示意圖。氫原子從高能級(jí)干脆向的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的光譜，被稱為巴爾末系。已知可見(jiàn)光的光子能量范圍為。依據(jù)玻爾理論，下列說(shuō)法正確的是（）A．巴爾末系的全部譜線中沒(méi)有可見(jiàn)光B．巴爾末系中光子的能量可能為3eVC．用能量的光照耀處于基態(tài)的氫原子，氫原子可以躍遷到激發(fā)態(tài)D．大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出2種屬于巴爾末系的光4．（2024春·重慶沙坪壩·高二重慶南開中學(xué)?？计谥校┤鐖D所示，氫原子在不同能級(jí)間發(fā)生a、b、c三種躍遷時(shí)，釋放光子的波長(zhǎng)分別是，則下列說(shuō)法正確的是（）A．從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，釋放光子的波長(zhǎng)為B．從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，釋放光子的波長(zhǎng)為C．從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，電子的動(dòng)能削減D．用的電子碰撞處于基態(tài)的氫原子時(shí)，氫原子確定不會(huì)發(fā)生躍遷5．（2024春·陜西西安·高二統(tǒng)考期末）氫原子能級(jí)示意圖如圖所示；已知金屬A的逸出功為8.44eV，大量處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，釋放的光子照耀到金屬A上，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為（）A．3.04eV B．3.65eV C．7.16eV D．9.88eV6．（2024春·重慶沙坪壩·高二重慶一中?？计谥校┮罁?jù)玻爾的原子理論，氫原子具有能量量子化和軌道量子化。若氫原子的基態(tài)能量為，當(dāng)量子數(shù)為n時(shí)，激發(fā)態(tài)能量為，光在真空中傳播速度為c。下列描述正確的是（

）A．當(dāng)氫原子的量子數(shù)減小時(shí)，其核外電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，原子能量也增大B．一個(gè)處于激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)最多能發(fā)出6條光線C．氫原子從躍遷到時(shí)，所輻射光子的能量是D．氫原子從躍遷到時(shí)，所輻射光波的波長(zhǎng)是7．（2024春·吉林長(zhǎng)春·高二汽車區(qū)第三中學(xué)期末）如圖所示，圖甲為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子。其中頻率最高的光子照耀到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí)，電路中電流隨電壓變更的圖像如圖丙。下列說(shuō)法正確的是（）A．陰極K金屬的逸出功為6.29eVB．用能量為15.0eV的光子照耀，可使處于基態(tài)的氫原子電離C．光電子最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D．一個(gè)處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光8．（2024春·河北邯鄲·高二涉縣其次中學(xué)校聯(lián)考期中）下圖為氫原子的能級(jí)圖，以下說(shuō)法正確的是（）A．氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)可能放射γ光子B．一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生4種譜線C．一個(gè)處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生2種譜線D．一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子都可以使逸出功為3.34eV的鋅板發(fā)生光電效應(yīng)9．（2024春·北京海淀·高二北京市十一學(xué)校?？计谥校┰訌囊粋€(gè)能級(jí)躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)時(shí)，有可能不放射光子，例如在某種條件下，鉻原子的能級(jí)上的電子躍遷到能級(jí)上時(shí)并不放射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給能級(jí)上的電子，使之能脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子，已知鉻原子的能級(jí)公式可簡(jiǎn)化表示為，式中表示不同能級(jí)，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動(dòng)能是（）A． B． C． D．10．（2024春·黑龍江佳木斯·高二佳木斯一中校考期中）如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，電子的動(dòng)能會(huì)變大，電勢(shì)能會(huì)減小B．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)吸取光子C．一個(gè)處于激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，最多可能發(fā)出5條光譜線D．用能量為12.5eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，確定不能使氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷11．（2024春·江蘇南通·高二海安高級(jí)中學(xué)?？计谥校﹫D甲為探討光電效應(yīng)的電路，K極為金屬鈉（截止頻率為Hz，逸出功為2.29eV）。圖乙為氫原子能級(jí)圖。氫原子光譜中有四種可見(jiàn)光，分別是從、5、4、3能級(jí)躍遷到能級(jí)產(chǎn)生的。下列說(shuō)法正確的是（

）A．氫原子光譜中有三種可見(jiàn)光能夠讓圖甲K極金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．大量處于能級(jí)的氫原子最多能輻射出8種不同頻率的光C．僅將圖甲中P向右滑動(dòng)，電流計(jì)示數(shù)確定變大D．僅將圖甲中電源的正負(fù)極顛倒，電流計(jì)示數(shù)確定為012．（2024春·廣東廣州·高二廣州六中校考期中）如圖所示，圖甲為氫原子的能級(jí)圖，大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照耀到圖乙電路中光電管陰極上時(shí)，電路中電流隨電壓變更的圖像如圖丙所示。下列說(shuō)法不正確的是（）A．光電管陰極金屬材料的逸出功為B．這些氫原子躍遷時(shí)共發(fā)出6種頻率的光C．若調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片能使光電流為零，則可推斷圖乙中電源右側(cè)為正極D．氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，氫原子能量減小，核外電子動(dòng)能增加二、多選題13．（2024春·山西朔州·高二應(yīng)縣一中?？计谀┤鐖D所示，圖甲為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照耀到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí)，電路中電流隨電壓變更的圖像如圖丙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．光電管陰極K金屬材料的逸出功為7.0eVB．這些氫原子躍遷時(shí)共發(fā)出3種頻率的光C．若調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片能使光電流為零，則可推斷圖乙中電源左側(cè)為正極D．氫原子躍遷放出的光子中有3種頻率的光子可以使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象14．（2024春·山東泰安·高二?？计谀┯刹栐幽Ｐ颓蟮脷湓幽芗?jí)如圖所示，已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，則（

）A．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能輻射出射線B．氫原子從的能級(jí)向的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紅外線C．處于能級(jí)的氫原子可以吸取隨意頻率的紫外線并發(fā)生電離D．大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出2種頻率的可見(jiàn)光15．（2024春·陜西西安·高二陜西師大附中校考期中）一群處于第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過(guò)程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照耀到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變更的圖像如圖乙所示，已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是（）A．圖乙中的a光是氫原子由第4能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的B．圖乙中的b光光子能量為12.09eVC．動(dòng)能為1eV的電子不能使處于第3能級(jí)的氫原子電離D．陰極金屬的逸出功可能為W0＝1.75eV16．（2024春·浙江杭州·高二學(xué)軍中學(xué)期中）一群處于能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照耀到圖甲所示電路中的陰極K上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變更的圖像，如圖乙所示．氫原子的能級(jí)圖如圖丙所示，可見(jiàn)光光子的能量范圍為1.62~3.11eV，則下列推斷正確的是（

）A．這群氫原子躍遷時(shí)最多可發(fā)出4種可見(jiàn)光B．圖乙中的光光子能量為12.09eVC．圖乙中的c光光子是氫原子由能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的D．陰極金屬的逸出功可能為17．（2024春·四川成都·高二成都七中校考期末）如圖是用于探討光電效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，圖是氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)發(fā)覺(jué)躍遷到時(shí)發(fā)出的某種光照耀圖試驗(yàn)裝置的陰極時(shí)，發(fā)覺(jué)電流表示數(shù)不為零，漸漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c，發(fā)覺(jué)電壓表讀數(shù)大于等于時(shí)，電流表讀數(shù)為零，下列說(shuō)法正確的是（

）A．躍遷到的光電子最大初動(dòng)能為B．滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c應(yīng)當(dāng)向a側(cè)漸漸移動(dòng)，直到電流表讀數(shù)為零C．其他條件不變，一群氫原子處于能級(jí)躍遷發(fā)出的光，總共有3種光可以發(fā)生光電效應(yīng)D．用不同頻率的光子照耀該試驗(yàn)裝置，記錄電流表恰好讀數(shù)為零的電壓表讀數(shù)，依據(jù)以上頻率和電壓可以精確測(cè)量普朗克常數(shù)18．（2024春·遼寧大連·高二大連市第十二中學(xué)校聯(lián)考期中）圖示為氫原子能級(jí)圖以及氫原子從n=3、4、5、6能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)輻射的四條光譜線，已知?dú)湓訌膎=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)輻射光子的波長(zhǎng)為656nm，下列敘述正確的有（）A．四條譜線中頻率最大的是HδB．用633nm的光照耀能使氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)C．一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多產(chǎn)生3種譜線D．假如用能量為10.3eV的電子轟擊，可以使基態(tài)的氫原子受激發(fā)19．（2024春·河北邯鄲·高二邯鄲一中?？计谥校┮蝗禾幱诘?能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過(guò)程中能發(fā)出n種不同頻率的光，將這些光分別照耀到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變更的圖像，如圖乙所示，已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是（）A．n=6B．圖乙中的a光是氫原子由第3能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的C．圖乙中的b光是氫原子由第3能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的D．圖乙中的c光光子能量為12.09eV20．（2024春·寧夏吳忠·高二吳忠中學(xué)校考期末）已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖所示，一群處于能級(jí)的氫原子，用其向低能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)出的光照耀下圖電路陰極K的金屬，只能測(cè)得1條電流隨電壓變更的圖像如圖所示。電子電荷量為，則下列說(shuō)法正確的是（）A．陰極金屬的逸出功為12.09B．題述光電子能使處于能級(jí)的氫原子電離C．若第三張圖中飽和電流為，則1s內(nèi)最少有個(gè)氫原子發(fā)生躍遷D．當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，到達(dá)A極的光電子的動(dòng)能21．（2024春·浙江嘉興·高二統(tǒng)考期末）a、b兩束光是由處在同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到I態(tài)和Ⅱ態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，分別用a、b兩束單色光照耀同一光電管陰極時(shí)，都發(fā)生了光電效應(yīng)，且兩束光照耀時(shí)對(duì)應(yīng)的截止電壓Ua>Ub，則這兩束光（）A．光子動(dòng)量pa>pbB．發(fā)生電子躍遷時(shí)對(duì)應(yīng)的能級(jí)EI>EIIC．入射同一雙縫干涉裝置上，相鄰亮紋的間距△xa<△xbD．若Ua=2Ub，則a、b兩束光的光子能量滿意22．（2024春·湖北武漢·高二校聯(lián)考期末）為了解決光信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸中的衰減問(wèn)題，常常在光纖中摻入鉺元素。如圖所示的是鉺離子的能級(jí)示意圖，標(biāo)識(shí)為的鉺離子處在亞穩(wěn)態(tài)，不會(huì)立即向下躍遷：假如用光子能量約為的激光把處于基態(tài)能級(jí)的鉺離子激發(fā)到能級(jí)，再通過(guò)“無(wú)輻射躍遷”躍遷到能級(jí)，從而使該能級(jí)積聚的離子數(shù)遠(yuǎn)超過(guò)處于基態(tài)的離子數(shù)。當(dāng)光纖中傳輸某波長(zhǎng)的光波時(shí)，能使處在亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的離子向基態(tài)躍遷，產(chǎn)生大量能量約為的光子，于是輸出的光便大大加強(qiáng)了。依據(jù)上述資料你認(rèn)為下列說(shuō)法正確的是（）A．無(wú)輻射躍遷中一個(gè)鉺離子放出的能量約為B．這種光纖傳輸任何頻率的光信號(hào)衰減都能得到有效補(bǔ)償C．大量處在能級(jí)的鉺離子向下躍遷能產(chǎn)生4種頻率的光子D．上述情景發(fā)生時(shí)，光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)波長(zhǎng)約為三、解答題23．（2024春·江蘇南通·高二江蘇省包場(chǎng)高級(jí)中學(xué)?？计谥校﹫D甲是氫原子的能級(jí)圖。圖乙是探討光電效應(yīng)試驗(yàn)的裝置簡(jiǎn)圖，抽成真空的玻璃管內(nèi)，金屬為陰極，為陽(yáng)極，在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負(fù)極。若用一群大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)所發(fā)出的光照耀該金屬，并使a、b間的電壓從零起先漸漸增大，發(fā)覺(jué)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到7.49V時(shí)，電流表的示數(shù)剛好減小到零。已知電子電荷量，普朗克常量。（1）照耀金屬的光中有幾種不同頻率的光？并求其中光子的能量最小值；（2）求金屬的逸出功；（3）求金屬的截止頻率。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）24．（2024春·遼寧大連·高二大連市第十二中學(xué)校聯(lián)考期中）一群處于第4能級(jí)的氫原子，最終都回到基態(tài)能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照耀到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變更的圖象（如圖乙），已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示。（1）求a光照耀金屬時(shí)的遏止電壓U和逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek；（2）求該金屬逸出功W；（3）已知d光的能量為E，普朗克常量為h，真空中的光速為c，若一個(gè)質(zhì)量為m的靜止電子吸取了一個(gè)d光的光子，求電子在吸取光子后的速度大小v。（不計(jì)電子吸取光子后的質(zhì)量變更）25．（2024春·江西撫州·高二金溪一中期末）如圖甲為探討光電效應(yīng)的電路圖，用某光束進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)發(fā)覺(jué)，當(dāng)U大于12V時(shí)電流表示數(shù)將保持不變，而當(dāng)時(shí)，電流表示數(shù)恰為零，已知電子電量為e=1.6×10-19C，普朗克常量為h=6.63×10-34J·s，則：（1）陰極K處的金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能為多少eV？（2）若以上述最大初動(dòng)能逸出的光電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，氫原子可以全部或部分地吸取光電子的能量到達(dá)激發(fā)態(tài)，則受激發(fā)后的氫原子最多可放出幾種頻率的光子（圖乙為氫原子能級(jí)圖）？這幾種光子中最長(zhǎng)波長(zhǎng)為多少？（保留3位有效數(shù)字）26．（2024春·遼寧沈陽(yáng)·高二沈陽(yáng)市回民中學(xué)期中）如圖甲為探討光電效應(yīng)的電路圖，用某光束進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)發(fā)覺(jué)，當(dāng)Uab大于12V時(shí)電流表示數(shù)將保持不變，而當(dāng)Uab=-12.5V時(shí)，電流表示數(shù)恰為零，已知電子電量為e=1.6×10-19C，普朗克常量為h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，則：（1）陰極K處的金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能為多少eV？（2）若以上述最大初動(dòng)能逸出的光電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，氫原子可以全部或部分地吸取光電子的能量，最大可躍遷至第三能級(jí)，則這些氫原子最多可放出幾種頻率的光子？這幾種光子中最長(zhǎng)波長(zhǎng)為多少（圖乙為氫原子能級(jí)圖）？（保留2位有效數(shù)字）27．（2024春·江蘇連云港·高二統(tǒng)考期末）探討表明，用具有確定能量的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，當(dāng)電子能量大于等于氫原子的能級(jí)差時(shí)，氫原子就會(huì)發(fā)生躍遷，剩余能量仍保留為電子的動(dòng)能。如圖所示，甲為氫原子的能級(jí)圖，乙為探討光電效應(yīng)的試驗(yàn)電路圖，用一束能量為的電子束轟擊一群處于基態(tài)的氫原子，被激發(fā)后的氫原子不穩(wěn)定，向低能級(jí)躍遷，輻射出的光子照耀到用鎢做成極的光電管上，已知金屬鎢的逸出是，電子的電荷量為。（1）處于激發(fā)態(tài)的氫原子能輻射出幾種光子；（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為時(shí)，求內(nèi)到達(dá)陽(yáng)極的光電子數(shù)；（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為多大時(shí)，微安表的示數(shù)剛好為零。28．（2024春·遼寧鞍山·高二鞍山一中校考期中）一群處于第4能級(jí)的氫原子，最終都回到基態(tài)，能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照耀到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變更的圖像（如圖乙）。已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示。（1）求該金屬逸出功W；（2）求b光照耀金屬時(shí)的遏止電壓；（3）光照耀到物體表面時(shí)，猶如大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)勻整的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用表示。一臺(tái)發(fā)光功率為的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S。當(dāng)該激光束垂直照耀到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸取，求其在物體表面引起的光壓，已知光速為c。29．（2024春·遼寧大連·高二大連二十四中期中）探討原子物理時(shí)，科學(xué)家常常借用宏觀模型進(jìn)行模擬，在玻爾原子模型中，完全可用衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)來(lái)模擬探討電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然這時(shí)的向心力不是粒子間的萬(wàn)有引力（可忽視不計(jì)），而是粒子間的靜電力。氫原子在基態(tài)時(shí)軌道半徑r1=。能量E1=-13.6eV；電子和原子核的帶電荷最大小都是，靜電力常量，普朗克常最h=，真空中的光速。（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）求氫原子處于基態(tài)時(shí)電子的動(dòng)能和原子的電勢(shì)能；（2）用波長(zhǎng)是多少的光照耀可使基態(tài)氫原子電離30．（2024春·北京海淀·高二北京市八一中學(xué)期末）依據(jù)玻爾理論，電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)可以看作是僅在庫(kù)侖引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，靜電力常量為k。（1）電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可等效為環(huán)形電流，試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及形成的等效電流的大小；（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，對(duì)應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑滿意，其中n為量子數(shù)，即軌道序號(hào)，為電子處于第n軌道時(shí)的軌道半徑。電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量為電子動(dòng)能與“電子-原子核”這個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢(shì)能和電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r存在關(guān)系：（以無(wú)窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)）。請(qǐng)依據(jù)以上條件完成下面的問(wèn)題。①推導(dǎo)電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能。②試證明電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量和電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量滿意關(guān)系式③假設(shè)氫原子甲核外做圓周運(yùn)動(dòng)的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過(guò)程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=5的氫原子乙吸取并使其電離，即其核外在第5軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動(dòng)能變更，試求氫原子乙電離后電子的動(dòng)能。參考答案：1．D【詳解】A．這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出光子頻率的種類為即能輻射出6種不同頻率的光子，而這6種光子中從n=4能級(jí)躍遷n=3能級(jí)、從n=4能級(jí)躍遷n=1能級(jí)，從n=3能級(jí)躍遷n=1能級(jí)、從n=2能級(jí)躍遷n=1能級(jí)能級(jí)能級(jí)時(shí)輻射出的能量不在可見(jiàn)光范圍，A錯(cuò)誤；B．這群氫原子中從n=4能級(jí)躍遷n=1能級(jí)時(shí)輻射出的能量為12.75eV，不在可見(jiàn)光光子能量范圍之內(nèi)，B錯(cuò)誤；C．輻射出的光中從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出光的頻率最大，C錯(cuò)誤；D．這群氫原子從n=4能級(jí)躍遷n=2能級(jí)時(shí)輻射出的能量為2.55eV，小于鈣的逸出功3.2eV，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。故選D。2．D【詳解】A．氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，軌道半徑變大，靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，A錯(cuò)誤；B．大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠輻射的光子的種類數(shù)目為依據(jù)波爾理論，輻射出的光子的能量分別為依據(jù)光電效應(yīng)的條件，可知有3種頻率的輻射光子能使逸出功為2.65eV金屬發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．由于是一個(gè)氫原子從n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷，假如該氫原子干脆躍遷至基態(tài)，則只能發(fā)出1頻率的光子，假如該氫原子先躍遷至n=2能級(jí)再躍遷至基態(tài)，則能夠發(fā)出2種頻率的光子，即最多能夠發(fā)出2種不同頻率的光子，C錯(cuò)誤；D．處于n=1能級(jí)的氫原子的電離能為則處于n=1能級(jí)的氫原子可以吸取能量為14eV的光子而電離，D正確。故選D。3．D【詳解】AB．巴爾末系為干脆躍遷到時(shí)輻射出的光線，則有可知，巴爾末系的全部譜線中有可見(jiàn)光，光子的能量不行能為3eV，故AB錯(cuò)誤；C．依據(jù)躍遷假設(shè)，從基態(tài)躍遷到其次激發(fā)態(tài)須要的能量為故C錯(cuò)誤；D．依據(jù)題意可知，大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出2種屬于巴爾末系的光，一種是從干脆躍遷到輻射的，一種是從躍遷到輻射的，故D正確。故選D。4．B【詳解】AB．依據(jù)則有解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，釋放能量，電子的動(dòng)能增大，勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；D．電子為實(shí)際物質(zhì)，用的電子碰撞處于基態(tài)的氫原子時(shí)，氫原子會(huì)躍遷到其次能級(jí)，故D錯(cuò)誤。故選B。5．B【詳解】大量處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，釋放的光子的能量為照耀到金屬A上，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為故選B。6．C【詳解】A．依據(jù)玻爾理論，氫原子從量子數(shù)大的向量子數(shù)小的軌道躍遷，須要放出光子，原子的總能量減小；核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有得由此可知，當(dāng)氫原子的量子數(shù)減小時(shí)，其核外電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．一個(gè)處于激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)最多能發(fā)出3條光線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由玻爾理論可得輻射光子能量選項(xiàng)C正確；D．氫原子從n=3躍遷到n=4時(shí)，須要吸取光子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。7．B【詳解】A．由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，得則故A錯(cuò)誤；B．使處于基態(tài)的氫原子電離，需用能量大于等于13.6eV的光照耀即可，故B正確；C．由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，但不是成正比，故C錯(cuò)誤；D．大量處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)共發(fā)出種頻率的光，而一個(gè)氫原子只能放出2種不同頻率的光或者1種頻率的光，故D錯(cuò)誤。故選B。8．C【詳解】A．從能量為0躍遷到基態(tài)，放出的光子能量也就是13.6eV，小于光子的能量，故A錯(cuò)誤；B．一群處于的能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的譜線條數(shù)，依據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)有種，故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)處于能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生2種譜線，故C正確；D．依據(jù)金屬發(fā)生光電效應(yīng)的條件可知，入射光子的能量要大于金屬的逸出功，故氫原子輻射的光子能量大于3.34eV的，都可以使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)。依據(jù)一群處于能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射3種光子，光子的能量分別為其中兩種光子的能量大于鋅板的逸出功，因此只有兩種光子可以使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選C。9．C【詳解】依據(jù)鉻原子的能級(jí)公式可知，鉻原子在，，時(shí)的能量分別為，，則可知鉻原子從能級(jí)躍遷回能級(jí)時(shí)放出的能量為能級(jí)的鉻原子電離須要的能量為因此能級(jí)的鉻原子電離后獲得的動(dòng)能為故選C。10．A【詳解】A．原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，其電子軌道半徑減小，有依據(jù)上述公式可知，電子的速度變大，動(dòng)能有則電子動(dòng)能變大，所以電勢(shì)能減小，故A項(xiàng)正確；B．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)放出光子，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．一個(gè)處于能級(jí)的激發(fā)態(tài)原子向基態(tài)躍遷時(shí)，最多發(fā)出3條光譜線，分別是、、，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．用能量為12.5eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，由于可知?dú)湓涌梢晕‰娮拥囊徊糠帜芰堪l(fā)生能級(jí)躍遷，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。11．A【詳解】A．從、5、4、3能級(jí)躍遷到能級(jí)產(chǎn)生的光的能量分別為3.02eV、2.86eV、2.55eV，、1.89eV，大于2.29eV的躍遷有三種，即氫原子光譜中有三種可見(jiàn)光能夠讓圖甲K極金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A正確；B．大量處于能級(jí)的氫原子最多能輻射出種不同頻率的光，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．僅將圖甲中P向右滑動(dòng)，正向電壓變大，則起先階段電流計(jì)示數(shù)變大，當(dāng)達(dá)到飽和光電流時(shí)，電流不再增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．僅將圖甲中電源的正負(fù)極顛倒，光電管加反向電壓，仍有光電子到達(dá)A極，即電流計(jì)示數(shù)不愿定為0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。12．C【詳解】A．由圖甲可知光子的能量為由圖丙可知遏止電壓為7V，所以光電子的初動(dòng)能為所以金屬材料的逸出功為故A正確，不符合題意；B．這些氫原子躍遷時(shí)共發(fā)出種頻率的光，故B正確，不符合題意；C．光電子由陰極K向?qū)γ娴臉O板運(yùn)動(dòng)，形成的電流在圖乙中從右向左流淌，要阻擋該電流，須要施加反向電壓，即電源左側(cè)應(yīng)當(dāng)為正極，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，氫原子能量減小，庫(kù)侖力做正功，核外電子動(dòng)能增加，故D正確，不符合題意。故選C。13．BC【詳解】A．由圖甲可知處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率最大的光子的能量E＝－1.51eV－（－13.6eV）＝12.09eV由圖丙可知遏止電壓為7V，所以光電子的最大初動(dòng)能Ekm＝eU＝7eV所以金屬材料的逸出功W＝E－Ek＝5.09eV故A錯(cuò)誤；B．由排列組合的規(guī)律可知，處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)能夠發(fā)出3種頻率的光，故B正確；C．光電子由陰極K向?qū)γ娴臉O板運(yùn)動(dòng)，形成的電流在圖乙中從右向左流淌，要阻擋該電流，須要施加反向電壓，即電源左側(cè)應(yīng)當(dāng)為正極，故C正確；D．只要光子的能量大于5.09eV，就可以使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，由圖甲可知滿意要求的有2種頻率的光子，分別對(duì)應(yīng)3→1，2→1的躍遷，故D錯(cuò)誤。故選BC。14．CD【詳解】A．射線為重核衰變或裂變時(shí)才會(huì)放出，氫原子躍遷無(wú)法輻射射線，故A錯(cuò)誤；B．氫原子從的能級(jí)向的能級(jí)輻射光子的能量：在可見(jiàn)光范圍之內(nèi)，故B錯(cuò)誤；C．氫原子在能級(jí)吸取的光子能量就可以電離，紫外線的最小頻率大于，可以使處于能級(jí)的氫原子電離，故C正確；D．氫原子從能級(jí)躍遷至能級(jí)輻射光子的能量：在可見(jiàn)光范圍之內(nèi)；同理，從的能級(jí)向的能級(jí)輻射光子的能量也在可見(jiàn)光范圍之內(nèi)，所以大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出2種頻率的可見(jiàn)光，故D正確。故選CD．15．ABC【詳解】A．由圖乙可知，a光的遏止電壓最大，據(jù)可知，頻率最高，是由第4能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的，故A正確；B．b光是由第3能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的，其能量值為故B正確；C．由圖丙可知，第3能級(jí)的能量值為－1.51eV，電離能為1.51eV，由玻爾理論可知，動(dòng)能為1eV的電子不能使處于第3能級(jí)的氫原子電離，故C正確；D．能量第3大的光子能量為E2－E1＝10.2eV能量第4大的光子能量為E4－E2＝2.55eV由于只測(cè)得3條電流隨電壓變更的圖像，故陰極金屬的逸出功介于2.55~10.2eV之間，不行能是1.75eV，故D錯(cuò)誤。故選ABC。16．BD【詳解】A．于能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)出6種頻率的光子的能量為只有和在1.62~3.11eV范圍內(nèi)，所以可發(fā)出2種可見(jiàn)光，故A錯(cuò)誤；BC．由于只能測(cè)得3條電流隨電壓變更的圖像，只有三種較大頻率的光才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，它們的光子能量為，，，由乙圖可知遏制電壓的關(guān)系為由遏制電壓與頻率關(guān)系可知光子的能量越大，遏制電壓越高，所以b光對(duì)應(yīng)的光子能量為，c光對(duì)應(yīng)的光子能量為，即c光光子是由能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的，故B正確，C錯(cuò)誤；D．由題意知能量為，，的光子才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，能量為，，的光子不能發(fā)生光電效應(yīng)，由光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知逸出功可能為，故D正確。故選BD。17．BD【詳解】A．躍遷到的光子能量為，當(dāng)電壓大于等于時(shí)，溢出來(lái)最大動(dòng)能的光電子被截止，說(shuō)明光電子最大初動(dòng)能為。依據(jù)光電效應(yīng)方程可知，該材料的逸出功，A錯(cuò)誤；B．滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c漸漸向a端移動(dòng)，增加反向截止電壓，有可能出現(xiàn)電流讀數(shù)為零，B正確；C．從向下躍遷，一共可以放射出種光，其中躍遷到的光子能量小于逸出功，所以總共5種光可以發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．依據(jù)光電效應(yīng)方程可知，只要記錄光子頻率、截止電壓就能精確測(cè)量普朗克常數(shù)，D正確。故選BD。18．ACD【詳解】A．四種躍遷中，由到能級(jí)間能級(jí)差最大，輻射的光子能量最大，輻射光子頻率最大，即四條譜線中頻率最大的是Hδ，故A正確；B．由題可知，從躍遷到的能級(jí)，須要吸取波長(zhǎng)為的光子，故B錯(cuò)誤；C．依據(jù)可知，一群處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多能輻射3種譜線，故C正確；D．由圖可知，要使基態(tài)的氫原子受到激發(fā)，至少須要能量為所以，用能量為的電子轟擊，可以使基態(tài)的氫原子受到激發(fā)而發(fā)生躍遷，故D正確。故選ACD。19．AC【詳解】A．一群處于第4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷過(guò)程中能發(fā)出光子種類為故A正確；BC．由圖乙可知，a光的遏止電壓最大，其次是b和c，依據(jù)可知，三種光對(duì)應(yīng)的躍遷是，，故B錯(cuò)誤，C正確；D．c光光子能量為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。20．BD【詳解】A．由題可知，該群氫原子只有從第3能級(jí)躍遷到第一能級(jí)的光子照耀金屬發(fā)生光電效應(yīng)，所以光子能量為12.09eV，結(jié)合光電流圖像，其遏止電壓為1.6V，所以光電子的最大初動(dòng)能為1.6eV，依據(jù)光電效應(yīng)方程得A錯(cuò)誤；B．光電子的最大初動(dòng)能大于使處于能級(jí)的氫原子電離所須要的能量。B正確；C．1s內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目為C錯(cuò)誤；D．因?yàn)楣怆娮泳哂谐鮿?dòng)能，所以當(dāng)正向電壓為3V時(shí)，到達(dá)陽(yáng)極的動(dòng)能不小于3eV。D正確。故選BD。21．AC【詳解】A．截止電壓Ua>Ub，說(shuō)明a光子的能量大于b光子的能量，波長(zhǎng)則小于b光子的波長(zhǎng)；依據(jù)光子的動(dòng)量公式可知，光子動(dòng)量pa>pb，故A正確；B．光子的能量等于原子躍遷前后兩個(gè)能級(jí)之間的能量差，由于a光子的能量大于b光子，說(shuō)明能級(jí)EI＜EII，故B錯(cuò)誤；C．依據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，波長(zhǎng)較小的a光子，其光束的干涉條紋間距更小，即故C正確；D．在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能等于光子能量與逸出功之差，即而截止電壓與電子電量的乘積等于光電子的最大初動(dòng)能，即由上兩式可得假如則有整理得即故D錯(cuò)誤。故選AC。22．AD【詳解】A．電子從軌道躍遷到軌道得能量，電子從軌道躍遷到軌道得能量。則無(wú)輻射躍遷中一個(gè)鉺離子放出的能量約為故A正確；B．由可得這種光纖傳輸只有頻率為的光信號(hào)衰減才能得到有效補(bǔ)償，故B錯(cuò)誤；C．大量處在能級(jí)的鉺離子向下躍遷有以下幾種狀況，，因?yàn)槟芗?jí)躍遷到能級(jí)是無(wú)輻射躍遷，所以不會(huì)放出光子，故處在能級(jí)的鉺離子向下躍遷能產(chǎn)生2種頻率的光子，故C錯(cuò)誤；D．由可得帶入數(shù)據(jù)可解得光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)波長(zhǎng)約為，故D正確。故選AD。23．（1）種，；（2）；（3）【詳解】（1）一群大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)