物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級快練第十二單元近代物理初步作業(yè)2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精題組層級快練(五十二)一、選擇題1．(2016·上海）盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了原子內(nèi)部存在（）A．電子 B．中子C．質(zhì)子 D．原子核答案D解析盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)，說明在原子的中央存在一個體積很小的帶正電的物質(zhì),將其稱為原子核．故選項(xiàng)D正確．2．(2016·北京)處于n＝3能級的大量氫原子，向低能級躍遷時,輻射光的頻率有（)A．1種 B．2種C．3種 D．4種答案C解析處在高能級的氫原子向低能級躍遷時,可以向任意低能級躍遷．選項(xiàng)C正確，A、B、D三項(xiàng)不正確．3．(2016·青島質(zhì)檢)有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是()A．氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B．氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C．氫原子光譜說明氫原子能級是分立的D．氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)答案BC解析由于氫原子的軌道是不連續(xù)的，而氫原子在不同的軌道上的能級En＝eq\f(1,n2)E1，故氫原子的能級是不連續(xù)的即是分立的，故選項(xiàng)C正確；當(dāng)氫原子從較高軌道第n能級躍遷到較低軌道第m能級時,發(fā)射的光子的能量為E＝En－Em＝eq\f(1，n2)E1－eq\f(1,m2）E1＝eq\f（m2－n2，n2m2）E1＝hν，顯然n、m的取值不同，發(fā)射光子的頻率就不同，故氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能級差有關(guān)，故選項(xiàng)D錯誤；由于氫原子發(fā)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,所以發(fā)射的光子的能量值E是不連續(xù)的，只能是一些特殊頻率的譜線，故選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確．4。根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景,圖中實(shí)線表示α粒子運(yùn)動軌跡．其中一個α粒子在從a運(yùn)動到b、再運(yùn)動到c的過程中，α粒子在b點(diǎn)時距原子核最近．下列說法正確的是()A．盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子B．α粒子出現(xiàn)較大角偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子運(yùn)動到b時受到的庫侖斥力較大C．α粒子從a到c的運(yùn)動過程中電勢能先減小后變大D．α粒子從a到c的運(yùn)動過程中加速度先變大后變小答案BD解析盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．α粒子出現(xiàn)較大角偏轉(zhuǎn)的原因是，正電荷集中在原子極小的區(qū)域內(nèi)，α粒子運(yùn)動到b時受到的庫侖斥力較大．α粒子從a到c的運(yùn)動過程中，電場力先做負(fù)功再做正功，電勢能先變大后減?。茈妶隽ο茸兇蠛笞冃?加速度先變大后變?。?．紫外線照射一些物質(zhì)時，會發(fā)生熒光效應(yīng)，即物質(zhì)發(fā)出可見光．這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生兩類躍遷：照射時原子能量變化的絕對值為ΔE1，發(fā)光時原子能量變化的絕對值為ΔE2.關(guān)于原子這兩類躍遷的說法正確的是()A．均向高能級躍遷，且ΔE1〉ΔE2B．均向低能級躍遷,且ΔE1<ΔE2C．先向高能級躍遷，再向低能級躍遷，且ΔE1〈ΔE2D．先向高能級躍遷，再向低能級躍遷，且ΔE1>ΔE2答案D解析照射時，原子吸收光子，向高能級躍遷,發(fā)光時向低能級躍遷，吸收的是紫外線光子，放出的是可見光光子，故ΔE1〉ΔE2，選項(xiàng)D正確．6.如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是（）答案C解析從能級圖上可以看出,a光子的能量最大，光的波長最短，b光子的能量最小，頻率最低，波長最長，因此選項(xiàng)C正確．7。氫原子能級圖如圖所示，對于基態(tài)氫原子，下列說法正確的是（)A．它能吸收10.2eV的光子B．它能吸收11eV的光子C．它能吸收動能為10eV的電子的能量D．它能吸收具有11eV動能的電子的全部動能答案A解析注意到光子能量只能全部被吸收，而電子能量則可以部分被吸收。10.2eV剛好是n＝1、n＝2的能級差,而11eV不是，由玻爾理論知選項(xiàng)A正確．基態(tài)氫原子只可吸收動能為11eV的電子的部分能量（10.2eV），剩余0。8eV仍為原來電子所有．8．（2016·河源模擬）用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為ν1、ν2和ν3的三條譜線,且ν3＞ν2＞ν1，則(）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解析大量氫原子躍遷時只有三個頻率的光譜，這說明是從n＝3能級向低能級躍遷,n＝3能級向n＝1能級躍遷時，hν3＝E3－E1；n＝2能級向n＝1能級躍遷時，hν2＝E2－E1；n＝3能級向n＝2能級躍遷時,hν1＝E3－E2；將以上三式變形可得hν3＝hν2＋hν1,解得ν3＝ν2＋ν1,所以選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C、D錯誤;再根據(jù)氫原子理論可知,入射光頻率ν0＝ν3，所以選項(xiàng)A錯誤．9．如圖(1)所示為氫原子的能級,圖(2)為氫原子的光譜．已知譜線a是氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時的輻射光,則譜線b是氫原子（)A．從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時的輻射光B．從n＝5的能級躍遷到n＝2的能級時的輻射光C．從n＝4的能級躍遷到n＝3的能級時的輻射光D．從n＝1的能級躍遷到n＝2的能級時的輻射光答案B解析由圖（2)看出b譜線對應(yīng)的光的頻率大于a譜線對應(yīng)的光的頻率,而a譜線是氫原子從n＝4能級躍遷到n＝2能級時的輻射光,所以b譜線對應(yīng)的能級差應(yīng)大于n＝4與n＝2間的能級差，故選項(xiàng)B正確．10．(2016·保定模擬）如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在自發(fā)躍遷中放出一些光子,用這些光子照射逸出功為2.25eV的鉀，下列說法正確的是（)A．這群氫原子能發(fā)出三種不同頻率的光B．這群氫原子發(fā)出光子均能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)C．金屬鉀表面逸出的光電子最大初動能一定小于12.09eVD．金屬鉀表面逸出的光電子最大初動能可能等于9。84eVE．氫原子發(fā)出光子后其核外電子動能變小答案ACD解析根據(jù)C32＝3知，這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光子,故選項(xiàng)A正確;從n＝3向n＝2躍遷的光子頻率最小，波長最長；只有從n＝3躍遷到n＝1,以及從n＝2躍遷到n＝1輻射的光子能量大于逸出功，所以能發(fā)生光電效應(yīng)的光有兩種,故選項(xiàng)B錯誤;從n＝3躍遷到n＝1輻射的光子能量最大,發(fā)生光電效應(yīng)時，產(chǎn)生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值為13。6eV－1。51eV＝12.09eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程得，Ekm＝hν－W0＝12。09eV－2.25eV＝9.84eV，故選項(xiàng)C、D正確;原子發(fā)出光子后,向低能級躍遷，其核外電子動能變大，電勢能變小，故選項(xiàng)E錯誤．11。（2016·南昌模擬)如圖是氫原子的能級圖,一群氫原子處于n＝3能級,下列說法中正確的是()A．這群氫原子躍遷時能夠發(fā)出3種不同頻率的波B．這群氫原子發(fā)出的光子中,能量最大為10.2eVC．從n＝3能級躍遷到n＝2能級時發(fā)出的光波長最長D．這群氫原子能夠吸收任意光子的能量而向更高能級躍遷E．如果發(fā)出的光子中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),那一定是由n＝3能級躍遷到n＝1能級發(fā)出的答案ACE解析根據(jù)C32＝3知，這群氫原子能夠發(fā)出3種不同頻率的光子,故選項(xiàng)A正確;由n＝3躍遷到n＝1，輻射的光子能量最大，ΔE＝13。6－1.51eV＝12。09eV,故選項(xiàng)B錯誤;從n＝3躍遷到n＝2輻射的光子能量最小,頻率最小，則波長最長，故選項(xiàng)C正確；一群處于n＝3的氫原子發(fā)生躍遷，吸收的能量必須等于兩能級的能級差，故選項(xiàng)D錯誤;如果發(fā)出的光子只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，知這種光子為能量最大的一種，即為n＝3躍遷到n＝1能級發(fā)出的，故選項(xiàng)E正確．12.μ子與氫原子核（質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如圖所示為μ氫原子的能級圖．假定用動能為E的電子束照射容器中大量處于n＝1能級的μ氫原子，μ氫原子吸收能量后，至多發(fā)出6種不同頻率的光，則關(guān)于E的取值正確的是（）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?yàn)棣虤湓游漳芰亢笾炼喟l(fā)出6種不同頻率的光，所以μ氫原子被激發(fā)到n＝4的激發(fā)態(tài),因此有2371。5eV〈E<2428。4eV，即選項(xiàng)C正確．13．氫原子部分能級的示意圖如圖所示,不同色光的光子能量如下表所示：色光紅橙黃綠藍(lán)—靛紫光子能量范圍(eV）1.61~2．002。00～2．072.07～2．142.14~2．532.53～2．762。76～3．10處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為(）A．紅、藍(lán)-靛 B．黃、綠C．紅、紫 D．藍(lán)—靛、紫答案A解析由七種色光的光子的不同能量可知，可見光光子的能量范圍在1.61～3.10eV,故可能是由第4能級向第2能級躍遷過程中所輻射的光子，E1＝－0.85－(－3.40)＝2。55eV，即藍(lán)-靛光;也可能是氫原子由第3能級向第2能級躍遷過程中所輻射的光子，E2＝－1。51－(－3。40)＝1。89eV，即紅光．二、非選擇題14．(2015·海南）氫原子基態(tài)的能量為E1＝－13.6eV.大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)．由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為－0.96E1,頻率最小的光子的能量為________eV（保留2位有效數(shù)字），這些光子可具有________種不同的頻率．答案0。31eV10解析頻率最大的光子能量為－0。96E1，即En－(－13。6eV)＝－0.96×(－13.6eV）,解得En＝－0.54eV即n＝5，從n＝5能級開始，共有5→1,5→4,5→3，5→2,4→1，4→2，4→3，3→1,3→2,2→1，10種不同頻率的光子．頻率最小的光子是從n＝5躍遷到n＝4能級，即頻率最小的光子能量為Emin＝－0.54eV－（－0。85eV)＝0。31eV.15．氫原子處于基態(tài)時,原子的能量為E1＝－13。6eV，求：(1）當(dāng)氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級時，向外輻射的光子的波長是多少？(2）若要使處于基態(tài)的氫原子電離,至少要用多大頻率的光子照射氫原子?(3)一群氫原子在n＝4能級時可放出幾種不同能量的光子？畫出能級圖，并標(biāo)出這些光譜線．答案(1)6.58×10－7（2)3。28×1015Hz（3)6種光譜線如圖所示解析（1)由公式En＝eq\f(E1，n2）,而E1＝－13。6eV可得E2＝－3.4eV，E3＝－1。51eV輻射光子能量E＝E3－E2＝(－1.51eV)－（－3。4eV）＝1。89eV。而E＝hν＝heq\f(c，λ)則λ＝eq