2016-2017学年高二物理上学期课时提升训练11

1、课时训练达标巩固区【小题达标练】一、选择题1. （多选）（2015 邯郸高二检测）关于玻尔的原子模型，下列说法中正 确的有 （ ）A. 它彻底地否定了卢瑟福的核式结构学说B. 它发展了卢瑟福的核式结构学说C. 它完全抛弃了经典的电磁理论D. 它引入了普朗克的量子理论【解析】选B、D。玻尔的原子模型在核式结构的前提下提出轨道量 子化、能量量子化及能级跃迁，故选项A错误,B正确；它的成功在于 引入了量子化理论，缺点是过多地引入经典力学，故选项C错,D正确。2. 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2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，

2、能量减少【解析】选B。根据玻尔理论，氢原子能级越高对应的能量越大，当氢 原子从较高能级向较低能级跃迁时放出光子，能量减少,B对,A、C D 错。【互动探究】如果这个氢原子是由n=2能级跃迁到n=3能级,上面四 个选项选哪一个 ?【解析】选C。根据玻尔理论，氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时吸收光子，能量增加,C对,A、B、D 错。3. （2015 无锡高二检测）已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能 级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是（）113.6f/cV0.54-0.85131 -5 L23.4u=13时cE剧-0

3、.54 -0.85 -L511-3.413,6A/eV-3A2-13.65430-0.54-0.85-1.51【解析】选A。根据玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃 迁,根据氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁，选 项A正确4. （2015 湖北名校联考）如图所示为氢原子 的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射 一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子 发射不同波长的光有 （）A. 15 种 B.10 种C.4种 D.1 种【解析】选B。吸收13.06eV能量后氢原子处于量子数n=5的激发 态，故可产生10种不同波长的光，故B正确。【补偿训练】汞原子的能级图如图所示，现

4、让一束光子能量为 8.8eV 的单色光照射到大量处于基态（能级数n=1）的汞原子上，能发出6种 不同频率的色光。下列说法中正确的是（）n/eV41.63 -2.725.5I104A. 最长波长光子的能量为1.1eVB. 最长波长光子的能量为2.8eVC. 最大频率光子的能量为2.8eVD. 最大频率光子的能量为4.9eV【解析】选A。由题意知，吸收光子后汞原子处于n=4的能级，向低能 级跃迁时，最大频率的光子能量为（-1.6+10.4）eV=8.8eV,最大波长（即 最小频率）的光子能量为（-1.6+2.7）eV=1.1eV,故A正确。5. （多选）已知氢原子的能级图如图所示，现用光子能量介于

5、1012.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是V 4 5 1 e S- 8 5 F-0.-0.-11 13.6A. 在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B. 在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C. 照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有 6种D. 照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有 3种【解析】选B、C。根据跃迁规律h戸Em-En和能级图，可知A错,B对;氢原子吸收光子后能跃迁到最高为 n=4的能级，能发射的光子的波长 有=6种，故C对,D错。【总结提升】氢原子跃迁的两个关键点（1）氢原子只能吸收和能级差相同的能量的光子而发生跃迁，即光子的能量大于能

6、级差和小于能级差都不能被氢原子吸收而跃迁。氢原子从较高能级向低能级跃迁时有多种可能，故可以发出多种不同波长的光，发光的种数可以用：计算。6. （多选）（2015 佛山高二检测）设氢原子由n=3的状态向n=2的状态 跃迁时放出能量为E、频率为v的光子。则氢原子（）A. 跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B. 由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于EC. 由n=2的状态向n=3的状态跃迁时吸收光子的能量等于ED. 由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率大于v【解析】选B、C。原子跃迁时可以放出或吸收能量为特定值的光子 ,A 错;由n=2的状态向n=1的状态跃迁时，能量比

7、由n=3的状态向n=2 的状态跃时要大，所以放出光子的能量大于E,B项正确;由 n=2的状态 向n=3的状态跃迁时吸收光子的能量等于由 n=3的状态向n=2的 状态跃迁时放出的能量E,C项正确;由 n=4的状态向n=3的状态跃迁 时放出光子的能量较小，所以频率小于vD项错。7. （多选）（2015 济宁高二检测）用光子能量为E的单色光照射容器中 处于基态的氢原子，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光 子，它们的频率由低到高依次为v 1、v 2、v 3,由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为（）nE/eVPq.2860.3S5-0.544-0.K531.512 3.4I-1

8、3.6A.h v i B.h v 3 C.h v i+hv 2 D.h v 1+h v 2+hv 3【解析】选B、C。氢原子吸收光子能向外辐射三种不同频率的光子， 说明其吸收光子后从基态跃迁到第三能级，在第三能级不稳定，又向较 低能级跃迁，发出光子。其中从第三能级跃迁到基态的光子能量最大 为h v,所以氢原子吸收的光子能量应为 E=h v,且关系式h v=h vi +h v成立,故正确选项为B、Co【易错提醒】解答本题的两个易错点：(1)没有从题目信息“放出三种不同频率的光子”得出是从第三能级跃迁，从而忽略了 h v=h vi+h v,导致漏选Co(2)对跃迁规律的误解，认为既然能放出三种不同

9、频率的光子，能量应该是三者之和，误选D。二、非选择题8. 氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离厂 ：i43.4 eV子。已知基态的氦离子能量为 Ei=-54.4eV,氦离子能级/ -八的示意图如图所示，用一群处于第4能级的氦离子发 厂544 eV出的光照射处于基态的氢气。求：(1)氦离子发出的光子中，有几种能使氢原子发生光电效应？ (2)发生光电效应时，光电子的最大初动能是多少？【解析】(1) 一群氦离子跃迁时，一共发出N二字=6种光子 由频率条件h戸Em-En知6种光子的能量分别是n=4到n=3n=4到n=2n=4到n=1n=3到n=2n=3到n=1n=2到n=1由h由h由h由h由h

10、由hw=E4-E3=2.6eVY2=E4-E2=10.2eVw=E4-Ei=51.0eVw=E3-E2=7.6eVv5=E 3 -Ei =48.4eVw=E2-Ei=40.8eV由发生光电效应的条件知,h v、h v、h v三种光子可使处于基态的氢原子发生光电效应。由光电效应方程Ek=h vWo知,能量为51.0eV的光子使氢原子逸出的光电子最大初动能最大，将 Wo=13.6eV 代入,Ek=h v-Wo得Ek=37.4eV。答案:(1)6 种 (2)37.4eV【大题提升练】科/cV8 04 = -0+853 - 1J123.41.(1)氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时,

11、辐射光的波长为656nm以下判断正确的是 ()A. 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于-13.6656nmB. 用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级C. 一群处于n=3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633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级(2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2冲E/eVg -I-.”I-“2 Q6-038专二峨3L512的能级时，辐射出频率为 Hz的光子，用该频率的 _-3,40光照射逸出功为2.25eV的钾表面，产生的

12、光电子的最大初13.60动能为eV。(电子电量e=1.60 x 10-19C,普朗克常量h=6.63 x10-34J s)【解析】(1)选C、D。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Em-En=h 可知,B错误,D正确;根据-=3可知,辐射的光子频率最多3种,C正确。(2)根据-0.85eV-(-3.40)eV=hv,可求得光子的频率 v=6.15 X1014Hz;根据Ek =h v-Wo可求得光电子的最大初动能 Ek=2.55eV-2.25eV=0.3eV答案:(1)C、D (2)6.15 X10140.32.(1)(多选)如图

13、为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()7 54 3 2E/cV -0.54 -O.5 -1.51-3.4113.6A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B. 从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电 磁波的速度大C. 处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的D. 从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量E. 处于n=5能级的一群原子跃迁时，最多可以发出6种不同频率的光 子（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示。电子处 在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离 （选填“近”或“远”）

14、。当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有 条。n Hc+ /cV0006-1.515 -2J 843,403 6.042 -13.6I54.4【解析】（1）选A、C、D。根据AE=h v,戸-,可知AE=h v, ?=上学,从n=4 能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级放出能量小所 以从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射 出电磁波的波长长，选项A正确;电磁波的速度是光速，与电磁波的波 长、频率无关，选项B错误;处于不同能级时，核外电子在各处出现的概 率不相同,C正确;从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能 量,D正确;处于n=5能级的一群原子跃迁时，最多可以发出10种不同 频率的光子,E项错误。(2)根据玻尔理论，电子离原子核越远，原子所处的能级就越高，另外，处 于n=4能级的