高二物理人教版选择性高分突破考点专题专题强化二波尔的原子模型

专题强化二：波尔的原子模型

考点讲解：玻尔理论

(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不

向外辐射能量.

(2)跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为加的光子，这个光子的能量由

前后两个能级的能量差决定，即。片凰二旦.(〃是普朗克常量，/?=6.63X1()-34J.S)

(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是丕连续的，因此电子的可能

轨道也是丕连续的.

4.氢原了的能量和能级变迁

(1)能级和半径公式：

①能级公式：£尸，昌5=1,2,3,…)，其中昌为基态能量，其数值为昌=二11笈。丫.

tr

②半径公式：/•“=&(〃=1,2,3,…),其中门为基态轨道半径，又称玻尔半径,其数值为门=0.53X10」。m.

(2)氢原子的能级图，如图2所示

技巧归纳：

1.定态间的跃迁—满足能级差

(1)从低能级(〃)坐二高能级(〃?)f吸收能量.

hv=En—En

⑵从高能级W)出二低能级(〃)一放出能量.

hv=Em—En.

2.电离

电离态与电离能

电离态：〃=8,E=o

基态f电离态：£^>0-(-13.6cV)=13.6eV.

激发态〜电离态：入60—&=1&|.

若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能.

专题强化训练

一、单选题

1.(2022春・辽宁•高二校联考期末)2D21年12月31日晚中国沈阳迎春灯会在棋盘山关东影视城盛装启幕，为沈城

市民开启横跨元旦、春节和元宵节三节连过的51天光影狂欢，使沈阳建设国家中心城市增添更多的文化元素。霓

虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级

示意图，已知可见光光子能量范围为，63〜3.10eV,若一群氢原子处于〃=4能级，则下列说法正确的是（）

nE/eV

3---------------------------1.51

2---------------------------3.40

1----------------------------13.6

A.这样氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光

B.氢原子从〃=4能级向〃=1能级跃迁过程中发出光为可见光

C.辐射出的光中从〃=2能级跃迁到H=1能级发出光的频率最大

D.氢原子从〃=4能级向〃=2能级跃迁过程中发出光去照射逸出功为3.2eV的金属钙，不能使金属钙发生光电效应

2.（2022春•甘肃庆阳•高二期末）氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是（）

nE/eV

00.............0

4--------------0.85

3--------------1.51

2--------------3.40

1----------------13.6

A.氢原子从低能级向高能级跃迁时静电力做正功

B.大量处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时，有4种频率的辐射光子能使逸出功为2.65eV金属发生光电效应

C.一个氢原子从〃=3能级向基态跃迁时，可发出3种不同频率的光子

D.处于〃=1能级的氢原子可以吸收能量为14cV的光子

3.（2023春•辽宁锦州•高二校考期中）如图为氢原子的能级示意图。氢原子从高能级直接向〃=2的能级跃迁所产生

的光谱，被称为巴尔末系。已知可见光的光子能量范围为L62eV~3.11cV。根据玻尔理论，下列说法正确的是（）

n£/eV

8----------0

5-------------0.54

4-------------0.85

3-------------1.51

2-------------3.40

1-------------13.6

A.巴尔末系的所有谱线中没有可见光

B.巴尔末系中光子的能量可能为3eV

C.用13eV能量的光照射处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到〃=2激发态

D.大量处广〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出2种属「巴尔末系的光

4.（2023春•重庆沙坪坝•高二重庆南开中学校考期中）如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时,

释放光子的波长分别是4、4、4,则下列说法正确的是（）

-1.51eV

-3.4eV

-13.6eV

A.从〃=3能级跃迁到〃=2能级时，释放光子的波长为

B.从〃=2能级跃迁到〃=1能级时，释放光子的波长为名-

C.从n二3能级跃迁到〃=2能级时，电子的动能减少

D.用IleV的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子一定不会发生沃迁

5.（2021春・陕西西安•高二统考期末）氢原子能级示意图如图所示；已知金属A的逸出功为8.44eV,大量处于〃=3

能级的氢原子向基态跃迁时，释放的光子照射到金属A上，产生光电子的最大初动能为（）

nE/eV

00.0

-0.85

-1.51

2-----------------------3.40

1-----------------------13.6

A.3.04eVB.3.65eVC.7.16eVD.9.88eV

6.（2023春•重庆沙坪坝•高二重庆一中校考期中）根据玻尔的原子理论，氢原子具有能量量子化和轨道量子化。若

氢原子的基态能量为耳，当量子数为〃时，激发态能量为瓦,=与，光在真空中传播速度为。。下列描述正确的是

A.当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆冏运动的动能增人，原子能量也增人

B.一个处于〃=4激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出6条光线

C.氢原子从〃=4跃迁到〃=2时，所辐射光子的能量是-当

16

\44hc

D.氢原子从〃=3跃迁到〃=4时，所幅射光波的波长是

7E、

7.（2022春・吉林长春•高二汽车区第三中学期末）如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于〃=3激发态的氢原

子跃迁时,发出频率不同的大量光子.其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电

压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（）

A.阴极K金属的逸出功为6.29eV

B.用能量为15.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

C.光弓子最大初动能与入射光的频率成正比

D.一个处于〃=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光

8.（2023春・河北邯郸•高二涉县第二中学校联考期中）下图为氢原子的能级图，以下说法正确的是（）

nE/eV

OO-----------------------------0

5-0.54

4-------------------------------0.85

3-------------------------------1.51

2-----------------------------3.40

1-------------------------------13.6

A.氢原子从高能级向基态跃迁时可能发射?光子

B.一群处于〃=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线

C.一人处于〃=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线

D.一样处于〃=3能级.上的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子都可以使逸出功为3.34cV的锌板发生光电效应

9.（2023春・北京海淀・高二北京市十一学校校考期中）原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光

子，例如在某种条件下，格原子的〃=2能级上的电子跃迁到〃=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交

给〃=3能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，己

J

知铭原子的能级公式可简化表示为纥=-；，式中〃=123……表示不同能级，力是正的已知常数，上述俄歇电子的

n~

动能是（）

5A八13A-234-314

A.—B.------C.-----D.-----

16363636

10.（2023春•黑龙江佳木斯・高二佳木斯一中校考期中）如图所示为氢原子的能级图，下列说法正询的是（）

n£/eV

00------------------------0

4--------------------------0.85

3--------------------------1.51

2--------------------------3.4

I--------------------------13.6

A.从〃=3能级跃迁到〃=2能级时，电子的动能会变大，电势能会减小

B.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会吸收光子

C.一个处于〃=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出5条光谱线

D.用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁

11.（2023春・江苏南通•高二海安高级中学校考期中）图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为

5.53xlO'4Hz,逸出功为2.29eV）。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从〃=6、5、4、3能

级跃迁到〃=2能级产生的。下列说法正确的是（）

A.氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应

B.大量处于〃=5能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光

C.仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大

D.仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0

12.（2021春•广东广州•高二广州六中校考期中）如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于〃=4激发态的氢原

子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电

压变化的图像如图丙所示。下列说法不正确的是（）

nE/eV

8----------------0

4------------------0.85

3------------------1.51

2------------------3.40

1------------------13.6

甲

A.光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75eV

B.这些氢原子跃迁时共发出6种频率的光

C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D.氢原子从〃=4能级跃迁到〃=2能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加

二、多选题

13.（2。22春・山西朔州•高二应县一中校考期末）如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于〃=3激发态的氢原

子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电

压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（）

nE/cV

/0

4-0.85

3-1.51

2-3.40

1-13.6

甲

A.光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV

B.这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光

C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极

D.氢原子跃迁放出的光子中有3种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

14.（2022春•山东泰安・高二校考期末）由玻尔原子模型求得氢原子能级如图所示，已知可见光的件子能量在1.62eV

到3.1leV之间，则（）

nE/eV

4-------------------------0.85

3-------------------------1.51

2-------------------------3.40

1-13.60

A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出/射线

B.氢原子从〃=3的能级向〃=2的能级跃迁时会辐射出红外线

C.处于〃=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离

D.大量氢原子从〃=4能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光

15.（2022春•陕西西安・高二陕西师大附中校考期中）一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6

种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示,

已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（）

A.图乙中的。光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

B.图乙中的力光光子能量为12.09eV

C.动能为1eV的电子不能使处于第3能级的氢原子电离

D.阴极金属的逸出功可能为%=1.75eV

16.（2022春・浙江杭州•高二学军中学期中）一群处于〃二4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中发出6种不同频率

的光，将这些光分别照射到图甲所示电路中的阴极K上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示.氢原

子的能级图如图丙所示，可见光光子的能量范围为1.62〜3.1leV,则下列推断正确的是（）

甲乙丙

A.这群氢原子跃迁时最多可发出4种可见光

B.图乙中的6光光子能量为12.09cV

C.图乙中的c光光子是氢原子由〃=4能级向基态跃迁发出的

D.阴极金属的逸出功可能为%=6.75eV

17.（2022春•四川成都•高二成都七中校考期末）如图是用于研究光电效应的实验装置，图是氢原子的能级结构。实

验发现〃=4跃迁到〃=2时发出的某种光照射图实验装置的阴极时，发现电流表示数不为零，慢慢移动滑动变阻器

触点C,发现电压表读数大于等于0.8V时，电流表读数为零，下列说法正确的是（）

EV

O

/e4

.55

-O.8

-O1

T.45

TO

1

T6

A.〃=4跃迁到〃=2的光电子最大初动能为2.55eV

B.滑动变阻器触点c应该向。侧慢慢移动，直到电流表读数为零

C.其他条件不变，一群氢原子处于，=4能级跃迁发出的光，总共有3种光可以发生光电效应

D.用不同频率的光子照射该实验装置，记录电流表恰好读数为零的电压表读数，根据以上频率和电压可以精确测

量普朗克常数

18.（2023春•辽宁大地，高二大连市第十二中学校联考期中）图示为氢原子能级图以及氢原子从〃=3、4、5、6能级

跃迁到〃=2能级时辐射的四条光谱线：已知氢原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级时辐射光子的波长为656nm,下列

叙述正确的有（）

1------------13.6

A.四条谱线中频率最大的是外

B.用633nm的光照射能使氢原子从n=2能级跃迁到〃=3能级

C.一群处于〃=3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线

D.如果用能量为10.3eV的电子轰击，可以使基态的氢原子受激发

19.（2023春•河北邯郸•高二邯郸一中校考期中）一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃讦过程中能发出〃种不同

频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已

知氢原子的能级图如图内所示，则下列推断正确的是（）

E/eV

0

--0.85

-1.51

2--3.40

13.6

丙

A.n=6

B.图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的

C.图乙中的b光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的

D.图乙中的c光光子能量为12.09eV

20.（2021春•宁夏吴忠・高二吴忠中学校考期末）已知氢原子的能级图如图所示，一群处于〃=3能级的氢原子，用

其向低能级跃迁过程中发出的光照射下图电路阴极K的金属，只能测得1条电流随电压变化的图像如图所示。电子

A.阴极金属的逸出功为12.09eV

B.题述光电子能使处于〃=3能级的氢原子电离

C.若第三张图中饱和电流为，o=L6〃A,则1s内最少有10监个氢原子发生跃迁

D.当电压表示数为3V时，到达A极的光电子的动能线N3cV

21.（2022春・浙江嘉兴•高二统考期末）人人两束光是由处在同一激发态的原子跃迁到1态和H态时产生的，分别用

“、方两束单色光照射同一光电管阴极时，都发牛了光电效应，H.两束光照射时对应的截止电压心乂力，则这两束

光（）

A.光子动量pa>p力

B.发生电子跃迁时对应的能级&

C.入射同一双缝干涉装置上，相邻亮纹的间距△取〈△动

D.若Ua=2Ub,则“、力两束光的光子能量满足%=2与

22.（2022春•湖北武汉•高二校联考期末）为了解决光信号长距离传输中的衰减问题，常常在光纤中掺入饵元素。如

图所示的是锂离子的能级示意图，标识为41.2的锂离子处在亚稳态，不会上即向下跃迁：如果用光子能量约为

2.03x10-叼的激光把处「基态能级，⑸2的饵离子激发到“皿能级，再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级41⑶2,从而使

该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时，能使处在亚稳态能级的离子向基态

跃迁，产生大量能量约为1.28X10T9J的光子，于是输出的光便大大加强了。根据上述资料你认为下列说法正确的是

A.无辐射跃迁中一个锂离子放出的能量约为7.50x10-2。1

B.这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿

C.大量处在九川2能级的饵离子向下跃迁能产生4种频率的光子

D.上述情景发生时，光纤中传输的光信号波长约为1.55pm

三、解答题

23.（2022春・江苏南通・高二江苏省包场高级中学校考期中）图甲是氢原子的能级图。图乙是研究光电效应实验的装

置简图，抽成真空的玻璃管内，金属K为阴极，A为阳极，在。、方间接入直流电源，。接正极，力接负极。若用一

群大量处于〃=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属K,并使a、b间的电压从零开始逐渐增大，

发现当电压表的示数增大到7.49V时，电流表的示数刚好减小到零。已知电子电荷量e=1.6xl0」9c，普朗克常量

〃=6.63xl（T"j.s。

（1）照射金属K的光中有几种不同频率的光？并求其中光子的能量最小值£.；

（2）求金属K的逸出功叫；

（3）求金属K的截止频率％。（结果保留两位小数）

nE/eV

00----------------------0

4--------------------------0.85

3------------------------1.51

2--------------------------3.4

1--------------------------13.6

甲乙

24.（2023春・辽宁大连•高二大连市第十二中学校联考期中）一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出6

种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象（如图乙）,

已知氢原子的能级图如图丙所示。

（1）求。光照射金属时的遏止电压U和逸出光电子的最大初动能Ek,,

（2）求该金属逸出功力；

（3）已知4光的能量为E，普朗克常量为/?，真空中的光速为c,若一个质量为机的静止电子吸收了一个d光的光

子，求电子在吸收光子后的速度人小V。（不计电子吸收光子后的质量变化）

nE/eV

000

4-0.85

3-1.51

2-3.40

1------------13.6

丙

25.（2022春・江西抚州•高二金溪一中期末）如图甲为研究光电效应的电路图，用某光束进行实验时发现，当U大

于12V时电流表示数将保持不变，而当U心=-13V时，电流表示数恰为零，已知电子电量为51.6X10I9C,普朗克

常量为仁6.63x|034j$则:

（1）阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为多少eV?

（2）若以上述最大初动能逸出的光电子轰击处于基态的氢原子，氢原子可以全部或部分地吸收光电子的能量到达

激发态，则受激发后的氢原子最多可放出几种频率的光子（图乙为氢原子能级图）？这几种光子中最长波长为多少？

（保留3位有效数字）

26.（2022春•辽宁沈阳•高二沈阳市回民中学期中）如图甲为研究光电效应的电路图，用某光束进行实验时发现，当

大于12V时电流表不数将保持不变，而当U"=12.5V时，电流表不数恰为零，已知电子电量为e=1.6xl（）wc,

普朗克常量为力=6.63xlO"J・s,光速。=36108mzs,则：

（1）阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为多少eV?

（2）若以上述最大初动能逸出的光电子轰击大量处于基态的氢原子，氢原子可以全部或部分地吸收光电子的能量,

最大可跃迁至第三能级，则这些氢原子最多可放出几种频率的光子？这几种光子中最长波长为多少（图乙为氢原子

能级图）？（保留2位有效数字）

£/cV

4.54

-0.85

-1.51

-3.40

-13.6

27.（2021春•江苏连云港•高二统考期末）研究表明，用具有一定能量的电子轰击处于基态的氢原子，当电子能量大

于等于氢原子的能级差时，氢原子就会发生跃迁，剩余能量仍保留为电子的动能。如图所示，甲为氢原子的能级图,

乙为研究光电效应的实验电路图，用一束能量为12.79eV的电子束轰击一群处于基态的氢原子，被激发后的氢原子

不稳定，向低能级跃迁，辐射出的光子照射到用铝做成K极的光电管上，已知金属鸽的逸出是4.54cV,电子的电荷

量为1.6'10小。。

（1）史于激发态的氢原子能辐射出几种光子；

（2）当电流表的示数为4.8RA时，求2s内到达阳极A的光电子数〃；

（3）当电压表示数为多大时，微安表的示数刚好为零。

1-------------------------13.6---------------11--------------

甲乙

28.（2023春•辽宁鞍山•高二鞍山一中校考期中）一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态，能发出6种不同频

率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙）。已知氢

原子的能级图如图丙所示。

（1）求该金属逸出功IV：

（2）求人光照射金属时的遏止电压q；

（3）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物

体表面评生压强，这就是“光压”，用表示。一台发光功率为4的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积

为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，求其在物体表面引起的光压，已知光速为。。

光

29.（2021春・辽宁大连•高一大连一十四中期中）研究原子物理时，科学家经常借用宏观模型进行模拟，在玻尔原子

模型中，完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动，当然这时的向心力不是粒子间的万有引力（可

忽略不计）,而是粒子间的静电力。氢原子在基态时轨道半径，•/=（）.53xl（）">m,。能量©=13.6eV；电子和原子核的

带电荷最大小都是6=1.60x10-1,静电力常量k=9.0xl09Nm2/C-普朗克常最〃=6.63x10力§,真空中的光

速c=3x6m/s0（计算结果保留3位有效数字）

（1）求氢原子处于基态时电子的动能和原子的电势能：

（2）用波长是多少的光照射可使基态氢原子电离

30.（2020春・北京海淀•高二北京市八一中学期末）根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作

用下的匀速圆周运动，已知电子的电荷量为e,质量为〃1,电子在第I轨道运动的半径为/力静电力常量为几

（1）电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期

及形成的等效电流的大小；

（2）氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满

足乙=〃*，其中〃为量子数，即轨道序号，乙为电子处于第〃轨道时的轨道半径。电子在第〃轨道运动时氢原子

的能量工为电子动能与“电子原子核”这个系统电势能的总和。理论证明，系统的电势能约和电子烧氢原子核做圆

周运动的半径，•存在关系：Ep=?（以无穷远为电势能零点）。请根据以上条件完成下面的问题。

①推导电子在第〃轨道运动时的动能。

②试证明电子在第〃轨道运动时氢原子的能量R和电子在第1轨道运动时氢原子的能量用满足关系式纥=且

n

③假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数〃=5的氢

原子乙吸收并使其电离，即其核外在第5轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。不考虑电离前后原子核

的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能。

参考答案:

1.D

【详解】A.这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为

C；=6

即能辐射出6种不同频率的光子，而这6种光子中从〃=4能级跃迁〃=3能级、从〃=4能级跃迁n=1能级，从

n=3能级跃迁〃=1能级、从〃=2能级跃迁〃=1能级能级能级时辐射出的能量不在可见光范围，A错误；

B.这群氢原子中从〃=4能级跃迁〃=1能级时辐射出的能量为12.75eV,不在可见光光子能量范围之内，B错误;

C,幅射出的光中从〃=4能级跃迁到〃=1能级发出光的频率最大，C错误：

D.这群氢原子从〃=4能级跃迁〃=2能级时辐射出的能量为2.55CV,小于钙的逸出功3.2cV,所以不能发生光电

效应，D正确。

故选

2.D

【详解】A.氢原子从低能级向高能级跃迁时，轨道半径变大，静电力做负功，电势能增大，A错误；

B.大量处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射的光子的种类数目为

根据波尔理论，辐射出的光子的能量分别为

-0.85eV-(-1.5leV)=0.66eV<2.65eV

-0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV<2.65eV

-1.5leV-(-3.4eV)=1.89eV<2.65eV

-0.85cV-(-13.6cV)=12.75cV>2.65cV

-1.5leV-(-13.6eV)=12.09cV>2.65eV

-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV>2.65eV

根据光电效应的条件，可知有3种频率的辐射片子能使逸出功为2.65eV金属发牛上电效应，B错误：

C.由于是一个氢原子从〃=3能级向基态跃迁，如果该氢原子直接跃迁至基态，则只能发出1频率的光子，如果该

氢原子先跃迁至〃=2能级再跃迁至基态，则能够发出2种频率的光子，即最多能够发出2种不同频率的光子，C错

误；

D.处于〃=1能级的氢原子的电离能为

E=-E]=13,6eV<14cV

则处于〃=1能级的氢原子可以吸收能量为14cV的光子而电离，D正确.

故选D>

3.D

【详解】AB.巴尔末系为〃=3,4,5,6直接跃迁到〃=2时辐射出的光线，则有

△6=当一心=T・51eV-(—3.40)eV=1.89eV

AE2=E4-E2=2.55eV

AE3=E5-£2=2.86eV

AF4=E6-E2=3.02eV

可知，巴尔末系的所有谱线中有可见光，光子的能量不可能为3eV,故AB错误；

C.根据跃迁假设，从基态跃迁到第二激发态需要的能量为

E=E2-E,=-3.4cV-(-13.6cV)=10.2cV

故C错误；

D.根据题意可知，大量处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出2种属于巴尔末系的光，一种是从〃=4直

接跃迁到〃=2辐射的，一种是从〃=3跃迁到〃=2辐射的，故D正确。

故选D,

4.B

【详解】AB.根据

区

%£和

-«--万

-

有

4-刍=ATC

"

k-&-/!4£

f

/

^g-

-ZTC

<

解得

4K

4-2A

故A错误，B正确；

C.由高能级向低能级跃迁，释放能量，电子的动能增大，势能减小，故C错误；

D.电子为实际物质，用1leV的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子会跃迁到第二能级，故D错误。

故选Bo

5.B

【详解】大量处于"=3能级的氢原子向基态跃迁时，释放的光子的能量为

£=(-1.5leV)-(-13.6eV)=12.09eV

照射到金属A上，产生光电子的最大初动能为

E.=E-2.09eV-8.44eV=3.65eV

故选B.

6.C

【详解】A.按照玻尔理论，氢原子从量子数大的向量子数小的轨道跃迁，需要放出光子，原子的总能量减小：核

外电子烧原子核做匀速圆周运动，有

ke2mv2

由此可知，当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆周运动的动能增大，选项A错误；

B.一人处于〃=4激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出3条光线，选项B错误；

C.由玻尔理论可得辐射光子能量

E=E「E、=一阻

4216

选项C正确；

D.氢原子从〃=3跃迁到〃=4时，需要吸收光子，选项D错误。

故选C。

7.B

【详解】A.由爱因斯坦光电效应方程

%=〃…匕，eUc=1〃此=/

得

eUc=hv-W0

则

=hv-eUc=(13.6-1.5l)eV-6eV=6.09eV

故A错误；

B.使处于基态的氢原子电离，需用能量大于等于13.6eV的光照射即可，故B正确；

C.由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是成正比，故C错误;

D.大量处于〃=3能级的氢原子向基态跃迁时共发出3种频率的光，而一个氢原子只能放出2种不同频率的光

或者1种频率的光，故D错误。

故选Bo

8.C

【详解】A.从能量为0跃迁到基态，放出的光子能量也就是13.6eV,小于/光子的能量，故A错误；

B.一群处于〃=3的能级上的氢原子向低能级跃迁时产生的谱线条数，根据数学知识有

N=C；=3

种，故B错误；

C.一人处于〃=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线，故C正确；

D.根据金属发生光电效应的条件可知，入射光子的能量要大于金属的逸出功，故氢原子辐射的光子能量大3.34eV

的，都可以使锌板发生光电效应。根据一群处于〃=3能级上的氢原子向低能级跃迁时辐射3种光子，光子的能量分

别为

E}=-3.4eV-(-l3.6eV)=10.2eV

^2=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV

E3=-\.5IcV-(-3.4cV)=1.89cV

其中两种光子的能量大于锌板的逸出功，因此只有两种光子可以使锌板发生光电效应，故D错误。

故选C。

9.C

【详解】根据铝原子的能级公式可知，铭原子在〃〃=2,〃=3时的能量分别为

则可知珞原子从〃=2能级跃迁回〃=1能级时放出的能量为

14

〃=3能级的铝原子电离需要的能量为

A

七=0—石=-

39

因此〃=3能级的铝原子电离后获得的动能为

LALL234

-匕=---

k36

故选C。

1().A

【详解】A.原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级时，其电子轨道半径减小，有

MV2

k1=m—

rr

根据上述公式可知，电子的速度变大，动能有

4=L加

2

则电子动能变大，所以电势能减小，故A项正确:

B.氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子，故B项错误；

C.一个处于〃=4能级的激发态原子向基态跃迁时，最多发出3条光谱线，分别是4一3、4-2、4-1,故C项

错误：

D.用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，由于

E2-EX=-3.4-(-13.6)=10.2CV

可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁，故D项错误。

故选A,

11.A

【详解】A.从〃=6、5、4、3能级跃迁到〃=2能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86eV.2.55eV,、1.89eV,

大于2.29cV的跃迁有三种，即氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应，选项A正确；

B.大量处于〃=5能级的氢原子最多能辐射出C：=10种不同频率的光，选项B错误；

C.仅将图甲中P向右滑动，正向电压变大，则开始阶段电流计示数变大，当达到饱和光电流时，电流不再增加，

选项c错谩；

D.仅将图甲中电源的正负极颠倒，光电管加反向电压，仍有光电子到达A极，即电流计示数不一定为0,选项D

错误。

故选A,

12.C

【详解】A.由图甲可知光子的能量为

E=-O.85eV-(-13.6eV)=12.75eV

由图丙可知遏止电压为7V,所以光电子的初动能为

线=et/=7eV

所以金属材料的逸出功为

W=E-Ek=5.75eV

故A正确，不符合题意；

B.这些氢原子跃迁时共发出

C：=6

种频率的光，故B正确，不符合题意；

C.光目子由阴极K向对面的极板运动，形成的电流在图乙中从右向左流动，要阻止该电流，需要施加反向电压，

即电源左侧应该为正极，故C错误，符合题意；

D.氢原子从〃=4能级跃迁到〃=2能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子动能增加，故D正确，不

符合题意。

故选C。

13.BC

【详解】A.由图甲可知处于〃=3激发态的氢原子跃迁M,发出频率最人的光子的能量

F=-1.51eV-(~13.6eV)=12.09eV

由图丙可知遏止电压为7V,所以光电子的最大初动能

Em=eU=7eV

所以金属材料的逸出功

%=£—以=5.09eV

故A错误；

B.由排列组合的规律可知，处于〃=3激发态的氢原子跃迁时能够发出3种频率的光，故B正确；

C.光目子由阴极K向对面的极板运动，形成的电流在图乙中从右向左流动，要阻止该电流，需要施加反向电压，

即电源左侧应该为正极，故C正确；

D.只要光子的能量大于5.09eV,就可以使阴极K发生光电效应，由图甲可知满足要求的有2种频率的光子，分别

对应3-1,2-1的跃迁，故D错误。

故选BCo

14.CD

【详解】A./射线为重核衰变或裂变时才会放出，氢原子跃迁无法辐射N射线，故A错误：

B.氢原子从〃=3的能级向〃=2的能级辐射光子的能显：

£1=-1.5leV-(-3.40eV)=1.89eV

在可见光范围之内，故B错误；

C.氢原子在〃=3能级吸收L51eV的光子能量就可以电离，紫外线的最小频率大于L51eV,可以使处于〃=3能级

的氢原子电离，故C正确；

D.氢原子从〃=4能级跃迁至〃=2能级辐射光子的能量：

E'=-O.85eV-(-3.40eV)=2.55eV

在可见光范围之内；同理，从〃=3的能级向〃=2的能级辐射光子的能量也在可见光范围之内，所以大旱:氢原子从

〃=4能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光，故D正确。

故选CD.

15.ABC

【详解】A.由图乙可知，〃光的遏止电压最大，据

eU=^mv^=hv-匕

可知，频率最高，是由第4能级向