高考物理一轮复习课时练48

课时作业（四十八）

〃基础训练■.

1.如右图所示为卢瑟福做。粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜•起分别放

在图中的月、氏。、〃四个位置时，下述对观察到的现象的说法中正确的是

A.放在力位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B.放在4位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比力位置时稍少些

C.放在。、〃位置时，屏上观察不到闪光

D.放在〃位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

［解析］。粒子散射实验的结果是，绝大多数。粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方

向前进，少数。粒子发生了较大偏转，极少数。粒子被反弓单回来.因此，荧光屏和显微镜

一起分别放在图中的尔氏C、〃四个位置时，在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为

绝大多数、少数、少数、极少数，故A、D正确.

［答案］AD

2.有关氢原子光谱的说法正确的是（）

A.氢原子的发射光谱是连续谱

B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光子

C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的

D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关

［解析］原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能级是分立的，所以氢原子

的发射光谱不是连续谱，原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只

能发出特定频率的光，综上所述，选项A、D错，B、C对.

［答案］BC

3.（2012•广州模拟）仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，

其原因是)

A.氢原子只有儿个能级

B.氢原子只能发出平行光

C.氢原子有时发光，有时不发光

0.氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以时应的光的频率也是不连续的

［解析］光谱中的亮线对应不同频率的光，”分离的不连续的亮线”对应着不同频率的

光，B、C错.氢原子在不同的能级之间跃迁时，辐射不同能量的光子，并且满足E=hv.

能量不同，相应光子频率不同，体现在光谱上是一些不连续的亮线，A错误，D正确.

［答案］D

nE/eV

00-...............................................0

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

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

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

113.60

4.氢原子的部分能级如右图所示.氢原子吸收以卜能量的光子可以从基态跃迁到〃=2

能级的是()

A.10.2eVB.3.4eV

C.1.89eVD.1.51eV

［解析］氢原子从基态跃迁到量子数为2的能级需要吸收的光子的能量为两能级之差，

即10.2eV.

［答案］A

n£/cV

8.............................0

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

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

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

113.6

5.如右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处丁”=4的激发态，当向低能级

跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光，下列说法正确的是

()

A.最容易表现出衍射现象的光是由77=4能级跃迁到/7=1能级产生的

B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到普=1能级产生的

C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

D.用〃=2能级跃迁到n=\能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属钳能发生光

电效应

［解析］最容易发生衍射的应是波长最长而频率最小、能量最低的光波，hv=h^=En

一区，对应跃迁中能级差最小的应为〃=4到〃=3,故A、B错.处于〃=4能级上的氢原子

共可辐射出《=6种不同频率的光，故C错.根据力V=伤一片及发生光电效应的条件力了2心

可知D正确.

［答案］D

6.（2012•温州检测）如下图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于〃=3的激发

态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠，

下列说法中正确的是（）

/i=4-----------------------------0.85eV

/i=3------------------------------1.51eV

H-2-----------------------------3.40eV

H=1-----------------------------13.6eV

A.这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从〃=3跃迁到〃=2所发出的光波长

最短

B.这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大

C.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11eV

D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eV

［解析］从〃=3跃迁到"=2所发出的光频率最小，波长最大，A错；氢原子在辐射光

子的过程后，轨道半径减小，动能增大，电势能减小，总能量减小，B错：辐射光子的最大

能量为12.09eV,所以金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为（12.09-2.49）eV=9.60

eV,C错，D对.

［答案］D

7.（2012•苏北模拟）若氢原子的基态能量为双区0）,各个定态的能量值为£,=4（〃=

n

1,2,3-）,则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为

;若有一群处于〃=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光

电效应现象，则该金属的逸出功至多为（结果均用字任表示）.

［解析］若氢原子的基态能量为双小0），各个定态的能量宜为区=4（〃=1,2,3…），则

n

为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，电子需吸收能量跃迁到无穷远处，所

需的最小能量为0—《=一氏处于〃=2能级的氢原子，辐射光子的能量为一力?，所以要使

某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为一

［答案］一夕一射

8.（2012•南通检测）光子不仅具有能量Q力L而且像实物粒子一样具有大小为夕="

C

h/

■的动量.如果氢原子能级可用如下公式来描述：区=—（2.J）F，〃=1,2,3…，

八n

其中Z为原子序数.已知电子电荷量取1.60X10-'9C.则氢原子第一激发态的能量为

为使处于基态的氢原子进入激发态，入射光子所需的最小能量为•氢原

子从第一激发态跃迁回基态时，如果考虑到原子的反冲，辐射光子的频率________（填“小

于”或“大于”）不考虑原子的反冲时辐射光子的频率.

O1O\Z10T8

［解析］第一-激发态氏=一（二~7——）J=-3.4eV.由能级跃迁公式：hv=E-En,

从基态跃迁至第一激发态，所需光子的最小能量为月取小=伤一右=1（）.2eV.不考虑氢原子反

冲时，辐射光子的频率为：方八=〃今小=合一4考虑氢原子反冲时，设反冲的功能为%7月

辐射的光子能量为力L由能量守恒：可见辐射光子的频率降低了.

［答案］-3.4eV10.2eV小于

〃能力提升〃

9.氢原子部分能级的示意图如下图所示.不同色光的光子能量如下表所示.

色光红橙黄绿蓝■靛紫

光子能量范围1.61-2.00〜2.07〜2.14〜2.53〜2.76〜

(eV)2.002.072.142.532.763.10

n£/cV

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

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

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

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

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

处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为

A.红、蓝-靛B.黄、绿

C.红、紫D.蓝-靛、紫

［解析］原子发光时放出的光子的能量等于原子能级差，先分别计算各相邻的能级差，

再由小到大排序.结合可见光的光子能量表可知，有两个能量分别为1.89eV和2.55eV

的光子属于可见光，分别属于红光和蓝-靛光的范围，故答案为A.

［答案］A

10.用频率为八的光照射大量:处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率

分别为味匕、人的三条谱线，且七＞L,则()

A.乙＜心B.匕=七十心

C.九=心+八十八I).

1Iv2-3

［解析］大量处于基态的氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从〃=3的能级

向低能级跃迁，根据能量守恒有，hv.=hv2+hvx,解得：匕=匕+选项B正确.

［答案］B

11.(2012•江苏南通市调研)已知金属铝的逸出功躺=4.54eV.氢原子的能级图如图所

示.有一群处于〃=3能级的氢原子，用辐射出的最大频率的光子照射金属铛，产生光电子

的最大初动能是多少？

n簟V

8

4