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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第3講 原子結(jié)構(gòu) 能級課時作業(yè)(選修3-5)
一、選擇題(在題后給的選項中,第1~4題只有一項符合題目要求,第5~8題有多項符合題目要求.)
1.如圖K13-3-1所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的3種波長的光.在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是( )
圖K13-3-1
A B C D
【答案】C
【解析】從能級圖上可以看出,a光子的能量最大,a光的波長最短,b光子的能量最小,b光的波長最長,因此C選項正確.
2.(xx年溫州測試)已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV,氫原子的能
2、級示意圖如圖K13-3-2所示,一群處在n=3能級的氫原子向低能級躍遷時,能夠從金屬鉀的表面打出光電子的光波共有( )
圖K13-3-2
A.1種 B.2種
C.3種 D.4種
【答案】B
【解析】要從金屬鉀的表面打出光電子,入射光的能量應(yīng)大于鉀的逸出功,一群處在n=3能級的氫原子向低能級躍遷時,只有n=3能級向n=1能級、n=2能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光子能量大于鉀的逸出功,因此選項B正確.
3.(xx年梅州質(zhì)檢)已知氫原子的基態(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量En=,其中n=2,3,…,用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氫原子從第1激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為( )
3、
A.- B.-
C.- D.-
【答案】C
【解析】依題意,可知第1激發(fā)態(tài)能量為E2=.要將其電離,需要的能量至少為ΔE=0-E2=hν,根據(jù)波長、頻率與波速的關(guān)系c=νλ,聯(lián)立解得最大波長λ=-,選項C正確.
4.下列說法正確的是( )
A.當(dāng)氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時,要吸收能量
B.由于每種原子都有自己的特征譜線,故可以根據(jù)原子光譜來鑒別物質(zhì)
C.大量原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時,產(chǎn)生的光譜線有4種
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】B
【解析】氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時,要放出能量,A錯誤;每種原子都有自己的特征譜線,我們可以利用它
4、來鑒別物質(zhì),B正確;大量原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時,產(chǎn)生的光譜線數(shù)由C=3知有3種,C錯誤;由能級公式hν=E2-E1可知D錯誤.
5.(xx年汕頭測評)按照玻爾原子理論,下列表述正確的是( )
A.核外電子運行軌道半徑可取任意值
B.氫原子中的電子離原子核越遠,氫原子的能量越大
C.原子躍遷時,輻射或吸收光子的能量由能級的能量差決定,即hν=|Em-En|
D.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過程,可能輻射能量,也可能吸收能量
【答案】BC
【解析】由玻爾理論知核外電子軌道是不連續(xù)的,不可以取任意值,故A錯誤;電子離原子核越遠,能級越高,故原子的能量越大,B正確;原子發(fā)生躍
5、遷時,若從低能級向高能級躍遷,吸收能量,從高能級向低能級躍遷,釋放能量,且吸收和放出的光子的能量,由能級的能量差決定,故C正確、D錯誤.
6.下列有關(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的能級是分立的
D.氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)
【答案】BC
【解析】氫原子光譜是線狀譜,對于譜線要正確理解,同時也需要對原子結(jié)構(gòu)正確理解.原子光譜是線狀譜說明原子的能級是不連續(xù)的,并且不同的能級之間的能量差值是不同的.
7.氫原子的部分能級如圖K13-3-3所示,已知可見光的光子能量
6、在1.62 eV到3.11 eV之間.由此可推知氫原子( )
圖K13-3-3
A.從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短
B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光
C.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高
D.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光
【答案】AD
【解析】從高能級向n=1能級躍遷的過程中輻射出的光子最小能量為10.20 eV,不在1.62 eV到 3.11 eV 之間,選項A正確;已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間,從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光的能量不大于3.40 eV,選項B錯誤;
7、從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率均比可見光的頻率低,選項C錯誤;從n=3到n=2能級的過程中釋放的光子的能量等于1.89 eV,介于1.62 eV與3.11 eV之間,所以是可見光,選項D正確.
8.(xx年梅州質(zhì)檢)如圖K13-3-4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),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉,下列說法正確的是( )
圖K13-3-4
A.從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光頻率最高
B.從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光波長最短
C.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為9.60 eV
D.金屬鈉表
8、面所發(fā)出的光電子的最大初動能為11.09 eV
【答案】BC
【解析】從n=3躍遷到n=1時,釋放的光子能量最大,光子的頻率最高,波長最短,故A錯誤,B正確;光子的最大初動能Ekm=hν-W0=13.6 eV-1.51 eV-2.49 eV=9.60 eV,故C正確,D錯誤.
二、非選擇題
9.大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài),發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子,其能量值分別是:1.89 eV,10.2 eV,12.09 eV.躍遷發(fā)生前這些原子分布在___________個激發(fā)態(tài)能級上,其中最高能級的能量值是__________eV (基態(tài)能量為-13.6 eV).
【答案】2?。?.51
【解析】由于大量氫原子在處于不同能量激發(fā)態(tài)發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子,可知氫原子所處的最高能級是n=3,躍遷發(fā)生前這些原子分布在2個激發(fā)態(tài)能級上;其中最高能級的能量值是E3=-1.51 eV.