高考物理一轮复习名师预测：专题13.3 原子结构 氢原子光谱（含解析）.docVIP

专题13.3 原子结构 氢原子光谱（名师预测） -2015年高考物理一轮复习精品资料 1．下列能揭示原子具有核式结构的实验是(　　) A．光电效应实验　　　　　　B．伦琴射线的发现 C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现 2．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En＝E1/n2，其中n＝2,3，….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为(　　) A．－ B．－ C．－ D．－ 解析：由En＝E1/n2知，第一激发态的能量为E2＝，又≥－，得λ≤－，故C对，A、B、D错． 答案：C 3．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则(　　) A．吸收光子的能量为hν1＋hν2 B．辐射光子的能量为hν1＋hν2 C．吸收光子的能量为hν2－hν1 D．辐射光子的能量为hν2－hν1 4卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是(　　) 解析：α粒子轰击金箔后偏转，越靠近金箔，偏转的角度越大，所以A、B、C错误，D正确． 答案：D 5．用频率为ν0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ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3ν2ν1，则________． A．ν0ν1　　　　　B．ν3＝ν2＋ν1 C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.＝＋ 6.如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子．问： (1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射出上述能量的光子？ (2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图． 7．光子不仅具有能量E＝hν，而且像实物粒子一样具有大小为p＝＝的动量．如果氢原子能级可用如下公式来描述：En＝－(2.18×10－18J)，n＝1,2,3…，其中Z为原子序数．已知电子电荷量取1.60×10－19C.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________(选填“小于”或“大于”)不考虑原子的反冲时辐射光子的频率． 解析：第一激发态E2＝－()J＝－3.4 eV.由能级跃迁公式：hν＝Em－En，从基态跃迁至第一激发态，所需光子的最小能量为E最小＝E2－E1＝10.2 eV.不考虑氢原子反冲时，辐射光子的频率为：hν0＝E最小＝E2－E1.考虑氢原子反冲时，设反冲的动能为mν2，辐射的光子能量为hν.由能量守恒：hν0＝hν＋mν2，可见辐射光子的频率降低了． 答案：－3.4 eV　10.2 eV　小于 8．(1)下列叙述中正确的有________． A．光的粒子性被光电效应和康普顿效应所证实 B．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型 C．紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线也一定可以使该金属发生光电效应 D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下一个氡原子核(2)氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是________eV，一群处于n＝4能级的氢原子回到n＝2的状态过程中，可能辐射________种不同频率的光子． 解析：(1)红外线的频率比紫外线小，不一定能发生光电效应，C选项错．半衰期是大量粒子统计的结果，D选项错． (2)可能从能级4跃迁到能级2，也可能从能级4跃迁到能级3，还可能从能级3跃迁到能级2，故可能发出三种不同频率的光子． 答案：(1)A、B　(2)13.6　3 9.如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时，求： (1)有可能放出几种能量的光子？ (2)在哪两个能级间跃迁时，所发出光子的波长最长？波长是多少？ 10．氢原子的核外电子质量为m，电荷量为e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1. (1)电子运动的动能Ek是多少？ (2)电子绕核转动的频率f是多少？ (3)氢原子核在离核最近的电子轨道处产生的电场强度E为多大？ 11. 如图2－2－9所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子，问： 图2－2－9 (1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？ (2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图． (2)辐射跃迁图如答案图所示． 答案：(1)12.75 eV 12．在研究原子物理时，科学家经常借用宏观模型进行模拟．在玻尔原子模型中，完