第十六章　147.原子结构---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版）

这是一份第十六章　147.原子结构---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版），共13页。试卷主要包含了34 eV的锌板发生光电效应等内容，欢迎下载使用。
1~4题每题5分
1.(2025·北京市通州区一模)如图所示为玻尔模型中氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光。下列关于这群氢原子的发射光谱的说法中，正确的是( )
A.是连续谱
B.最多有3种频率
C.波长最长的是从n=4能级跃迁到n=1能级所发出的光
D.只有3种不同频率的光能使逸出功为3.34 eV的锌板发生光电效应
答案 D
解析 氢原子的发射光谱是线状光谱，A错误；
氢原子从n=4能级向低能级跃迁时，最多有C42=6种频率，B错误；
根据hcλ=Em-En ，可知波长最长的是从n=4能级跃迁到n=3能级所发出的光，C错误；
只有从n=4能级跃迁到n=1能级、从n=3能级跃迁到n=1能级、从n=2能级跃迁到n=1能级发出的光子的能量大于3.34 eV，所以只有3种不同频率的光能使逸出功为3.34 eV的锌板发生光电效应，D正确。
2.(2026·福建南平市检测)氢原子核外电子可在不同的轨道围绕原子核高速旋转。取无穷远处为零电势能点，氢原子核外电子在半径为r的轨道上电势能Ep=-ke2r，e为电子电荷量，k为静电力常量。如图所示，氢原子核外电子从半径为r1的轨道1跃迁到半径为r2的轨道2，需要吸收的能量为E，则( )
A.E=ke22(1r1-1r2)
B.E=ke2(1r1-1r2)
C.E=3ke22(1r1-1r2)
D.E=2ke2(1r1-1r2)
答案 A
解析 核外电子绕原子核做匀速圆周运动，有ke2r2=mv2r
得动能为Ek=ke22r
电子在轨道r上的能量E'=Ep+Ek=-ke2r+ke22r=-ke22r
从半径为r1的轨道1跃迁到半径为r2的轨道2，吸收的能量为E=E2-E1=-ke22r2-(-ke22r1)=ke22(1r1-1r2)
故选A。
3.(多选)(2025·重庆市北碚区模拟)巴耳末系是指氢原子从n=3，4，5，6能级跃迁到n=2能级时发出的光谱线系，如图甲所示。图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长，其中Hα、Hβ、Hγ谱线均在可见光区，可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，则下列说法正确的是( )
A.Hα谱线对应光子的能量大于Hβ谱线对应光子的能量
B.Hβ、Hγ谱线分别用于同一套双缝干涉仪器，屏上观察到的Hβ谱线的条纹间宽更大
C.巴耳末系可见光区的三条谱线中，Hα谱线在水中传播速度最大
D.Hγ谱系的光照射逸出功为4.56 eV的钨，能发生光电效应现象
答案 BC
解析 Hα谱线的波长大于Hβ谱线的波长，则Hα谱线的频率小于Hβ谱线的频率，根据ε=hν可知，Hα谱线对应光子的能量小于Hβ谱线对应光子的能量，故A错误；
Hβ、Hγ谱线分别用于同一套双缝干涉仪器，根据Δx=Ldλ，由于Hβ谱线的波长大于Hγ谱线的波长，则屏上观察到的Hβ谱线的条纹间宽更大，故B正确；
巴耳末系可见光区的三条谱线中，Hα谱线的波长最大，频率最小，在水中的折射率最小，根据v=cn可知，Hα谱线在水中传播速度最大，故C正确；
由题意可知其中Hα、Hβ、Hγ谱线均在可见光区，可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，则Hγ谱系的光子能量一定小于钨的逸出功，所以Hγ谱系的光照射逸出功为4.56 eV的钨，不能发生光电效应现象，故D错误。
4.(多选)(2025·浙江金华市三模)一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中，这群氢原子向低能级跃迁一共发出6种不同频率的光
B.图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大
C.图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09 eV
D.a光和b光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有a大于b
答案 AC
解析 一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生C42=6种光子，故A正确；
题图乙中不知道电源正负极，没办法判断在光电管A、K之间加的正向还是反向电压，所以滑片P向右滑动时，电流变化情况无法判断，故B错误；
只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应，那么这两种光子必定是n=4能级向n=1能级跃迁和n=3能级向n=1能级跃迁产生的，由题图丙可知b光的频率较大，则a光为n=3能级向n=1能级跃迁产生的，所以a光的光子能量Ea=E3-E1=12.09 eV，故C正确；
由题图丙可知，遏止电压Uc2