专题十六 原子物理-2021年高中物理解题技巧点拨（学审题，理思路）

学审题，理思路 专题十六、原子物理 1. （2021江西南昌摸底测试）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处干n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 ev的金属铯，下列说法正确的是 A.这群氢原子最多能发出6种不同频率的光，其中从n=4. 能级跃迁到n=3能级所发出的光波长最长 B.这样氢原子发出的光了均能使金属铯发生光电效应 C.金属铯表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.75eV D.金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19eV 【学审题、理思路】 氢原子的能级示意图→ 玻尔理论 ↓ ↓ 辐射光子种类 辐射光子能量 ↓ 光电效应 ↓ 爱因斯坦光电效应方程 ↓ 金属铯表面逸出的光电子最大初动能 【参考答案】AC【命题意图】本题考查光电效应、能级、光的发射及其相关知识点，意在考查灵活运用知识能力和分析综合能力，体现的核心素养是功能观念和科学思维能力。 【解题思路】一群处于n=4的激发态的氢原子，这群氢原子最多能够发出3+2+1=6种不同频率的光，其中从n=4跃迁到n=1能级所发出的光子能量最大，频率最高；从n=4跃迁到n=3能级所发出的光子能量最小，频率最低，波长最长，选项A正确；根据产生光电效应的条件可知，只有光子能量大于金属铯逸出功的光子才能使金属铯发生光电效应，而从n=4跃迁到n=3能级所发出的光子能量只有（-0.85eV）-（-1.51eV）=0.66eV，从n=3跃迁到n=2能级所发出的光子能量只有（-1.51eV）-（-3.40eV）=1.89eV，都小于金属铯的逸出功，不能产生光电效应，选项B错误；从n=4跃迁到n=1能级所发出的光子能量E=（-0.85eV）-（-13.60eV）=12.75eV，由爱因斯坦光电效应方程，金属铯表面逸出的光电子最大初动能Ek=E-W=12.75eV-1.9eV=10.85eV，一定小于12.75eV，选项C正确D错误。 【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是对能级和光的发射理解掌握不到位；二是对光电效应规律理解掌握不到位。 2. （2021浙江名校新高考联盟第一次联考）如图所示是氢原子的能级En随轨道半径rn的关系图，其中r1 为基态氢原子