4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型（分层练习）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

第4节 氢原子光谱和玻尔的原子模型 分层练习 1．按照玻尔理论，下列表述正确的是（　　） A．核外电子运动轨道半径可取任意值 B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越小 C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝En－Em(n>m) D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，可能辐射能量，也可能吸收能量 2．如图为氢原子光谱，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（　　） A．氢原子发射光谱属于连续光谱 B．该光谱是由氢原子核的跃迁产生 C．Hδ谱线对应光子的动量最大 D．Hα谱线对应光子的能量最大 3．如图所示为氢原子能级结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．一群处于能级的氢原子在向低能量状态跃迁时最多可以发出10种不同频率的光 B．氢原子光谱是连续谱 C．处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子跃迁到高能级 D．氢原子的电离能为 4．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，能级图如图所示。当大量氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（　　） A．电子的动能增加，氢原子系统的总能量增加 B．氢原子系统的电势能减小，总能量减少 C．氢原子可能辐射4种不同波长的光 D．从n＝4到n＝1发出的光的波长最长 5．极光是一种绚丽多彩的等离子体现象，多发生在地球南、北两极的高空。极光是由于空间中的高能带电粒子进入地球时轰击大气层产生的，高能带电粒子使地球大气分子（原子）激发到高能级，在受激的分子（原子）恢复到基态的过程中会辐射光。下列对氢原子光谱说法正确的是（    ）    A．大量氢原子从能级跃迁到能级最多能发出5种不同频率的光 B．一个氢原子从能级跃迁到能级最多能发出3种不同频率的光 C．用能量为11eV的光子照射处于基态的氢原子，可使氢原子跃迁到第2能级 D．由玻尔理论知，电子可绕原子核沿任意轨道做匀速圆周运动 6．如图所示为氢原子的能级图，已知某金属的逸出功为，则下列说法正确的是（　　）    A．处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子而被激发 B．用能量为的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁 C．用能级跃迁到能级辐射的光子照射金属，从金属表面逸出的光电子最大初动能为 D．一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线 7．“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收波长为的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出波长为的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出波长为的光子回到基态。下列说法正确的是（　　） A．该原子钟产生的钟激光的波长 B．该钟激光的光子的能量 C．该钟激光的光子的动量为 D．该钟激光可以让截止频率为的金属材料发生光电效应 8．如图所示为氢原子能级图，大量处于第3能级的氢原子跃迁时发出三种不同波长的光，其中两种光的波长分别为和，且，则第三种光的波长可能是（　　）    A． B． C． D． 9．如图所示为氢原子能级图以及从、4、5、6能级跃迁到能级时辐射的四条光谱线。已知从跃迁到的能级时辐射光的波长为658nm，下列叙述正确的有（　　） A．用633nm的光照射能使氢原子从跃迁到的能级 B．四条谱线中频率最大的是Hδ C．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，Hβ也可以使该金属发生光电效应 D．一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线 10．如图1为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，处于基态的氢原子吸收光子后跃迁到某一激发态，处于激发态的氢原子自发地跃迁到较低能级时，最多产生两种不同频率的可见光a、b，这两种频率的可见光通过三棱镜时光路如图2所示，已知可见光光子的能量范围为1.64eV~3.19eV，则下列判断正确的是（　　）    A．照射光光子的能量为13.06eV B．处于激发态的氢原子向低能级跃迁时共辐射6种不同频率的光子 C．可见光a光子的能量为1.89eV D．可见光a在三棱镜中传播速度比可见光b在三棱镜中传播速度小 11．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、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。下列说法中正确的是（　　）    A．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由