高二暑假作业(十五) 原子的核式结构模型、氢原子光谱和玻尔的原子模型-【步步维赢·优练必刷】2025年高二物理暑假作业

原子的核式结构模型、氢原子光谱 高二暑假作业（十五） 和玻尔的原子模型 C.原子中的核外电子绕核做加速运动一 核心素养 定向外辐射能量 物理观念：知道阴极射线及本质，了解 D.原子中的电子绕核运动的轨道半径是 电子及其比荷，知道原子的核式结构模型 连续的 及原子核的电荷与尺度：知道光谱、连线 3.如图甲所示，a、b、c、d 谱、线状谱及玻尔原子理论基本假设的 为四种元素的特征谱 甲 内容. 线，图乙所示是某矿物 科学思维：掌握电子的电荷量、原子的 的线状谱，通过光谱分 核式结构模型，能够通过科学推理解决相 析可以确定该矿物中缺少的元素为 关的问题；掌握氢原子光谱的实验规律和 ( 氢原子能级图. A.a元素 B.b元素 C.c元素 D.d元素 精典题练 4.如图所示，a、b、c、d分别表示氢原子在不 1.氢光谱在可见光区域内有4条谱线，按 同能级间的四种跃迁，辐射光子频率最 照在真空中波长由长到短的顺序，这4 大的是 ( EleV 条谱线分别是H.、H、H,和H,它们都 0 是氢原子的电子从量子数大于2的可能 dL-98 -3.4 轨道上跃迁到量子数为2的轨道时新发 a -13.6 出的光，下列判断错误的是 ( A.a B.b A.电子处于激发状态时，H所对应的轨 C.c D.d 道量子数最大 5.氢原子能级图如图 E.leV B.H,的光子能量大于H的光子能量 -0 所示，氢原子中的电 -0.54 C.对于同一种玻璃，4种光的折射率中 4 0.8s 子从n=4能级跃迁 3 -1.51 H为最小 到n=1能级可产生 -3.4 D.对于同一种金属，若H能使它发生光 a光；从n=3能级跃 电效应，则H、H,、H。也可以使它发 迁到n=1能级可产 生光电效应 -13.6 生b光，a光和b光 2.关于玻尔的原子模型理论，下列说法正 的波长分别为入和入b,a、b两光照射逸出 确的是 ( 功为4.5eV的金属钨表面时均可产生 A.原子可以处于连续的能量状态中 光电效应，遏止电压分别为U和U,则 B.原子的能量状态是不连续的 ·35 A.入n>λ C.X光散射后与散射前相比，速度将会 B.U <U 变小 C.a光的光子能量为12.55eV D.散射实验为光的波动学说提供了有力 D.b光照射金属钨产生的光电子的最大 证明 初动能Eh=7.59eV 8.(多选)下列有关氢原子光谱的说法，正 6.如图所示，分别用功率 水光 确的是 相同的甲光和乙光照 A.氢原子的发射光谱是连续谱 光电管 射相同的光电管阴极， (V) B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频 甲光的频率为少，乙光 率的光子 的频率为2，少<2，产生的光电流I随阳 C.氢原子产生的光谱是一系列波长不连 极与阴极间所加电压U的变化规律正确 续的谱线 的是 D.氢原子光谱线的亮线反映了原子的 特征 9.已知氢原子的基态电子轨道半径为r= 0.528×1010m,量子数为n的能级值为 E.=-13.6eV,(静电力常量k=9.0× n 10N·m2/C2,电子电荷量e=1.6× 10-8C) 7.美国物理学家康普顿在研究石墨对X光 (1)求电子在基态轨道上运动的动能， 的散射时，用X光对静止的电子进行照 射，照射后电子获得速度的同时，X光的 运动方向也会发生相应的改变.X光的 散射如下图所示，下列说法中正确的是 (2)有一群氢原子处于量子数n=3的激 电了 hy' 发态，画一张能级图，在图上用箭头标明 ● 这些氢原子能发出哪几种光谱线， 碰撞前 碰撞后 A.X光散射后与散射前相比，频率将会 变小 B.X光散射后与散射前相比，波长将会 变短 ·36·高二暑假作业（十五）原子的核式结构模型、 6.C根据爱因斯坦光电效应方程得 氢原子光谱和玻尔的原子模型 Ek=hv-W。 ① 1.A由E=h分知，波长越长，光子能量越 根据過止电压和最大初动能的关系 eU.=Ex ② 小，故H。光子能量最小，H。光子能量最 hv-W。 联立①②得，U。= 大，再由h=E一E,得H对应的轨 e 由于乙光的频率大于甲光的频率，即 道量子数最小，A错误. 2>,由上式知：乙光对应的遏止电压 2.B根据玻尔原子理论，电子轨道和原子 大于甲光对应的遏止电压.由于甲光和 能量都是量子化的，不连续的，处于定态 乙光的功率相同，即在单位时间、单位面 的原子并不向外辐射能量，可判定B 积上甲光的能量等于乙光的能量，设甲 正确 光的光子个数为，乙光的光子个数为 3.B把矿物的线状谱与几种元素的特征 n2,则有n1hy1=2hg,由于1<2，故 谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱 n1>2,即甲光光子个数大于乙光光子个 中不存在，故选项B正确。 数.由于光子和光电子是一一对应的关 4.Bhy.=E2-E,=10.2eV,h4=E3 系，所以甲光照射光电管单位时间内产 E=12.09eV,hu.=Ea-E2=1.89eV, 生的光电子个数大于乙光单位时间内产 ha=E4一E3=0.66eV,故频率最大的 生的光电子个数，故甲光对应的饱和光 是b光子，选项B正确， 电流大于乙光对应的饱和光电流.满足 5.D根据能级跃迁知识得-E一E= 此特征的只有C. 7.A用X光照射石墨，出射的X光中除 0.85eV-(-13.6)eV=12.75eV,2= 了有原波长的X光，还有比原波长的X E-E=-1.51eV-(-l3.6)eV= 光波长要长的光，根据光子的波长入= 12.09eV,显然a光子的能量为12.75eV, S,光迪〔不变，可知频率，变小，康普颜 大于b光子的能量，a光子的波长要短 些，故A、C错误.根据光电效应可知，最 效应说明光不但具有能量而且具有动 量，证明了光的粒子性，故A正确，B、C、 大初动能E,=hC-W。,所以a光照射后 D错误. 的最大初动能Ea=12.75eV-4.5eV 8.BCD氢原子光谱是线状谱，只能是一 =8.25eV,b光照射后的最大初动能 些分立的谱线，不是连续谱，A选项错 Ekw=12.09eV-4.5eV=7.59eV.根据 误；氢原子光谱说明氢原子只发出特定 eU=Ek,可知遏止电压U>U,故B错 频率的光子，B选项正确；氢原子光谱是 误，D正确. 线状谱，波长是一系列不连续、分立的特 ·57 征谱线，C选项正确；氢原子光谱线的亮 该表现出波动性，即形成明、暗相间的多 线反映了原子的特征，是原子的特征谱 条千涉条纹，故B项正确. 线，D选项正确. 2.D光既具有粒子性，又具有波动性，即 9.解析(1)核外电子绕核做匀速圆周运 光具有波粒二象性，大量光子产生的效 动，静电引力提供向心力，则： 果往往显示出波动性，个别光子产生的 ke mv 效果往往显示出粒子性，A正确；在光的 r 波粒二象性中，频率越大的光其粒子性 又知E=2mu 越显著，频率越小的光其波动性越显著， B正确；光在传播时往往表现出波动性， 故电子在基态轨道上运动的动能为： 光在跟物质相互作用时往往表现出粒子 E ke2_9×10×(1.6×10)2 2r 2X0.528X100J= 性，C正确. 21.8×101J=13.6eV. 3.C根据德布罗意波的波长公式入=”可 (2)当n=1时，能级值为E=一13.6eV 知，如果电子的德布罗意波长与中子相 等，则电子与中子一定具有相同的动量， =-13.6eV; 故C项正确 当m=2时，能级值为E-一3.6 2 v= 4.C由德布罗意波长公式入=么得p= h -3.4eV: 而p=mw,则v= h 当m=3时，能级值为E,=一13.6 32 eV= 入m 6.63×10-别 -1.51eV; 1.82X101×1.67×10m/s 能发出的光谱线分别为n=3→n=2,n= ≈2.18×103m/s 2→n=1,n=3→n=1共三种，能级图如 E-2m=号×1.67X10"X(2.18× 图所示. E/eV 103)2J≈3.97×10-2J 1.51 因此热中子的动能的数量级为101J, 3.40 故选C. 13.60 5.C运动的物体才具有波动性，A项错 答案(1)13.6eV(2)见解析图 误；宏观物体由于动量太大，德布罗意波 高二暑假作业（十六）粒子的波动性和 的波长太小，所以看不到它的干涉、衍射 量子力学的建立 现象，但运动的宏观物体仍具有波动性， 1.B任何运动的粒子都具有波粒二象性， D项错误；X光是波长极短的电磁波，是 则粒子源产生的大量粒子透过双缝就应 光子，它的衍射不能证实物质波的存在， ·58，