第4章 4 氢原子光谱和玻尔的原子模型（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

[基础训练]

1．(2024·江苏卷)在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种(　　)

A．λ1　　　　 B．λ2　　　　

C．λ3　　　　 D．λ4

解析　根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为λ3的光子能量最大，故选C。

答案　C

2．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En＝，其中n＝2,3,4，…巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，得到巴耳末公式＝R∞，n＝3,4,5，…式中R∞叫作里德伯常量。则里德伯常量R∞可以表示为(　　)

A．－   B.

C．－   D.

解析　若n大于m，由n向m跃迁，释放光子，

有－＝hν，根据ν＝

则有E1＝h，由h＝hcR∞，

解得－E1＝hcR∞，即里德伯常量R∞＝－，故选A。

答案　A

3．(多选)图甲所示的氢原子光谱中，给出了可见光区四条谱线对应的波长，玻尔的氢原子能级图如图乙所示。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，可见光光子的能量范围约为1.61～3.11 eV，则(　　)

A．同一玻璃对Hα谱线所对应的光要比Hδ谱线所对应的光的折射率小

B．Hδ谱线对应的光子能量约为10.2 eV

C．Hδ谱线对应的光子是氢原子从n＝6跃迁到n＝2能级时发出的

D．处在基态的氢原子至少要用光子能量为12.09 eV的光照射才能使其发出可见光

解析　Hα谱线所对应的光要比Hδ谱线所对应的光的波长更长，Hα谱线所对应的光要比Hδ谱线所对应的光的频率低，故同一玻璃对Hα谱线所对应的光的折射率较小，故A正确；根据c＝λν以及ε＝hν，联立得ε＝h＝6.63×10－34× J≈4.85×10－19 J≈3.03 eV，可见Hδ谱线对应的光子是氢原子从n＝6跃迁到n＝2能级时发出的，故B错误，C正确；处在基态的氢原子跃迁到n＝3能级并往n＝2能级跃迁即可发出可见光子，此时所需能量最小为12.09 eV，故D正确。

答案　ACD

4．(多选)一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1>ν2>ν3，则(　　)

A．被氢原子吸收的光子的能量为hν1

B．被氢原子吸收的光子的能量为hν2

C．ν1＝ν2＋ν3

D．hν1＝hν2＋hν3

答案　ACD

5．(多选)已知氢原子的能级图如图所示，现用光子能量介于10～12.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是(　　)

A．在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种

B．在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种

C．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种

D．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种

解析　根据跃迁规律hν＝Em－En和能级图，可知A错，B对；氢原子吸收光子后能跃迁到最高为n＝4的能级，能发射的光子的波长有C＝6种，故C对，D错。

答案　BC

6．(多选)要得到钠元素的特征谱线，下列做法正确的是(　　)

A．使固体钠在空气中燃烧

B．将固体钠高温加热成稀薄钠蒸气

C．使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸气

D．使炽热固体发出的白光通过高温钠蒸气

解析　炽热固体发出连续谱，燃烧固体钠不能得到特征谱线，A错误；稀薄气体发光产生线状谱，B正确；强烈的白光通过低温钠蒸气时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，故C正确，D错误。

答案　BC

7．已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下图中能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是(　　)