第4章 专题提升课4 课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册教用Word(鲁科版)

1．(多选)如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别为λa、λb、λc，则下列说法正确的是(　　) A．从n＝3能级跃迁到n＝1能级时，释放的光子的波长可表示为λb＝ B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增大 C．用能量为11 eV的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子一定不会发生跃迁 D．用能量为12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，可以发出三种不同频率的光 解析：选AD。设三种波长的光子的能量分别为Ea、Eb、Ec，由En－Em＝hν和ν＝，可得Eb＝Ea＋Ec，即h＝h＋h，解得λb＝，A正确；当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，释放能量，氢原子的能量减小，电子的势能减小，动能增加，B错误；用电子碰撞处于基态的氢原子时，电子会将一部分能量转移给氢原子，如果这部分能量正好等于某能级与基态的能量差，则氢原子可以发生跃迁，C错误；当用能量为12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，氢原子受到激发能从n＝1能级跃迁到n＝3能级，这些处于激发态的氢原子向基态跃迁的过程中，可以发出三种不同频率的光，D正确。 2．当用具有1.87 eV能量的光子照射处于n＝3的激发态的氢原子时(　　) A．氢原子不会吸收这个光子 B．氢原子吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为0.36 eV　 C．氢原子吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零 D．氢原子吸收该光子后不会被电离 解析：选B。处于n＝3激发态的氢原子所具有的能量E3＝＝－1.51 eV，由于1.87 eV＋(－1.51 eV)＝0.36 eV>0，说明氢原子能够吸收该光子而电离，电离后电子的动能为0.36 eV。 3．氢原子辐射出一个光子后(　　) A．电子绕核旋转半径增大 B．电子的动能增大 C．氢原子的电势能增大 D．原子的能级值增大 解析：选B。根据玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，原子的能级值减小，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小；另由经典电磁理论可知，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力，k＝m，则Ek＝mv2＝，可见，电子运动半径越小，其动能越大。 4．如图所示的是氢原子的能级图，下列说法不正确的是(　　) A．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的动能会增大，电势能会减小 B．氢原子从高能级向低能级跃迁时要辐射光子 C．一个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3条光谱线 D．用能量为12.6 eV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 解析：选D。电子做圆周运动，电场力提供向心力，则有k＝m，Ek＝mv2，联立可得Ek＝，从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的轨道半径减小，由动能表达式分析可知电子的动能会增大，因电场力做正功，电势能会减小，故A不符合题意；根据玻尔假设可知氢原子从高能级向低能级跃迁时要辐射光子，故B不符合题意；一个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出光谱线种类为n－1＝4－1＝3，故C不符合题意；从n＝1能级跃迁到n＝2能级时，需要吸收的能量ΔE＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，12.6 eV>10.2 eV，用能量为12.6 eV的电子轰击处于基态的氢原子，能使氢原子跃迁到n＝2能级，故D符合题意。 5．(多选)氢原子的能级图如图所示，已知氢原子各能级的能量可以用En＝公式计算，现有大量处于n＝5能级(图中未标出)的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是(　　) A．这些氢原子一定能发出10种不同频率的可见光(可见光能量范围：1.62～3.11 eV) B．用能量为0.85 eV的光子照射处于n＝5能级的氢原子时，可以使其发生电离 C．氢原子从n＝5能级跃迁到n＝1能级释放的光子波长最长 D．氢原子从n＝5能级跃迁到n＝4能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增大 解析：选BD。大量处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁，可能辐射出C＝10种不同频率的光子，但是这些光子中只有3→2、4→2、5→2跃迁时产生的光子在可见光的范围内，A错误；E5＝≈－0.54 eV，只要光子能量大于0.54 eV，就可以使n＝5能级的氢原子发生电离，故B正确；氢原子从n＝5能级跃迁到n＝1能级释放的光子能量最大，则频率最大，波长最短，故C错误；氢原子从n＝5能级跃迁到n＝4能级时向外辐射光子，原子的总能量减小，电子做圆周运动的轨道半径变小，则核外电子运动的动能增大，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $