第十三章 原子结构（单元自测）物理沪科版选择性必修第三册

**基本信息** 高中物理第十三章原子物理单元卷，以α粒子散射实验、阴极射线管、玻尔能级等经典科学情境为载体，覆盖原子结构模型发展、电子比荷测定、能级跃迁核心知识，梯度设计适配新授课巩固与能力提升，体现物理观念、科学思维及科学探究素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|8题/48分|α粒子散射实验现象分析、玻尔模型基本假设|如第1题辨析枣糕模型与核式结构模型建立过程，考查科学论证| |填空|2题/10分|汤姆孙模型特点、电子加速速度计算|第7题结合电场能量考查能量观念，强化物理观念应用| |计算|3题/42分|α粒子轨迹受力分析、汤姆孙实验比荷推导、氢原子跃迁能量计算|第8题综合电场磁场平衡测比荷，体现科学探究中的证据与解释要素；第11题结合能级跃迁考查科学推理|

2025-2026学年物理单元自测卷 第十三章 （考试时间：60分钟 满分：100分） 一、原子结构模型的发展（42分） 1． （1）（3分）B （2）（3分）A （3）（4分）均匀分布，核式结构 2. （8分） （1）（4分）A （2）（4分）B 3.（4分）C 4.（12分） （1）（4分）D （2）（4分）B （3）（4分）C 5.（8分） 【解析】设α粒子质量为m，金原子核质量为M，碰撞后，α粒子速度为v1，金原子核速度为v2，由于弹性碰撞，则动量守恒，规定向右为正方向，则有 mv＝mv1+Mv2 根据能量守恒有 mv2 解得：v1v 由题意M≫m，因此v1≈﹣v，即碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反。 2、 阴极射线管（22分） 6.（4分）C 7．（6分）电子； 8．（12分） 【答案】（1）阴极射线带负电； （2）图中磁场垂直纸面向里 （3）阴极射线的比荷为。 【解答】解：（1）由于阴极射线向上偏转，因此受电场力方向向上，又由于匀强电场方向向下，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴极射线带负电。 （2）由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里。 （3）设此射线带电量为q，质量为m，当射线在DG间做匀速直线运动时，有：qE＝Bqv 当射线在DG间的磁场中偏转时，其轨迹如图所示， 根据洛伦兹力提供向心力有有：Bqv 同时又有：L＝r•sinθ 解得：； 3、 原子能级（36分） 9.(14分） （1）（4分）C （2）（4分）C （3）（6分）减小 增大 10.（10分） （1）（4分）A （2）（6分）﹣0.38 1.9×10﹣6 11.（12分） 【解答】解：（1）n＝4能级的氢原子能级值为E1，该氢原子的电离能为|E1|． 而发射的光子能量为E1，因为|E1|＞|E1|，所以能电离． （2）设氢原子发射光子前后分别处于第1和m能级，则依题意，由玻尔理论得： E1 E1E1 联立解得 m＝2，l＝4 故氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级． 答： （1）该发射的光子能使处于n＝4能级的氢原子发生电离． （2）氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年物理单元自测卷 第十三章 （考试时间：60分钟 满分：100分） 一、原子结构模型的发展（42分） 原子结构模型的发展是指从1803年道尔顿提出第一个原子结构实心球模型开，经 一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程。人类对原子的认识可以大致划分为5个阶段：古代原子论阶段、道尔顿原子论阶段、汤姆孙的"枣糕模型"和卢瑟福的"行星模型"阶段、玻尔的量子化模型阶段、现代电 云模型阶段。 1．（10分）人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示． （1）（3分）下列说法中正确的是（　　） A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关 B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型 C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型 D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔的原子模型 （2）（3分）下列说法正确的是（ ） A．在原子的中心有一个很小的核 B．原子核具有复杂结构 C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核做圆周运动 （3）（4分）汤姆孙的原子结构模型的特点是正电荷 再球体内，卢瑟福的原子结构模型的特点是原子为 。 2. （8分）卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动的点电荷。 （1）（4分）卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明（　　） A、在原子的中心有一个很小的核 B、原子核具有复杂结构 C、原子核集中了原子所有的质量 D、核外电子在绕核做圆周运动 （2）（4分）如图所示，某次实验中，高速运动的α粒子被位于O点的金原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M和N为轨迹上的两点，N点比M点离核远，则（　　） A．α粒子在M点的加速度比在N点的小 B．α粒子在M点的速度比在N点的小 C．α粒子在M点的电势能比在N点的小 D．α粒子从M点运动到N点，电场力对它做的总功为负功 3.（4分）在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示，图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域，不考虑其他原子核对该α粒子的作用，下列说法正确的是（　　） A．α粒子受到引力 B．该原子核的位置可能在①区域 C．根据α粒子散射实验可以估算原子核大小 D．α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动 4.（12分）某研究小组在实验室做α粒子散射实验，实验装置如图所示。 （1）（4分）粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置。则这四处位置在相等时间内统计到的闪烁次数符合实验事实的是　 　 （选填选项前的字母代号）。 （A）202、405、625、825 （B）1202、1305、723、203 （C）1202、1010、723、203 （D）1305、25、7、1 （2）（4分）有关该实验现象的相关认识中正确的是　 　 （选填选项前的字母代号）。 （A）a处观测到的α粒子穿过金箔后按原方向运动，说明这些α粒子更接近原子核 （B）c处观测到的α粒子发生大角度偏转是因为受到金原子核的斥力作用 （C）d处观测到的α粒子是因为α粒子跟电子相碰 （D）d处观测到的α粒子发生大角度偏转几乎被弹回，说明金原子内部是实心的 （3）（4分）在卢瑟福的α粒子的散射实验中，若金原子核（图中实心点）可以看作静止不动，当α粒子靠近金核附近时，下列哪一个图能描述α粒子的散射轨迹（　　） A． B． C． D． 5.（8分）如图所示，一个α粒子以速度v射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将α粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明α粒子与金原子核作用后速度的大小和方向。 二、阴极射线管（22分） 阴极射线管是一种能从其阴极射出粒子流的装置。汤姆孙利用阴极射线粒子收到的静电力和洛伦兹力平衡等方法确定阴极射线粒子的电性、速度和比荷。 6.（4分）如图所示为阴极射线管的截面图，高速运动的电子从O点水平向右射出。若电子在外磁场作用下的径迹向右下偏转，则磁场的方向可能为（　　） A．水平向右 B．竖直向下 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 7．（6分）阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的粒子流，这些粒子是　电子　 。若加在阴极射线管内两个电极的电压为U，电子离开阴极表面时的速度为零，则电子到达阳极时的速度v＝　　 。（已知电子的质量为m，电荷量为e） 8．（12分）在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从C出来的阴极射线经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑。若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画），荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题： （1）说明阴极射线的电性； （2）说明图中磁场沿什么方向； （3）根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。 三、原子能级（36分） 原子能级是指原子系统能量量子化的形象表示。按照量子力学理论，可计算出原 系统的能量是量子化的，能量值取决于一定的量子数，因此能级用一定的量子数标记。 9.(14分）1913年玻尔提出了一种关于原子结构的理论，是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。 （1）（4分）关于原子的玻尔模型，下列说法正确的是（　　） A．原子的能量是连续的 B．电子在原子内部静止不动 C．电子的运动轨道半径是量子化的 D．玻尔的原子模型能解释一切原子的光谱现象 （2）（4分）人造地球卫星绕地球做圆周运动与玻尔氢原子模型中电子绕原子核做圆周运动类似，下列说法正确的是（ ） A ．它们做圆周运动的向心力大小跟轨道半径成反比 B ．它们都只能在一系列不连续的轨道运动 C ．电子轨道半径越大，氢原子能量越大 D ．同一卫星在不同轨道运动时，机械能相等 （3）（6分）根据玻尔原子模型，氢原子在辐射电磁波后，氢原子的电势能 ，氢原子的核外电子的速度 。（均选填"减小""不变"或"增大") 10.（10分）氢原子的能级图如图所示： （1）（4分）已知红光的能量范围为1.61～2.00eV，绿光的能量范围为2.14～2.53eV，蓝光的能量范围为2.53～2.76eV，紫光的能量范围为2.76～3.10eV。若基态的原子吸收了12.09eV的能量，则能发出光是 　 　 。 A.红光 B.绿光 C.蓝光 D.紫光 （2）（6分）普朗克常量取6.6×10﹣34J•s，处于n＝6能级的氢原子，其能量为 　 　 eV。大量处于n＝4能级的氢原子，发出电磁波的最大波长为 　 　 m。（结果均保留两位有效数字） 11.（12分）已知氢原子第n能级的能量为En，其中n＝1，2，…，且E1是基态能量，若一氢原子发出能量为E1的光子后处于比基态能量高出E1的激发态，则： （1）该发射的光子能否使处于n＝4能级的氢原子发生电离？说明理由． （2）氢原子发射光子前后分别处于第几能级？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年物理单元自测卷 第十三章 （考试时间：60分钟 满分：100分） 一、原子结构模型的发展（42分） 原子结构模型的发展是指从1803年道尔顿提出第一个原子结构实心球模型开，经 一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程。人类对原子的认识可以大致划分为5个阶段：古代原子论阶段、道尔顿原子论阶段、汤姆孙的"枣糕模型"和卢瑟福的"行星模型"阶段、玻尔的量子化模型阶段、现代电 云模型阶段。 1．（10分）人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示． （1）（3分）下列说法中正确的是（　　） A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关 B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型 C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型 D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔的原子模型 （2）（3分）下列说法正确的是（ ） A．在原子的中心有一个很小的核 B．原子核具有复杂结构 C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核做圆周运动 （3）（4分）汤姆孙的原子结构模型的特点是正电荷 再球体内，卢瑟福的原子结构模型的特点是原子为 。 【答案】（1）B （2）A （3）均匀分布，核式结构 【解答】（1）解：卢瑟福通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了原子的核式结构模型，故B正确，ACD错误。 （2）解：AC．为了解释α粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故A正确，C错误； BD．实验现象不能说明原子核具有复杂结构，也不能说明核外电子的运动规律，故BD错误。 （3）汤姆孙的原子结构模型是枣糕模型，特点是正电荷均匀分布在球体内，电子镶嵌在其中；卢瑟福的原子结构模型为核式结构模型（行星模型）。 2. （8分）卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动的点电荷。 （1）（4分）卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明（　　） A、在原子的中心有一个很小的核 B、原子核具有复杂结构 C、原子核集中了原子所有的质量 D、核外电子在绕核做圆周运动 【答案】A 【解答】AC．为了解释α粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故A正确，C错误； BD．实验现象不能说明原子核具有复杂结构，也不能说明核外电子的运动规律，故BD错误。 （2）（4分）如图所示，某次实验中，高速运动的α粒子被位于O点的金原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M和N为轨迹上的两点，N点比M点离核远，则（　　） A．α粒子在M点的加速度比在N点的小 B．α粒子在M点的速度比在N点的小 C．α粒子在M点的电势能比在N点的小 D．α粒子从M点运动到N点，电场力对它做的总功为负功 【答案】B 【解答】解：A.M点离原子核更近，根据F可知，在M点受库仑斥力更大，加速度更大，故A错误； BC.离原子核越近，电势越大，根据Ep＝φq可知，α粒子在M点的电势能比在N点的大，只有电场力做功，各点的动能与电势能的和保持不变。则M点的动能比在N点的小，即M点的速度比在N点的小，故B正确，C错误； D.α粒子从M点运动到N点，速度增大，根据动能定理可知，电场力对它做的总功为正功，故D错误。 3.（4分）在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示，图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域，不考虑其他原子核对该α粒子的作用，下列说法正确的是（　　） A．α粒子受到引力 B．该原子核的位置可能在①区域 C．根据α粒子散射实验可以估算原子核大小 D．α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动 【答案】C 【解答】解：A、根据轨迹弯曲的方向可知，α粒子受到的库仑力的方向从金原子指向α粒子的方向，可知α粒子受到的力是斥力，故A错误； B、卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，结合受力的特点与轨迹的特点可知所以原子核可能在③区域，故B错误； C、根据α粒子散射实验可以估算原子核大小，故C正确； D、α粒子受到的库仑力随α粒子与金原子之间距离的变化而变化，力的大小是变化的，所以α粒子不可能做匀速圆周运动，故D错误。 4.（12分）某研究小组在实验室做α粒子散射实验，实验装置如图所示。 （1）（4分）粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置。则这四处位置在相等时间内统计到的闪烁次数符合实验事实的是　 　 （选填选项前的字母代号）。 （A）202、405、625、825 （B）1202、1305、723、203 （C）1202、1010、723、203 （D）1305、25、7、1 （2）（4分）有关该实验现象的相关认识中正确的是　 　 （选填选项前的字母代号）。 （A）a处观测到的α粒子穿过金箔后按原方向运动，说明这些α粒子更接近原子核 （B）c处观测到的α粒子发生大角度偏转是因为受到金原子核的斥力作用 （C）d处观测到的α粒子是因为α粒子跟电子相碰 （D）d处观测到的α粒子发生大角度偏转几乎被弹回，说明金原子内部是实心的 【答案】（1）D；（2）B 【解答】解：（1）α粒子散射实验中，绝大多数粒子运动方向基本不变，少数发生了偏转，极少数粒子发生了大角度偏转，符合实验事实的数据是D选项，故D正确，ABC错误； （2）A、a处观测到的α粒子穿过金箔后按原方向运动，说明这些α粒子离金原子核比较远，受到金原子核的斥力非常小，故A错误； B、c处观测到的α粒子发生大角度偏转，是因为这些α粒子离金原子核比较近，受到金原子核的斥力作用，故B正确； CD、d处观测到的α粒子是因为这些极少数α粒子离金原子核非常近，受到了很大的库仑斥力，从而发生了大角度的偏转，故CD错误； （3）（4分）在卢瑟福的α粒子的散射实验中，若金原子核（图中实心点）可以看作静止不动，当α粒子靠近金核附近时，下列哪一个图能描述α粒子的散射轨迹（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：α粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，故C正确，ABD错误； 如下图所示： 5.（8分）如图所示，一个α粒子以速度v射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将α粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明α粒子与金原子核作用后速度的大小和方向。 【解析】设α粒子质量为m，金原子核质量为M，碰撞后，α粒子速度为v1，金原子核速度为v2，由于弹性碰撞，则动量守恒，规定向右为正方向，则有 mv＝mv1+Mv2 根据能量守恒有 mv2 解得：v1v 由题意M≫m，因此v1≈﹣v，即碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反。 2、 阴极射线管（22分） 阴极射线管是一种能从其阴极射出粒子流的装置。汤姆孙利用阴极射线粒子收到的静电力和洛伦兹力平衡等方法确定阴极射线粒子的电性、速度和比荷。 6.（4分）如图所示为阴极射线管的截面图，高速运动的电子从O点水平向右射出。若电子在外磁场作用下的径迹向右下偏转，则磁场的方向可能为（　　） A．水平向右 B．竖直向下 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 【答案】C 【解答】解：电子向右运动，受洛伦兹力向下偏转，根据左手定则可知，四指指向电子运动的反方向，大拇指向下，则可知磁场垂直纸面向里，故C正确，ABD错误。 7．（6分）阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的粒子流，这些粒子是　电子　 。若加在阴极射线管内两个电极的电压为U，电子离开阴极表面时的速度为零，则电子到达阳极时的速度v＝　　 。（已知电子的质量为m，电荷量为e） 【答案】电子； 【解答】解：由阴极射线管射出的为高速电子流；电子在阳极的作用下高速向阳极运动。 由动能定理得： eU0 解得：v 8．（12分）在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从C出来的阴极射线经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑。若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画），荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题： （1）说明阴极射线的电性； （2）说明图中磁场沿什么方向； （3）根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。 【答案】（1）阴极射线带负电； （2）图中磁场垂直纸面向里 （3）阴极射线的比荷为。 【解答】解：（1）由于阴极射线向上偏转，因此受电场力方向向上，又由于匀强电场方向向下，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴极射线带负电。 （2）由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里。 （3）设此射线带电量为q，质量为m，当射线在DG间做匀速直线运动时，有：qE＝Bqv 当射线在DG间的磁场中偏转时，其轨迹如图所示， 根据洛伦兹力提供向心力有有：Bqv 同时又有：L＝r•sinθ 解得：； 3、 原子能级（36分） 原子能级是指原子系统能量量子化的形象表示。按照量子力学理论，可计算出原 系统的能量是量子化的，能量值取决于一定的量子数，因此能级用一定的量子数标记。 9.(14分）1913年玻尔提出了一种关于原子结构的理论，是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。 （1）（4分）关于原子的玻尔模型，下列说法正确的是（　　） A．原子的能量是连续的 B．电子在原子内部静止不动 C．电子的运动轨道半径是量子化的 D．玻尔的原子模型能解释一切原子的光谱现象 （2）（4分）人造地球卫星绕地球做圆周运动与玻尔氢原子模型中电子绕原子核做圆周运动类似，下列说法正确的是（ ） A ．它们做圆周运动的向心力大小跟轨道半径成反比 B ．它们都只能在一系列不连续的轨道运动 C ．电子轨道半径越大，氢原子能量越大 D ．同一卫星在不同轨道运动时，机械能相等 （3）（6分）根据玻尔原子模型，氢原子在辐射电磁波后，氢原子的电势能 ，氢原子的核外电子的速度 。（均选填"减小""不变"或"增大") 【答案】（1）C （2）C （3）减小 增大 【解答】解：（1）AC、玻尔原子理论与卢瑟福核式结构的区别之处在于玻尔模型提出了原子能量的量子化、电子轨道的量子化，故A错误，C正确。 B、原子由原子核和核外电子组成，电子绕核运动，故B错误； D、玻尔的原子模型能够很好的解释氢原子的光谱现象，不能解释氦原子的光谱现象，故D错误。 （2）A、向心力由库仑力提供，所以它们做圆周运动的向心力大小跟轨道半径的平方成反比，故A错误； B、人造卫星能在连续轨道运动，而电子只能在一系列不连续轨道运动，故B错误； C、电子轨道半径越大，氢原子能量越大，故C正确； D、同一卫星由低轨道变向高轨道，有其他能量转化为机械能，卫星的机械能增大，故D错误。 （3）人造地球卫星与氢原子模型中电子的运动高度相似的原因是：人造地球卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力，它们运动的向心力的大小都跟半径的二次方成反比。 c氢原子在辐射电磁波后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小 根据牛顿第二定律：可知:动能增大。由于原子能量等于电势能和电子动能之和，由于能量减小，动能增大，则电势能减小。 10.（10分）氢原子的能级图如图所示： （1）（4分）已知红光的能量范围为1.61～2.00eV，绿光的能量范围为2.14～2.53eV，蓝光的能量范围为2.53～2.76eV，紫光的能量范围为2.76～3.10eV。若基态的原子吸收了12.09eV的能量，则能发出光是 　 　 。 A.红光 B.绿光 C.蓝光 D.紫光 （2）（6分）普朗克常量取6.6×10﹣34J•s，处于n＝6能级的氢原子，其能量为 　 　 eV。大量处于n＝4能级的氢原子，发出电磁波的最大波长为 　 　 m。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2）﹣0.38 1.9×10﹣6 【解答】（1）若基态的原子吸收了12.09eV 的能量，刚好跃迁到n＝3能级，由n＝3能级跃迁到n＝1能级释放光子能量为12.09eV，不在红光、绿光、蓝光和紫光的能量范围。由n＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子能量为1.89eV，在红光能量范围内，不在绿光和蓝光的能量范围内。故BCD错误，A正确。 （2）处于n＝6能级的氢原子，其能量为：E6eV＝﹣0.38eV 由n＝4能级跃迁到n＝3能级释放光子能量最小，其能量为：E＝E4﹣E3＝﹣0.85eV+1.89eV＝0.66eV 根据光子能量公式： 代入数据得发出电磁波的最大波长为：λ＝1.9×10﹣6m 11.（12分）已知氢原子第n能级的能量为En，其中n＝1，2，…，且E1是基态能量，若一氢原子发出能量为E1的光子后处于比基态能量高出E1的激发态，则： （1）该发射的光子能否使处于n＝4能级的氢原子发生电离？说明理由． （2）氢原子发射光子前后分别处于第几能级？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）n＝4能级的氢原子能级值为E1，该氢原子的电离能为|E1|． 而发射的光子能量为E1，因为|E1|＞|E1|，所以能电离． （2）设氢原子发射光子前后分别处于第1和m能级，则依题意，由玻尔理论得： E1 E1E1 联立解得 m＝2，l＝4 故氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级． 答： （1）该发射的光子能使处于n＝4能级的氢原子发生电离． （2）氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $