2025高中物理《課時(shí)作業(yè)》人教版選擇性必修第3冊(cè)分層作業(yè)(十五)

2025高中物理《課時(shí)作業(yè)》人教版選擇性必修第3冊(cè)分層作業(yè)(十五)分層作業(yè)(十五)氫原子光譜和玻爾的原子模型A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.關(guān)于線狀譜，下列說法中正確的是()A．每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同B．每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同C．每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同D．兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同2．(多選)按照玻爾的原子理論，下列表述正確的是()A．核外電子運(yùn)動(dòng)軌道半徑可取任意值B．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量越大C．電子躍遷時(shí)，輻射或吸收光子的能量由能級(jí)的能量差決定，即hν＝|En－Em|D．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過程，可能輻射能量，也可能吸收能量3．(多選)關(guān)于經(jīng)典電磁理論與氫原子光譜之間的關(guān)系，下列說法正確的是()A．經(jīng)典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性B．根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子會(huì)不斷釋放能量，最后被吸附到原子核上C．根據(jù)經(jīng)典電磁理論，原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的D．氫原子光譜徹底否定了經(jīng)典電磁理論4．一個(gè)氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)，該氫原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量減少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量減少5．(多選)如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，A、B、C分別表示電子在三種不同能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子，其中()A．頻率最大的是CB．波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是CC．頻率最大的是BD．波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是B6．[2022·江蘇常州高二聯(lián)考]如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則氫原子()A.從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)B．從n＝5能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)比從n＝5能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)輻射出電磁波的速度大C．處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D．從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量7．氫原子能級(jí)示意如圖．現(xiàn)有大量氫原子處于n＝3能級(jí)上，下列說法正確的是()A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B．從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)比躍遷到n＝2能級(jí)輻射的光子頻率低C．從n＝3能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)需吸收0.66eV的能量D．n＝3能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收13.6eV的能量8．如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖．現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光．關(guān)于這些光下列說法正確的是()A.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光B．頻率最小的光是由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生C．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的D．用由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)9．[2022·河北滄州市高二聯(lián)考]處于激發(fā)態(tài)的原子，如果在入射光子的電磁場(chǎng)的影響下，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，同時(shí)兩個(gè)狀態(tài)之間的能量差以光子的形式輻射出去，這種輻射被稱為受激輻射．原子發(fā)生受激輻射時(shí)，發(fā)出的光子的頻率、發(fā)射方向等都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強(qiáng)，這就是激光產(chǎn)生的機(jī)理．發(fā)生受激輻射時(shí)，產(chǎn)生激光的原子的總能量En、電子的電勢(shì)能Ep、電子的動(dòng)能Ek的變化情況是()A．En減小、Ep增大、Ek減小B．En減小、Ep減小、Ek增大C．En增大、Ep減小、Ek減小D．En增大、Ep增大、Ek增大B級(jí)關(guān)鍵能力提升練10.[2022·邯鄲高二檢測(cè)](多選)原子鐘是利用“原子躍遷”的頻率來計(jì)時(shí)的，這個(gè)頻率很高并極其穩(wěn)定，所以它的計(jì)時(shí)精度也非常高，如圖甲所示為我國自主研制的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中采用的星載氫原子鐘，其計(jì)時(shí)精度將比星載銣原子鐘高一個(gè)數(shù)量級(jí)，圖乙為氫原子的能級(jí)示意圖，下列說法正確的是()A．欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)，可用12.09eV的光子照射該氫原子B．用能量為12.5eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，一定不能使氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為12.1eV的光子而被激發(fā)D．一群處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生6種譜線11．[2022·湖南株洲南方中學(xué)高二下月考改編](多選)大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出多種不同頻率的光，用這些光照射如圖甲所示的光電管的陰極K.已知?dú)湓拥牟糠帜芗?jí)圖如圖乙所示，陰極K為金屬鎢，其逸出功為4.54eV.則下列說法中正確的是()A．這些氫原子最多能發(fā)出6種不同頻率的光B．躍遷到基態(tài)時(shí)，會(huì)輻射γ射線C．能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)的光有三種D．若將電源的正負(fù)極調(diào)換，當(dāng)電流表示數(shù)恰好為零時(shí)，電壓表示數(shù)為8.21V12．(多選)氫原子光譜如圖甲所示，圖中給出了譜線對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，玻爾的氫原子能級(jí)圖如圖乙所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，可見光的頻率范圍約為4.2×1014～7.8×1014Hz，則()A．Hα譜線對(duì)應(yīng)光子的能量小于Hδ譜線對(duì)應(yīng)光子的能量B．圖甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四種光均屬于可見光范疇C．Hβ譜線對(duì)應(yīng)光子的能量約為10.2eVD．Hα譜線對(duì)應(yīng)的躍遷是從n＝3能級(jí)到n＝2能級(jí)13．氫原子基態(tài)能量E1＝－13.6eV，電子繞核運(yùn)動(dòng)半徑r1＝0.53×10－10m．En＝eq\f(E1,n2)，rn＝n2r1，當(dāng)氫原子處于n＝4激發(fā)態(tài)時(shí)，求：(1)原子系統(tǒng)具有的能量；(2)電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；(3)電子具有的電勢(shì)能；(4)向低能級(jí)躍遷輻射的光子最低頻率為多少(保留兩位有效數(shù)字)?分層作業(yè)(十四)原子的核式結(jié)構(gòu)模型A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.關(guān)于陰極射線的實(shí)質(zhì)，下列說法正確的是()A．陰極射線實(shí)質(zhì)是氫原子B．陰極射線實(shí)質(zhì)是電磁波C．陰極射線實(shí)質(zhì)是電子D．陰極射線實(shí)質(zhì)是X射線2．[2022·濰坊高二檢測(cè)]盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，帶電粒子打到熒光屏上就會(huì)產(chǎn)生光斑，為驗(yàn)證α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論，現(xiàn)在1、2、3、4四處放置帶有熒光屏的顯微鏡，則這四處位置一段時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是()A．1605、35、11、1B．1242、1305、723、203C．2、10、655、1205D．1232、1110、733、2033．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子距原子核最近時(shí)，其()A．動(dòng)能最小B．電勢(shì)能最小C．所受原子核的斥力最小D．與金原子組成的系統(tǒng)的能量最小4．(多選)下列說法正確的是()A．原子中原子核很小，核外很“空曠”B．原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10－10mC．原子中的電子數(shù)Z等于核電荷與電子電荷大小的比值D．eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U原子中有92個(gè)中子5．關(guān)于密立根“油滴實(shí)驗(yàn)”，下列說法正確的是()A．密立根利用電場(chǎng)力和重力平衡的方法，測(cè)得了帶電體的最小電荷量B．密立根利用電場(chǎng)力和重力平衡的方法，推測(cè)出了帶電體的最小電荷量C．密立根利用磁偏轉(zhuǎn)的知識(shí)推測(cè)出了電子的電荷量D．密立根“油滴實(shí)驗(yàn)”直接驗(yàn)證了電子的質(zhì)量不足氫離子質(zhì)量的千分之一6.在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖所示．圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線將平面分為四個(gè)區(qū)域．不考慮其他原子核對(duì)α粒子的作用，則關(guān)于該原子核的位置，正確的是()A．一定在①區(qū)域B．可能在②區(qū)域C．可能在③區(qū)域D．一定在④區(qū)域7．物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊金箔，取得了驚人的發(fā)現(xiàn)．試由此實(shí)驗(yàn)根據(jù)下列所給公式或數(shù)據(jù)估算金原子核的大?。阎c(diǎn)電荷的電勢(shì)φp＝eq\f(kQ,r)，k＝9.0×109N·m2/C2，金的原子序數(shù)為79，α粒子的質(zhì)量mα＝6.64×10－27kg，質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.67×10－27kg，α粒子的速度vα＝1.60×107m/s，電子電荷量e＝1.6×10－19C.B級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.如圖所示是盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)，下列說法正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B．該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了湯姆孫原子模型的正確性C．α粒子與原子中的電子碰撞會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D．絕大多數(shù)的α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)9．如圖所示為美國物理學(xué)家密立根測(cè)量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的金屬板間距為d.油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間．當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩極板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)．已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測(cè)量出油滴的直徑為D(油滴可看作球體，球體體積公式V＝eq\f(1,6)πD3)，重力加速度為g.(1)設(shè)油滴受到氣體的阻力Ff＝kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大?。?2)求油滴所帶電荷量．分層作業(yè)(十三)光電效應(yīng)A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.下列關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的是()A．一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光波與機(jī)械波是同樣的一種波C．光的波動(dòng)性是由于光子間的相互作用而形成的D．光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光子說并未否定電磁說，在光子能量ε＝hν中，頻率ν仍表示的是波的特性2．在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連．用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針張開一個(gè)角度，如圖所示，這時(shí)()A．鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D．鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電3．入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么()A．從光照到金屬表面到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加B．截止頻率將減小C．單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng)4．(多選)如圖所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，其原因可能是()A．入射光的強(qiáng)度太弱B．入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)C．光照時(shí)間短D．電源正負(fù)極接反5．[2022·廣東潮州高三期末]用能量為5.0eV的光子照射某金屬表面，金屬發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能為1.5eV，則該金屬的逸出功為()A．1.5eVB．3.5eVC．5.0eVD．6.5eV6.如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖像，下列說法不正確的是()A．圖線的斜率表示普朗克常量hB．該金屬的逸出功等于EC．該金屬的逸出功等于hν0D．入射光的頻率為2ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2E7．(多選)在探究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，某小組的同學(xué)分別用頻率為ν、2ν的單色光照射某金屬，逸出的光電子最大速度之比為1∶2，普朗克常量用h表示，則()A．光電子的最大初動(dòng)能之比為1∶2B．該金屬的逸出功為eq\f(2,3)hνC．該金屬的截止頻率為eq\f(2ν,3)D．用頻率為eq\f(ν,2)的單色光照射該金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)8.用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示．則關(guān)于這兩種光的波長(zhǎng)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)B．b光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)C．兩種光的波長(zhǎng)一樣長(zhǎng)D．無法確定9．如圖所示，用頻率不同的光照射某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，以測(cè)量的遏止電壓Uc為縱軸，入射光頻率ν為橫軸建立平面直角坐標(biāo)系．已知電子電荷量e＝1.6×10－19C．請(qǐng)結(jié)合該圖像，求：(1)該金屬的截止頻率νc.(2)普朗克常量h.B級(jí)關(guān)鍵能力提升練10.(多選)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時(shí)，電流表G的讀數(shù)為0.2mA，移動(dòng)變阻器的滑片C，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0.則()A.光電管陰極的逸出功為