高考物理總復習專題十四原子與原子核第2講原子結構練習含答案

第2講原子結構知識鞏固練1.(2023年深圳一模)有些金屬原子受激后，從某激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時，會發(fā)出特定顏色的光.圖甲所示為鈉原子和鋰原子分別從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)的能級差值，鈉原子發(fā)出頻率為5.09×1014Hz的黃光，可見光譜如圖乙所示.鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為()甲乙A.紅色B.橙色C.綠色D.青色【答案】A【解析】由波爾理論結合普朗克的量子假說，即E=hν，根據(jù)圖甲可得ENa=hνNa，ELi=hνLi，代入數(shù)據(jù)可得νLi≈4.48×1014Hz，對照圖乙可知，鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為紅光.故選A.2.紅寶石激光器用鉻離子產(chǎn)生激光.鉻離子的能級如圖所示，E1是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出波長為λ1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E3，然后自發(fā)躍遷到E2，釋放波長為λ2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時輻射出的光就是激光，這種激光的波長λ為()A.λ1λ2λ2-λ1B.λ【答案】A【解析】由hcλ1=hcλ2+hc3.如圖，大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()A.氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出γ射線B.氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時會輻射出紫外線C.在水中傳播時，a光較b光的速度小D.氫原子在n=2的能級時可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離【答案】C4.氫原子從能量為Em的較高激發(fā)態(tài)躍遷到能量為En的較低激發(fā)態(tài)，設真空中的光速為c，則()A.吸收光子的波長為cB.輻射光子的波長為cC.吸收光子的波長為chD.輻射光子的波長為ch【答案】D綜合提升練5.用如圖甲所示的裝置做氫氣放電管實驗觀測到四種頻率的可見光.已知可見光的光子能量在1.6eV~3.1eV之間，氫原子能級圖如圖乙所示.下列說法正確的是()A.觀測到的可見光可能是氫原子由高能級向n=3的能級躍遷時放出的B.n=2能級的氫原子吸收上述某可見光后可能會電離C.大量氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時會輻射出紫外線D.大量n=4能級的氫原子最多能輻射出4種頻率的光【答案】C【解析】因可見光光子能量在1.6eV~3.1eV之間，所以觀測到的可見光可能是氫原子由高能級向n=3的能級躍遷時放出的，A錯誤；n=2能級的氫原子要吸收至少3.4eV的能量才可能電離，而可見光的光子能量在1.6eV~3.1eV之間，B錯誤；當大量氫原子從n=2向基態(tài)躍遷時輻射出的能量為10.2eV，而從其他高能級向基態(tài)躍遷時輻射出的能量都大于10.2eV，且都大于可見光的最大能量3.1eV，所以大量氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時會輻射出紫外線，C正確；大量n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，根據(jù)C42=6，可知大量n=4能級的氫原子最多能輻射出6種頻率的光，D6.根據(jù)玻爾理論，氫原子的能級圖如圖甲所示，大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，發(fā)出的復色光通過玻璃三棱鏡后能分成如圖乙所示的a、b、c、d四條可見光束.已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，則b光為()A.第6能級向第2能級躍遷產(chǎn)生的B.第4能級向第2能級躍遷產(chǎn)生的C.第6能級向第1能級躍遷產(chǎn)生的D.第4能級向第1能級躍遷產(chǎn)生的【答案】B【解析】根據(jù)玻爾原子模型理論，依題意，因光子能量在1.62eV到3.11eV之間，不可能任何一個較高能級向第1能級躍遷而產(chǎn)生，因為從第2能級到第1能級輻射的光子能量最低，為10.2eV，C、D錯誤；結合前面分析，因光子能量在1.62eV到3.11eV之間，也不可能是更高能級向第3能級躍遷產(chǎn)生的，因為輻射的最高能量為1.51eV，所以一定是從較高能級向第2能級躍遷時產(chǎn)生的；根據(jù)玻爾理論，第7能級向第2能級躍遷輻射光子的能量大于3.11eV，所以a、b、c、d四條光束只能是第6、5、4、3能級向第2能級躍遷輻射產(chǎn)生