高考物理總復(fù)習(xí)專題十四原子與原子核第2講原子結(jié)構(gòu)練習(xí)含答案

第2講原子結(jié)構(gòu)知識(shí)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(shí)，會(huì)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(jí)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(jié)合普朗克的量子假說(shuō)，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(duì)照?qǐng)D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(jí)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(zhǎng)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(zhǎng)為λ2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光，這種激光的波長(zhǎng)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(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光a，從n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光b，則()A.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出γ射線B.氫原子從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線C.在水中傳播時(shí)，a光較b光的速度小D.氫原子在n=2的能級(jí)時(shí)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(shè)真空中的光速為c，則()A.吸收光子的波長(zhǎng)為cB.輻射光子的波長(zhǎng)為cC.吸收光子的波長(zhǎng)為chD.輻射光子的波長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)觀測(cè)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(jí)圖如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是()A.觀測(cè)到的可見光可能是氫原子由高能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)放出的B.n=2能級(jí)的氫原子吸收上述某可見光后可能會(huì)電離C.大量氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線D.大量n=4能級(jí)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(cè)到的可見光可能是氫原子由高能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)放出的，A錯(cuò)誤；n=2能級(jí)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(cuò)誤；當(dāng)大量氫原子從n=2向基態(tài)躍遷時(shí)輻射出的能量為10.2eV，而從其他高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)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(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線，C正確；大量n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，根據(jù)C42=6，可知大量n=4能級(jí)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(jí)圖如圖甲所示，大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的復(fù)色光通過(guò)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(jí)向第2能級(jí)躍遷產(chǎn)生的B.第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷產(chǎn)生的C.第6能級(jí)向第1能級(jí)躍遷產(chǎn)生的D.第4能級(jí)向第1能級(jí)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(gè)較高能級(jí)向第1能級(jí)躍遷而產(chǎn)生，因?yàn)閺牡?能級(jí)到第1能級(jí)輻射的光子能量最低，為10.2eV，C、D錯(cuò)誤；結(jié)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(jí)向第3能級(jí)躍遷產(chǎn)生的，因?yàn)檩椛涞淖罡吣芰繛?.51eV，所以一定是從較高能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的；根據(jù)玻爾理論，第7能級(jí)向第2能級(jí)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(jí)向第2能級(jí)躍遷輻射產(chǎn)生