1、第111练原子结构和波粒二象性（时间20分钟）选择题1He、Li2等离子具有与氢原子类似的原子结构模型，又称为“类氢离子”He从能级N跃迁到能级M，释放频率为1的光子，从能级P跃迁到能级M，吸收频率为2的光子，且12.则它从能级N跃迁到能级P时()A吸收频率为12的光子B释放频率为12的光子C吸收频率为12的光子D释放频率为12的光子2氢原子能级示意图如图所示，现有大量氢原子处于n3能级，下列说法正确的是()A这些氢原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B从n3能级跃迁到n1能级需吸收12.09 eV的能量C从n3能级跃迁到n4能级辐射出0.66 eV的能量Dn3能级的氢原子电离至少需要吸收
2、1.51 eV的能量32020北京卷氢原子能级示意如图现有大量氢原子处于n3能级上，下列说法正确的是()A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B从n3能级跃迁到n1能级比跃迁到n2能级辐射的光子频率低C从n3能级跃迁到n4能级需吸收0.66 eV的能量Dn3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量4(多选)2022江西南昌测试如图所示为氢原子的能级示意图，一群处于n4能级的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV的金属铯，下列说法正确的是()A这群氢原子最多能发出6种不同频率的光，其中从n4能级跃迁到n3能级所发出的光波长最长B这群氢原
3、子发出的光子均能使金属铯发生光电效应C金属铯表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.75 eVD金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19 eV52021浙江杭州测试如图是氢原子的能级图，各能级能量关系为En，其中E1为基态能量，n为量子数当氢原子从n5能级跃迁到n3能级时，释放出的一个光子能量为E，下列说法正确的是()A一个处于n5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出10种不同频率的光子B氢原子从n5能级向低能级跃迁，跃迁到n4能级时辐射的光波长最短C处于n3能级的氢原子跃迁到基态吸收光子的能量为12.5ED某金属的逸出功为E，用n4能级跃迁到n2能级辐射的光子照射该金属，逸出光
4、电子的最大初动能为E6(多选)2022湖北十一校联考一群处于n4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得两条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是()A.图乙中的a光是氢原子由n4能级向基态跃迁发出的B图乙中的b光光子能量为12.75 eVC动能为1 eV的电子能使处于n4能级的氢原子电离D阴极金属的逸出功可能为6.75 eV7(多选)巴耳末系是指氢原子从n3，4，5，6，能级跃迁到n2能级时发出的光谱线系，如图甲所示，因瑞士数学教师巴耳末于1885年总结出其波长通项公式(巴耳末公式)
5、而得名图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长，已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，普朗克常量h6.631034 Js，则下列说法正确的是()AH谱线对应光子的能量大于H谱线对应光子的能量B巴耳末系辐射的H、H、H、H谱线均属于可见光C按玻尔原子模型，与H谱线对应的跃迁是从n3能级到n2能级D该谱线系的光照射极限频率为10.951014 Hz的金属钨，能发生光电效应现象第111练原子结构和波粒二象性1答案：B解析：He从能级N跃迁到能级M，释放频率为1的光子，说明能级N的能量大于能级M的能量，且两能级能量差为h1，同理能级P的能量小于能级M的能量，且两能级能量差为h2，所以从能级
6、N跃迁到能级P释放光子，且光子的能量为h（12），故B正确2答案：D解析：大量处于n3能级的氢原子跃迁到n1能级，最多可辐射出C3种不同频率的光子，选项A错误；根据能级示意图可知从n3能级跃迁到n1能级辐射的光子能量为h11.51 eV（13.6 eV）12.09 eV，选项B错误；同理可知从n3能级跃迁到n4能级，需要吸收的能量为E0.85 eV（1.51 eV）0.66 eV，选项C错误；根据能级示意图可知氢原子处于n3能级的能量为1.51 eV，故要使其电离至少需要吸收1.51 eV的能量，选项D正确3答案：C解析：这些原子跃迁过程中最多可辐射出C3种频率的光子，故选项A错误；从n3能级
7、跃迁到n1能级比跃迁到n2能级辐射的光子能量大，辐射的光子频率高，故选项B错误；从n3能级跃迁到n4能级需要吸收0.85 eV（1.51 eV）0.66 eV的能量，故选项C正确；n3能级的氢原子电离至少需要吸收1.51 eV的能量，故选项D错误4答案：AC解析：一群处于n4能级的氢原子，向低能级跃迁的过程中最多能够发出C6种不同频率的光，其中从n4能级跃迁到n1能级所发出的光子能量最大，频率最高；从n4能级跃迁到n3能级所发出的光子能量最小，频率最低，波长最长，选项A正确根据产生光电效应的条件可知，只有光子能量大于金属铯逸出功的光子才能使金属铯发生光电效应，而从n4能级跃迁到n3能级所发出的
8、光子能量只有（0.85 eV）（1.51 eV）0.66 eV，从n3能级跃迁到n2能级所发出的光子能量只有（1.51 eV）（3.40 eV）1.89 eV，都小于金属铯的逸出功，均不能发生光电效应，选项B错误；从n4能级跃迁到n1能级所发出的光子能量最大，为E（0.85 eV） （13.60 eV）12.75 eV，由爱因斯坦光电效应方程，可知金属铯表面逸出的光电子最大初动能EkEW012.75 eV1.90 eV10.85 eV，一定小于12.75 eV，选项C正确，D错误5答案：D解析：一个处于n5能级的氢原子向低能级依次跃迁时，最多能辐射出4种不同频率的光子，A项错误氢原子从n5能级
9、向低能级跃迁时，由于n5能级与n 4能级间的能量差最小，故对应的光子的频率最低，波长最长，B项错误由氢原子能级跃迁规律可知，氢原子由n3能级跃迁到基态时，会辐射出光子，C项错误氢原子由n5能级跃迁到n3能级辐射出光子的能量E；由n4能级跃迁到n2能级辐射的光子能量为E1，由光电效应方程可知照射逸出功为E的金属产生光电子的最大初动能EkmE1E，解得EkmE，D项正确6答案：BC解析：由题图乙可知，图中a光的遏止电压小于b光的遏止电压，由动能定理得eUcEk，故a光照射阴极K发生光电效应产生的光电子的最大初动能小于b光照射阴极K发生光电效应产生的光电子的最大初动能，结合爱因斯坦光电效应方程可知，
10、a光的光子能量（或频率）小于b光的，结合原子能级知识可知，b光是氢原子由n4能级向基态跃迁发出的，a光是氢原子由n3能级向基态跃迁发出的，选项A错误；题图乙中b光光子能量为Eb（0.85 eV）（13.6 eV）12.75 eV，选项B正确；由于n4能级的氢原子的电离能为0.85 eV，所以动能为1 eV的电子能使处于n4能级的氢原子电离，选项C正确；由于只有2种频率的光使金属发生光电效应，阴极金属逸出功W0，有10.2 eVW012.09 eV，选项D错误7答案：BC解析：由题图乙可知，H谱线对应的波长大于H谱线对应的波长，根据光子能量与频率成正比，与波长成反比，可知H谱线对应的光子的能量小
11、于H谱线对应的光子的能量，选项A错误；根据光子能量公式E，计算可得巴耳末系辐射H谱线光子的能量为E J31019 J1.89 eV，处在1.62 eV到3.11 eV之间，属于可见光，同理可以计算出H、H、H谱线光子能量均在1.62 eV到3.11 eV之间，均属于可见光，选项B正确；按照玻尔原子模型，与H谱线对应的跃迁是从n3能级到n2能级，选项C正确；极限频率为10.951014 Hz的金属钨，其逸出功Wh6.63103410.951014 J7.261019 J4.54 eV，大于3.40 eV，用该谱线系的光照射极限频率为10.951014 Hz的金属钨，不能发生光电效应现象，选项D错误