3.3量子论视野下的原子模型知识点题库

已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为﹣3.4eV和﹣1.51eV ，金属钠的截止频率为5.53×10¹⁴Hz ，普朗克常量h=6.63×10^﹣³⁴J•s ，请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．

如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）

A . 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短 B . 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高 C . 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV D . 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV

在可见光范围内波长最长的2条谱线所对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？

图示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法正确的是（　　）

A . 一个处于n=5激发态的氢原子，向低能级跃迁时刻发出10种不同频率的光 B . 处于n=3激发态的氢原子吸收具有1.87eV能量的光子后被电离 C . 用12eV的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到n=2能级 D . 氢原子中的电子从高能级到低能级跃迁时动能增大，氢原子的电势能增大

欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是 ( )

①用10.2 eV的光子照射 ②用11 eV的光子照射

③用14 eV的光子照射 ④用11 eV的电子碰撞

A . ①② B . ②③ C . ①③④ D . ②③④

如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是（）

A . 这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短 B . 这群氢原子能发出6种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最小 C . 这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应 D . 金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eV

已知氢原子的基态能量为E₁ ， n＝2、3能级所对应的能量分别为E₂和E₃ ，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是（）

A . 产生的光子的最大频率为 $\text{[math]}$ B . 当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小 C . 若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E₃－E₂ D . 若要使处于能级n＝3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为－E₃的电子撞击氢原子，二是用能量为－E₃的光子照射氢原子

氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为 $\text{[math]}$ ，氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）

A . 42.8eV(光子) B . 43.2eV（电子） C . 41.0eV（电子） D . 54.4eV(光子)

氢原子的能级公式为En= $\text{[math]}$ E₁(n=1，2，3，…)，其中基态能量E₁=－13.6eV，能级图如图所示。大量氢原子处于量子数为n的激发态，由这些氢原子共发出10种不同频率的光子，则n和发出的频率最大的光子能量分别为（）

A . n=5，10.2eV B . n=5，13.06eV C . n=4，10.2eⅤ D . n=4，12.75eⅤ

已知光速为 3 × 10⁸ m/s 电子的质量为 9.1 × 10⁻³¹ kg ，中子的质量为1.67 ×10⁻²⁷ kg，质子的质量为1.67 × 10⁻²⁷ kg。氢原子能级示意图如图所示。静止氢原子从n =4 跃迁到 n =1 时，氢原子的反冲速度是多少？（）

A . 4.07 m/s B . 0.407 m/s C . 407 m/s D . 40.7 m/s

如图所示为氢原子的能级图，按照玻尔理论，下列说法正确的是（）

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A . 当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 B . 一个氢原子从n=4能级向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子 C . 氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能减少，电势能增加 D . 处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子而发生电离

下列四幅图的有关说法中正确的是（）

A . 图（l）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生 B . 图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成 C . 图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子 D . 图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量

下列说法中正确的是（）

A . 目前核电站都是利用重核裂变释放的核能发电的 B . 原子核发生一次β衰变，质子数减少了一个 C . 某频率的入射光照射金属钠，逸出的所有光电子的初动能都相等 D . 氢原子从基态跃迁到激发态，核外电子动能减小，原子能量增大

下列说法中正确的是（）

A . 天然放射现象说明原子具有复杂的结构 B . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变 C . 原子核分成单个核子的过程一定有质量亏损，释放出能量 D . 一群处于n=2能级的氢原子自发跃迁，可能发出3种不同频率的光子

如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（）

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A . 处于基态的氢原子可以吸收能量为 $\text{[math]}$ 的光子而发生跃迁 B . 处于基态的氢原子被能量为 $\text{[math]}$ 的电子碰撞，一定不可以使原子跃迁到第3能级 C . 大量处于 $\text{[math]}$ 激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光 D . 氢原子在相邻能级之间跃迁时，从 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级辐射出的光的波长最短

可见光中某绿光的光子能量是2.5eV，若用它照射逸出功是2.2eV的某种金属，产生光电子的最大初动能为eV.如图所示为氢原子能级的示意图，若用该绿光照射处于n=2能级的氢原子，(选填“能”或“不能”)使氢原子跃迁．

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以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是（）

A . 居里夫人最早发现了天然放射现象 B . 比结合能越大的原子核，结合能不一定越大，但其原子核越稳定 C . 放射性元素的半衰期会随着外部条件的变化而变化 D . 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要吸收一定频率的光子

如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n=3的激发态上，下列说法正确的是（）

A . 原子向n=2的能级跃迁需要吸收能量 B . 原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子 C . 原子跃迁到低能级后电子动能减小 D . 原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离

红外测温枪具有响应时间快、非接触、安全准确的优点，在新冠疫情防控中得到广泛使用。红外测温仪捕捉被测物体电磁辐射中的红外线部分，将其转变成电信号。图甲为红外线光谱的三个区域，图乙为氢原子能级示意图。已知普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，光在真空中的速度c=3.0×10⁸m/s，下列说法正确的是（　　）

A . 任何物体都会辐射红外线 B . 红外线光子能量的最小值约为1.64eV C . 大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时，其中有3种频率的光子处在红外区 D . 大量处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后，辐射出的光子都不在红外区

氢原子部分能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝3能级状态，下列说法正确的是（）

A . 氢原子向低能级跃迁时最多产生3种频率的光子 B . 用0.70 eV的光子照射氢原子可使其跃迁 C . 用0.70 eV动能的电子碰撞可使氢原子跃迁 D . 氢原子向低能级跃迁时电子动能增大，总能量减小

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