氢原子的能级_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

下列说法中正确的是______

A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的

B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光

C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1

D．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短．

正确答案

A、x射线是位于原子内层电子跃迁才能放出的波长较短的一种电磁波，而由原子核辐射的光子能量更高，故A错误；

B、n=3能级的氢原子，自发跃迁时发出=3条谱线，故B正确；

C、β衰变指原子核内的中子发生衰变，一个中子衰变为一个质子和一个电子，所以核电荷数+1，原子序数+1故C正确；

D、半衰期是由原子核内部自身决定的，与地球环境不同，故D错误；

故选BC．

1

题型：填空题

|

填空题

氢原子的能级如图所示，一群氢原子处于n=3的激发态，在向基态跃迁的过程中所发的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为__________ eV。(结果保留3位有效数字)

正确答案

9.60eV（凡是写9.6的一律按错误处理）

略

1

题型：简答题

|

简答题

[物理--选修3-5]

（1）下列说法正确的是______．

A、光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量

B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的

C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期

D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损

（2）如图所示，已知水平面上的P点右侧光滑，左侧与滑块间的动摩擦因数为μ．质量分别为m1和m2的两个滑块在水平面上P点的右侧分别以速度v1、v2向右运动，由于V1＞V2而发生碰撞（碰撞前后两滑块的速度均在一条直线上）．二者碰后m1继续向右运动，m2被右侧的墙以原速率弹回，再次与m1相碰，碰后m2恰好停止，而m1最终停在Q点．测得PQ间的距离为L．求第一次碰后滑块m1的速率．

正确答案

（1）A、光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，故A正确

B、玻尔原子模型：电子的轨道是量子化，原子的能量是量子化，所以他提出能量量子化，故B正确

C、半衰期具有统计规律，只对大量的原子核适用，且半衰期的大小由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关．故C错误

D、原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损．故D错误

故选AB．

（2）设第一次碰后m1滑块的速度大小为，滑块m2的速度大小为，设向右为正方向，

根据动量守恒定律有m1v1+m2v2=m1+m2…①

第二次碰撞 m1-m2=-m1v3…②

m1过P点向左运动过程中，由动能定理得-μm1gL=0-m1…③

解得：=…④

故答案为：（1）AB（2）第一次碰后滑块m1的速度是=．

1

题型：简答题

|

简答题

模块3-5试题

（1）氢原子第n能级的能量为En=，其中E1是基态能量，而n=1，2，…．若一氢原子发射能量为-E1的光子后处于比基态能量高出-E1的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？

（2）一速度为v的高速α粒子（24He）与同方向运动的氖核（1020Ne）发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止．求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正）．

正确答案

（1）设氢原子发射光子前后分别处于第l与第m能级，

发射后的能量Em=，

故=E1-E1

解得m=2

发射前的能量El=

根据题意知El=Em-E1

-=-E1

将m=2代入上式解得l=4

故氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级．

（2）设a粒子与氖核的质量分别为ma与mNe，氖核在碰撞前后的速度分别vNe为与v'Ne．

由于a粒子与氖核碰撞过程中动量守恒

故有mav+mNevNe=mNev'Ne

由于发生弹性正碰过程中系统的机械能守恒，故有

mav2+mNevNe2=mNev′Ne2

解得：vNe=v

v′Ne=v

由于a粒子的质量数为4，而氖核（1020Ne）的质量数为20，故有

=

故碰撞前氖核的速度vNe=v

碰撞后氖核的速度v′Ne=v

答：（1）氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级．

（2）碰撞前氖核的速度vNe=v；碰撞后氖核的速度v′Ne=v

1

题型：简答题

|

简答题

（选修模块3-5）

（1）下列说法中正确的是______．

A．光电效应现象说明光具有粒子性

B．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说

C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象

D．运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越大

（2）氢原子的能级图如图1所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生______种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=______的能级跃迁所产生的．

（3）如图2所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．

正确答案

（1）A、光电效应说明光具有粒子性．故A正确，

B、普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说．故B正确．

C、玻尔建立了量子理论，能够很好解释氢原子发光现象，但是不能解释所有原子的发光现象．故 C错误．

D、宏观物体粒子性明显，根据λ=知，速度大波长短．故D错误．

故选AB．

（2）根据C=6知，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生6种不同频率的光子．n=4和n=1间的能级差最大，辐射的光子频率最大．

（3）取向左为正方向，根据动量守恒定律，有：

推出木箱的过程：0=（m+2m）v1-mv

接住木箱的过程：mv+（m+2m）v1=（m+m+2m）v2

解得共同速度：v2=

故答案为：（1）AB　

（2）6 　 1

（3）．

热门试卷

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案