2021高考物理一轮复习基础测试试题 (26)
2012高考物理一轮复习基础测试试题 (26) A．5.5 ×1014Hz B．7.9×1014 Hz
C．9.8×1014 Hz D．1.2×1015 Hz
解析：由爱因斯坦的光电方程h c
λ
＝E km＋W，而金属的逸出功W＝hν0，由以上
两式得，钨的极限频率为：ν0＝c
λ－E km
h
＝7.9×1014Hz，B项正确．
答案：B
2．(2010年高考重庆理综卷)氢原子部分能级的示意图如图所示．不同色光的光子能量如下表所示.
处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( )
A．红、蓝-靛
B．黄、绿
C．红、紫
D．蓝-靛、紫
解析：原子发光时光子的能量等于原子能级差，先分别计算各相邻的能级差，再由小到大排序．结合可见光的光子能量表可知，有两个能量分别为1.89 eV 和2.55 eV的光子属于可见光．并且属于红光和蓝靛的范围，故答案为A.
答案：A
3．许多物质在紫外线照射下能发出荧光，紫外线照射时，这些物质的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为ΔE1和ΔE2，则下列说法正确的是( ) A．两次跃迁均向高能级跃迁，且ΔE1＞ΔE2
B．两次跃迁均向低能级跃迁，且ΔE1＜ΔE2
C．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且ΔE1＞ΔE2
D．先向低能级跃迁，再向高能级跃迁，且ΔE1＜ΔE2
解析：荧光为可见光，光子能量小于紫外线光子能量，由此确定ΔE1＞ΔE2，原子吸收紫外线后获得能量，向高能级跃迁，然后再跃迁到低能级，从而放出荧光，故选C.
答案：C
4．(2010年高考山东理综卷)大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV、10.2 eV、12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在________个激发态能级上，其中最高能级的能量值是____________eV(基态能量为－13.6 eV)．
答案： 2 －1.51
5．如图所示，
氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子．问：
(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？
(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．
解析：(1)氢原子从n＞2
的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射光子的频率应满足：
hν＝E
－E2＝2.55 eV
n
E
＝hν＋E2＝－0.85 eV
n
所以，n＝4
基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供：
ΔE＝E4－E1＝12.75 eV.
(2)辐射跃迁图如图所示．
答案：(1)12.75 eV (2)见解析图
6．(思维拓展)原子可以从原子间的碰撞中获得能量，
从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非
弹性碰撞)．一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子
与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰．
(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能
级如图所示)?
(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？
，完全非弹性碰撞后两者的速度为v，解析：(1)设运动氢原子的速度为v
损失的动能ΔE被基态氢原子吸收．
若ΔE＝10.2 eV，则基态氢原子可由n＝1跃迁到n＝2.
由动量守恒和能量守恒有：
m v
＝2m v①
1 2m v2
＝
1
2
m v2＋
1
2
m v2＋ΔE②
1 2m v2
＝E k③
E
k
＝13.6 eV④
解①②③④得，ΔE＝1
2·
1
2
m v2
＝6.8 eV
因为ΔE＝6.8 eV＜10.2 eV.
所以不能使基态氢原子发生跃迁．
(2)若使基态氢原子电离，则ΔE＝13.6 eV，
代入①②③得E k＝27.2 eV.
答案：(1)不能(2)27.2 eV
7．(2011年南通模拟)光子不仅具有能量E＝hν，而且像实物粒子一样具有
大小为p＝hν
c
＝
h
λ的动量．如果氢原子能级可用如下公式来描述：E n＝－(2.18×10
－18J)Z2
n2
，n＝1,2,3…，其中Z为原子序数．已知电子电荷量取1.60×10－19C.则氢
原子第一激发态的能量为________，为使处于基态的氢原子进入激发态，入射光子所需的最小能量为________．氢原子从第一激发态跃迁回基态时，如果考虑到原子的反冲，辐射光子的频率________(选填“小于”或“大于”)不考虑原子的反冲时辐射光子的频率．
解析：第一激发态E2＝－(2.18×10－18
22
)J＝－3.4 eV.由能级跃迁公式：hν
＝E m－E n，从基态跃迁至第一激发态，所需光子的最小能量为E最小＝E2－E1＝10.2 eV.不考虑氢原子反冲时，辐射光子的频率为：hν0＝E最小＝E2－E1.考虑氢原子反冲时，设反冲的动能为1
2
m v2，辐射的光子能量为hν.由能量守恒：hν0＝hν＋12m v2，可见辐射光子的频率降低了．
答案：－3.4 eV 10.2 eV 小于
8．氢原子的核外电子质量为m，电荷量为e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1.
(1)电子运动的动能E k是多少？
(2)电子绕核转动的频率f是多少？
(3)氢原子核在离核最近的电子轨道处产生的电场强度E为多大？
解析：(1)根据ke2
r2
1
＝m v2
r
1
得E k＝ke2
2r1
(2)周期T＝2πr1
v
，频率f＝1
T
结合ke2
r2
1
＝m v2
r
1
得
f＝
e
2πr1
k
mr
1
(3)根据库仑定律和F＝Eq知E＝ke r2
1
答案：(1)ke2
2r1
(2)
e
2πr1
k
mr
1
(3)
ke
r2
1
9．(1)下列叙述中正确的有________．
A．光的粒子性被光电效应和康普顿效应所证实
B．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型
C．紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线也一定可以使该金属发生光电效应
D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下一个氡原子核
(2)氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是________eV，一群处于n＝4能级的氢原子回到n＝2的状态过程中，可能辐射________种不同频率的光子．
解析：(1)红外线的频率比紫外线小，不一定能发生光电效应，C选项错．半
衰期是大量粒子统计的结果，D选项错．
(2)可能从能级4跃迁到能级2，也可能从能级4跃迁到能级3，还可能从能级3跃迁到能级2，故可能发出三种不同频率的光子．
答案：A、B (2)13.6 3
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