《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第三册人教版》

9. (2025·贵州贵阳联考)—群处于 $n=5$ 的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光，若用这些光照射一群处于 $n=2$ 的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁(未电离)，这些氢原子最多会吸收 $m$ 种频率的光，则 $m$ 等于 (B)

A.4
B.6
C.8
D.12

答案： 9.B 解析：如图为氢原子能级图，一群处于$n = 5$的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出$C_{5}^{2} = 10$种不同频率的光；用这些光照射一群处于$n = 2$的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），会有以下三种情况：①处于$n = 2$能级的氢原子，可能出现从$n = 2$能级跃迁到$n = 3、n = 4$和$n = 5$能级三种情况；②处于$n = 3$能级的氢原子，可能出现从$n = 3$能级跃迁到$n = 4$和$n = 5$能级两种情况；③处于$n = 4$能级的氢原子，从$n = 4$能级跃迁到$n = 5$能级一种情况；则吸收光的频率的种数$m = 3 + 2 + 1 = 6$，选项B正确。

10. (2024·广东肇庆期末)如图所示为氢原子的能级示意图，根据玻尔理论，下列说法正确的是 (D)

A.基态的氢原子吸收 13 eV 的能量可以跃迁到 $n=4$ 的激发态
B.氢原子从 $n=2$ 能级跃迁到 $n=4$ 能级的过程中能量减小
C.大量氢原子处于 $n=4$ 的激发态时，从 $n=4$ 能级跃迁到 $n=3$ 能级辐射的光子频率最高
D.处于 $n=4$ 能级的大量氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出 6 种不同频率的光

答案： 10.D 解析：处于基态的氢原子必须要刚好吸收$\Delta E = E_{4} - E_{1} = 12.75eV$的能量才能从基态跃迁到$n = 4$的激发态，选项A错误；氢原子从低能级向高能级跃迁要吸收能量，能量增加，选项B错误；由跃迁条件$h\nu = E_{m} - E_{n}(m ＞ n)$，可知在从$n = 4$能级跃迁到$n = 3$能级辐射的光子频率最低，选项C错误；从$n = 4$能级向低能级跃迁，一共发出$\frac{4 × (4 - 1)}{2} = 6$种不同频率的光，选项D正确。

11. (2024·江苏南通期中)如图所示为氢原子的能级示意图。已知氢原子从 $n=3$ 能级跃迁到 $n=1$ 能级辐射的电磁波的波长为 $\lambda_1$，从 $n=3$ 能级跃迁到 $n=2$ 能级辐射的电磁波的波长为 $\lambda_2$，从 $n=2$ 能级跃迁到 $n=1$ 能级辐射的电磁波的波长为 $\lambda_3$。则下列关系式中正确的是 (C)

A.$\lambda_1 = \lambda_3 + \lambda_2$
B.$\lambda_3 = \lambda_1 + \lambda_2$
C.$\frac{1}{\lambda_1} = \frac{1}{\lambda_2} + \frac{1}{\lambda_3}$
D.$\frac{1}{\lambda_3} = \frac{1}{\lambda_1} + \frac{1}{\lambda_2}$

答案： 11.C 解析：根据跃迁条件，可得$E_{3} - E_{2} = h\frac{c}{\lambda_{2}}$，$E_{2} - E_{1} = h\frac{c}{\lambda_{3}}$，$E_{3} - E_{1} = h\frac{c}{\lambda_{1}}$，联立解得$h\frac{c}{\lambda_{2}} + h\frac{c}{\lambda_{3}} = h\frac{c}{\lambda_{1}}$，即$\frac{1}{\lambda_{1}} = \frac{1}{\lambda_{2}} + \frac{1}{\lambda_{3}}$，选项C正确。

12. 根据玻尔理论，下列说法正确的是 (A)

A.原子处于定态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量
B.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势能的减少量等于动能的增加量
C.氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子，因而轨道半径可以连续增大
D.电子没有确定轨道，只存在电子云

答案： 12.A 解析：原子中具有确定能量的稳定状态称为定态，原子处于定态时，电子绕核运动，但它并不向外辐射能量，选项A正确；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势能的减少量大于动能的增加量，选项B错误；原子的不同能量状态与电子沿不同的轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，所以氢原子只能吸收特定频率的光子的能量，选项C错误；根据玻尔理论，核外电子具有量子化的确定的轨道，实际上，电子的坐标没有确定的值，只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少，电子云是对电子在各个位置出现的概率的描述，选项D错误。

13. 关于玻尔理论的局限性，下列说法中正确的是 (B)

A.玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是完全一致的
B.玻尔理论的局限性是保留了过多的经典物理理论
C.玻尔理论的局限性在于提出了定态和跃迁的概念
D.玻尔第一次将量子观念引入原子领域，是使玻尔理论陷入局限性的根本原因

答案： 13.B 解析：玻尔理论认为，电子的轨道是量子化的，原子的能量也只能取一系列特定的值，与原子的核式结构模型本质上是不同的，选项A错误；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不足之处在于保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动，选项B正确，CD错误。

14. 如图所示为某原子的能级图，$a$、$b$、$c$ 为原子跃迁所发出的三种频率的光。在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的频率依次增大，则其中正确的是 (D)

答案： 14.D 解析：从第3能级跃迁到第1能级，能级差最大，可知a光的光子能量最大，频率最大；从第3能级跃迁到第2能级，能级差最小，可知b光的光子能量最小，频率最小；所以频率依次增大的顺序为b、c、a，选项D正确。