上海市金山中学2019-2020学年高中物理沪科版选修3-5：原子世界探秘 单元测试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 上海市金山中学2019-2020学年高中物理沪科版选修3-5：原子世界探秘 单元测试题（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 303.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-28 05:27:31 | ||
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文档简介
原子世界探秘
1．根据卢瑟福的原子核式结构理论，在原子核外绕核运动的是（ ）
A．夸克 B．中子 C．质子 D．电子
2．对于卢瑟福的原子模型，如果根据经典物理学分析，会得出与事实不相一致的推论是
A．原子十分稳定，原子光谱是连续谱
B．原子十分稳定，原子光谱是线状谱
C．原子很不稳定，原子光谱是连续谱
D．原子很不稳定，原子光谱是线状谱
3．关于下面四个装置说法正确的是（ ）
A．实验可以说明α粒子的贯穿本领很强
B．实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释
C．是利用α射线来监控金属板厚度的变化
D．进行的是聚变反应
4．关于光谱，下列说法中正确的是
A．炽热的液体发射明线光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应的元素
C．明线光谱和暗线光谱都可以用于对物质成分进行分析
D．发射光谱一定是连续光谱
5．大量处于n=4的激发态的氛原子在向低能态跃迁时最多能发出种不同频率的光，则
A．x=3 B．x=4 C．x=5 D．x=6
6．一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，只发射波长为λ1，λ2，λ3的三种单色光光子，且λ1>λ2>λ3，则被氢原子吸收的光子的波长为( )
A． B． C． D．
7．下列关于光谱的说法中错误的是( )
A．连续谱和线状谱都是发射光谱
B．线状谱的谱线含有原子的特征谱线
C．固体、液体和气体的发射光谱为连续谱，只有金属蒸气的发射光谱是线状谱
D．在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光
8．图示是氢原子的四个能级，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a.当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b.则以下判断正确的是( )
A．光子a的能量大于光子b的能量
B．光子a的频率大于光子b的频率
C．光子a的波长大于光子b的波长
D．在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度
9．下列对原子结构的认识中，正确的是( )
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小
B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核里
D．原子核的直径大约为10－10m
10．在对粒子散射实验的现象分析时，我们并没有考虑粒子跟电子碰撞，这是因为
A．粒子跟电子碰撞时，损失的能量很小，可以忽略
B．电子体积非常小，粒子碰不到它
C．粒子跟各子碰撞的效果相互抵消
D．粒子跟电碰撞时，动量几乎不改变
11．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )
A．54.4 eV(光子) B．42.4 eV(光子)
C．48.4 eV(光子) D．41.8 eV(电子)
12．如图给出氢原子最低的4个能级，大量氢原子在这些能级之间跃迁，下列说法正确的是（ ）
A．辐射光子最小频率为第2能级跃迁到第1能级
B．处于第四能级的原子所辐射的光子的频率最多有6种
C．为使基态氢原子电离应用能量至少为13.6ev的光照射氢原子
D．11ev的光子能将基态的氢原子激发到第二能级
13．已知氢原子基态的轨道半径为R0，基态能量为－E0，将该原子置于静电场中使其电离，已知静电力常量为k，电子电荷量为q.则静电场提供的能量至少为________，静电场场强大小至少为________．
14．使金属钠产生光电效应的光最长波长是5000×10-10m，则金属钠的逸出功W0=_______．现用频率在3.90×1014Hz到7.50×1014Hz范围内的光照射钠，那么，使钠产生光电效应的频率范围是从______Hz到______Hz．(普朗克常数h=6.63×10-34J·s)．
15．氢原子的能级如图所示，当氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为________eV．现有一群处于n＝4的能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出_________种不同频率的光子．
16．氢原子的能级图如图所示。取普朗克常量，计算结果保留两位有效数字。则：
(1)处于n=6能级的氢原子，其能量为多少电子伏特？
(2)大量处于n=4能级的氢原子，发出光的最大波长为多少米？
17．电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。
（1）调节两金属板间的电势差u，当u=U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，则该油滴所带电荷量q为多少?
（2）若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差u=U时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q。
参考答案
1．D
【解析】
卢瑟福的原子结构理论认为，原子由位于原子中心的原子核与核外绕原子核做圆周运动的电子组成，D正确．
2．C
【解析】
【详解】
根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到的推论是原子很不稳定，原子光谱是连续谱，C正确，ABD错误；
故选C．
3．C
【解析】
A图是α粒子散射实验，α粒子打到金箔上发生了散射，说明α粒子的贯穿本领较弱．故A错误；B图是实验室光电效应的实验，该实验现象可以用爱因斯坦的光电效应方程解释，故B错误；C图，因为α射线穿透能力较弱，金属板厚度的微小变化会使穿过铝板的α射线的强度发生较明显变化，即可以用α射线控制金属板的厚度．故C正确；D装置是核反应推的结构，进行的是核裂变反应，故D正确．故选CD．
点睛：本题要求熟悉近代物理中的各种装置，能够知道其工作的原理，要注意掌握α、β、γ三种射线的特性，电离本领依次减弱，穿透本领依次增强，能在生活中加以利用．
4．C
【解析】
试题分析：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，如炽热的液体发射连续光谱．故A错误；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素，故B错误；高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱．由狭窄谱线组成的光谱．单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱．均能对物质进行分析，故C正确；发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；故D错误；故选C．
考点：光谱
【名师点睛】本题是考查光谱与光谱分析;光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱；观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱．
5．D
【解析】现有大量的氢原子处于的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁，辐射光子的种类为种，故D正确，A、B、C错误。
点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式的应用。
6．D
【解析】试题分析：能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差．原子必须吸收其中最大频率或最小波长的光子才能释放这三种可能的光子．
据判断能量最高的光子波长为，氢原子吸收光子的能量必须达到才有可能发射三种色光，又据氢原子能级图可知即解得，故D正确．
7．C
【解析】试题分析：发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．每种原子明线光谱中的明线和其吸收光谱中的暗线是一一对应的
发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱，故A正确；明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线，故B正确；发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．稀薄气体或金属蒸汽发光而产生的是明线光谱，不是连续光谱，C错误；在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光，D正确．
8．C
【解析】
【详解】
AB．n=4和n=3间的能级差小于n=3和n=2间的能级差，则a光的光子能量小于b光子的能量，a光的频率小于b光的频率，故A、 B错误；
C．因为a光的频率小，则a光的波长大于b光的波长，故C正确；
D．在真空中，a光、b光的传播速度相等，故D错误；
故选C．
9．ABC
【解析】
试题分析：原子中绝大部分是空中，原子核的体积很小，但是因为核外的电子虽然所占体积很大，质量却是很小，所以几乎整个原子所有的质量都集中到了原子核上，故AC正确；电子在核外绕核旋转，所需要的向心力由原子核对电子的库伦力提供，故B正确；原子核的直径大约为10-15m，故D错误
考点：考查了原子核式结构
【名师点睛】可以根据原子的构成方面的知识进行分析、解答，原子是由带正电荷的原子核和核外电子构成的，原子内部有较大的空间
10．AD
【解析】
【详解】
卢瑟福在分析粒子散射实验现象时，认为电子不会对粒子偏转产生影响，其主要原因是电子的质量很小，粒子与电子发生的相互作用可以忽略，就算碰到，粒子跟电碰撞时，动量几乎不改变，损失的能量也很小，可以忽略，不会引起明显的偏转，AD正确，BC错误．
故选AD。
11．ACD
【解析】
【详解】
由玻尔理论知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量（光子能量不可分）应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子（如电子）只要能量不小于两能级差，均可能被吸收。氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：
△E1=E∞-E1=0-（-54.4?eV）=54.4?eV
△E2=E4-E1=-3.4?eV-（54.4?eV）=51.0?eV
△E3=E3-E1=-6.0?eV-（-54.4?eV）=48.4?eV
△E4=E2-E1=-13.6?eV-（54.4?eV）=40.8?eV
可见，42.4eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁。故选ACD。
12．BC
【解析】由能级图可知，3、4能级的能级差最小，则辐射光子最小频率为第4能级跃迁到第3能级，选项A错误； 处于第四能级的原子所辐射的光子的频率最多有种，选项B正确； 为使基态氢原子电离应用能量至少为13.6ev的光照射氢原子，选项C正确；10.2ev的光子能将基态的氢原子激发到第二能级，而11ev的光子不能被氢原子吸收，选项D错误；故选BC.
13．
【解析】
【详解】
[1]．氢原子电离时是核外电子脱离原子核的束缚，消耗能量最少的情况是电子与原子核恰好分离，此时消耗的能量恰好等于其基态能量的绝对值，故静电场提供的能量至少为E0；
[2]．从力的角度来看，电子与氢原子核分离时电场力不小于它们之间的静电力，即qE≥，故静电场场强大小至少为.
【点睛】
要使原子发生电离，吸收的能量要大于等于基态能量的绝对值，该原子置于静电场中使其电离，其临界状态是电场力等于库仑引力，由此求出静电场的场强最小值．
14．3.98×10-19J6.00×10147.50×1014
【解析】
【详解】
使金属钠产生光电效应的光最长波长是，最小频率为，最大频率为7.50×1014Hz，钠金属的逸出功．
15．2.55eV 6种
【解析】
【详解】
原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射光子．这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则：W=E4-E2=-0.85-（-3.4）eV=2.55eV．
氢原子跃迁的最高能级为n=4能级，根据知，处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，氢原子发射出六种不同波长的光．
16．(1)-0.38eV；(2)1.9×10-6m
【解析】
【分析】
根据能级关系即可求出；抓住能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差进行分析。
【详解】
(1)由能级关系
将n=6代入，可得
E6=-0.38eV
(2)根据玻尔理论，大量处于n=4能级的氢原子，发出光的最大波长为n=4向n=3跃迁发出的光，则
代入数据得
λm＝1.9×10-6m
【点睛】
本题主要考查了能级间跃迁所满足的规律和跃迁规律。
17．（1）q= （2） 或
【解析】
（1）由平衡条件知m1g=q
解得q=
（2）若Q为正电荷，根据牛顿第二定律有m2g+=m2a，且d=at2
由以上两式解得Q=
若Q为负电荷，根据牛顿第二定律有m2g-=m2a，又d=at2
由以上两式解得Q=
1．根据卢瑟福的原子核式结构理论，在原子核外绕核运动的是（ ）
A．夸克 B．中子 C．质子 D．电子
2．对于卢瑟福的原子模型，如果根据经典物理学分析，会得出与事实不相一致的推论是
A．原子十分稳定，原子光谱是连续谱
B．原子十分稳定，原子光谱是线状谱
C．原子很不稳定，原子光谱是连续谱
D．原子很不稳定，原子光谱是线状谱
3．关于下面四个装置说法正确的是（ ）
A．实验可以说明α粒子的贯穿本领很强
B．实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释
C．是利用α射线来监控金属板厚度的变化
D．进行的是聚变反应
4．关于光谱，下列说法中正确的是
A．炽热的液体发射明线光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应的元素
C．明线光谱和暗线光谱都可以用于对物质成分进行分析
D．发射光谱一定是连续光谱
5．大量处于n=4的激发态的氛原子在向低能态跃迁时最多能发出种不同频率的光，则
A．x=3 B．x=4 C．x=5 D．x=6
6．一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，只发射波长为λ1，λ2，λ3的三种单色光光子，且λ1>λ2>λ3，则被氢原子吸收的光子的波长为( )
A． B． C． D．
7．下列关于光谱的说法中错误的是( )
A．连续谱和线状谱都是发射光谱
B．线状谱的谱线含有原子的特征谱线
C．固体、液体和气体的发射光谱为连续谱，只有金属蒸气的发射光谱是线状谱
D．在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光
8．图示是氢原子的四个能级，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a.当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b.则以下判断正确的是( )
A．光子a的能量大于光子b的能量
B．光子a的频率大于光子b的频率
C．光子a的波长大于光子b的波长
D．在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度
9．下列对原子结构的认识中，正确的是( )
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小
B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核里
D．原子核的直径大约为10－10m
10．在对粒子散射实验的现象分析时，我们并没有考虑粒子跟电子碰撞，这是因为
A．粒子跟电子碰撞时，损失的能量很小，可以忽略
B．电子体积非常小，粒子碰不到它
C．粒子跟各子碰撞的效果相互抵消
D．粒子跟电碰撞时，动量几乎不改变
11．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )
A．54.4 eV(光子) B．42.4 eV(光子)
C．48.4 eV(光子) D．41.8 eV(电子)
12．如图给出氢原子最低的4个能级，大量氢原子在这些能级之间跃迁，下列说法正确的是（ ）
A．辐射光子最小频率为第2能级跃迁到第1能级
B．处于第四能级的原子所辐射的光子的频率最多有6种
C．为使基态氢原子电离应用能量至少为13.6ev的光照射氢原子
D．11ev的光子能将基态的氢原子激发到第二能级
13．已知氢原子基态的轨道半径为R0，基态能量为－E0，将该原子置于静电场中使其电离，已知静电力常量为k，电子电荷量为q.则静电场提供的能量至少为________，静电场场强大小至少为________．
14．使金属钠产生光电效应的光最长波长是5000×10-10m，则金属钠的逸出功W0=_______．现用频率在3.90×1014Hz到7.50×1014Hz范围内的光照射钠，那么，使钠产生光电效应的频率范围是从______Hz到______Hz．(普朗克常数h=6.63×10-34J·s)．
15．氢原子的能级如图所示，当氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为________eV．现有一群处于n＝4的能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出_________种不同频率的光子．
16．氢原子的能级图如图所示。取普朗克常量，计算结果保留两位有效数字。则：
(1)处于n=6能级的氢原子，其能量为多少电子伏特？
(2)大量处于n=4能级的氢原子，发出光的最大波长为多少米？
17．电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。
（1）调节两金属板间的电势差u，当u=U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，则该油滴所带电荷量q为多少?
（2）若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差u=U时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q。
参考答案
1．D
【解析】
卢瑟福的原子结构理论认为，原子由位于原子中心的原子核与核外绕原子核做圆周运动的电子组成，D正确．
2．C
【解析】
【详解】
根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到的推论是原子很不稳定，原子光谱是连续谱，C正确，ABD错误；
故选C．
3．C
【解析】
A图是α粒子散射实验，α粒子打到金箔上发生了散射，说明α粒子的贯穿本领较弱．故A错误；B图是实验室光电效应的实验，该实验现象可以用爱因斯坦的光电效应方程解释，故B错误；C图，因为α射线穿透能力较弱，金属板厚度的微小变化会使穿过铝板的α射线的强度发生较明显变化，即可以用α射线控制金属板的厚度．故C正确；D装置是核反应推的结构，进行的是核裂变反应，故D正确．故选CD．
点睛：本题要求熟悉近代物理中的各种装置，能够知道其工作的原理，要注意掌握α、β、γ三种射线的特性，电离本领依次减弱，穿透本领依次增强，能在生活中加以利用．
4．C
【解析】
试题分析：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，如炽热的液体发射连续光谱．故A错误；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素，故B错误；高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱．由狭窄谱线组成的光谱．单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱．均能对物质进行分析，故C正确；发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；故D错误；故选C．
考点：光谱
【名师点睛】本题是考查光谱与光谱分析;光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱；观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱．
5．D
【解析】现有大量的氢原子处于的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁，辐射光子的种类为种，故D正确，A、B、C错误。
点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式的应用。
6．D
【解析】试题分析：能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差．原子必须吸收其中最大频率或最小波长的光子才能释放这三种可能的光子．
据判断能量最高的光子波长为，氢原子吸收光子的能量必须达到才有可能发射三种色光，又据氢原子能级图可知即解得，故D正确．
7．C
【解析】试题分析：发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．每种原子明线光谱中的明线和其吸收光谱中的暗线是一一对应的
发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱，故A正确；明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线，故B正确；发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．稀薄气体或金属蒸汽发光而产生的是明线光谱，不是连续光谱，C错误；在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光，D正确．
8．C
【解析】
【详解】
AB．n=4和n=3间的能级差小于n=3和n=2间的能级差，则a光的光子能量小于b光子的能量，a光的频率小于b光的频率，故A、 B错误；
C．因为a光的频率小，则a光的波长大于b光的波长，故C正确；
D．在真空中，a光、b光的传播速度相等，故D错误；
故选C．
9．ABC
【解析】
试题分析：原子中绝大部分是空中，原子核的体积很小，但是因为核外的电子虽然所占体积很大，质量却是很小，所以几乎整个原子所有的质量都集中到了原子核上，故AC正确；电子在核外绕核旋转，所需要的向心力由原子核对电子的库伦力提供，故B正确；原子核的直径大约为10-15m，故D错误
考点：考查了原子核式结构
【名师点睛】可以根据原子的构成方面的知识进行分析、解答，原子是由带正电荷的原子核和核外电子构成的，原子内部有较大的空间
10．AD
【解析】
【详解】
卢瑟福在分析粒子散射实验现象时，认为电子不会对粒子偏转产生影响，其主要原因是电子的质量很小，粒子与电子发生的相互作用可以忽略，就算碰到，粒子跟电碰撞时，动量几乎不改变，损失的能量也很小，可以忽略，不会引起明显的偏转，AD正确，BC错误．
故选AD。
11．ACD
【解析】
【详解】
由玻尔理论知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量（光子能量不可分）应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子（如电子）只要能量不小于两能级差，均可能被吸收。氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：
△E1=E∞-E1=0-（-54.4?eV）=54.4?eV
△E2=E4-E1=-3.4?eV-（54.4?eV）=51.0?eV
△E3=E3-E1=-6.0?eV-（-54.4?eV）=48.4?eV
△E4=E2-E1=-13.6?eV-（54.4?eV）=40.8?eV
可见，42.4eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁。故选ACD。
12．BC
【解析】由能级图可知，3、4能级的能级差最小，则辐射光子最小频率为第4能级跃迁到第3能级，选项A错误； 处于第四能级的原子所辐射的光子的频率最多有种，选项B正确； 为使基态氢原子电离应用能量至少为13.6ev的光照射氢原子，选项C正确；10.2ev的光子能将基态的氢原子激发到第二能级，而11ev的光子不能被氢原子吸收，选项D错误；故选BC.
13．
【解析】
【详解】
[1]．氢原子电离时是核外电子脱离原子核的束缚，消耗能量最少的情况是电子与原子核恰好分离，此时消耗的能量恰好等于其基态能量的绝对值，故静电场提供的能量至少为E0；
[2]．从力的角度来看，电子与氢原子核分离时电场力不小于它们之间的静电力，即qE≥，故静电场场强大小至少为.
【点睛】
要使原子发生电离，吸收的能量要大于等于基态能量的绝对值，该原子置于静电场中使其电离，其临界状态是电场力等于库仑引力，由此求出静电场的场强最小值．
14．3.98×10-19J6.00×10147.50×1014
【解析】
【详解】
使金属钠产生光电效应的光最长波长是，最小频率为，最大频率为7.50×1014Hz，钠金属的逸出功．
15．2.55eV 6种
【解析】
【详解】
原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射光子．这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则：W=E4-E2=-0.85-（-3.4）eV=2.55eV．
氢原子跃迁的最高能级为n=4能级，根据知，处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，氢原子发射出六种不同波长的光．
16．(1)-0.38eV；(2)1.9×10-6m
【解析】
【分析】
根据能级关系即可求出；抓住能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差进行分析。
【详解】
(1)由能级关系
将n=6代入，可得
E6=-0.38eV
(2)根据玻尔理论，大量处于n=4能级的氢原子，发出光的最大波长为n=4向n=3跃迁发出的光，则
代入数据得
λm＝1.9×10-6m
【点睛】
本题主要考查了能级间跃迁所满足的规律和跃迁规律。
17．（1）q= （2） 或
【解析】
（1）由平衡条件知m1g=q
解得q=
（2）若Q为正电荷，根据牛顿第二定律有m2g+=m2a，且d=at2
由以上两式解得Q=
若Q为负电荷，根据牛顿第二定律有m2g-=m2a，又d=at2
由以上两式解得Q=
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