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已知能使某种金属发生光电效应所需光子的最小频率为υ0。一群氢原子处于量子数n=3的激发态。这些氢原子能够自发地跃迁到较低

题目
单选题
已知能使某种金属发生光电效应所需光子的最小频率为υ0。一群氢原子处于量子数n=3的激发态。这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光。下列说法正确的是（）
A

 当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，不一定能产生光电子

B

用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hυ0

C

当照射光的频率υ，大于υ0时，若υ，增大，则逸出功增大

D

当照射光的频率υ大于υ0时，若υ，增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

参考答案和解析
正确答案： C
解析： 用频率为2υ0的单色光照射该金属表面，由于2υ0>υ0，所以一定能发生光电效应，故A错误；根据光电效应方程，Em_=hυ-W0知，因发生光电效应的光子最小频率为υ0，用频率为2υ0的单色光照射该金属时，则光电子的最大初动能为hυ0，故B正确；当照射光的频率υ大于υ0时，若υ增大，而逸出功却不变，故C错误；根据光电效应方程，Em_=hυ-W0知，最大初动能和照射光的频率不是正比例关系，υ增大一倍，光电子的最大初动能不会也增大一倍，故D错误。
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相似问题和答案

第1题：

氢原子能级如图 5 所示， 当氢原子从 n=3 跃迁到 n=2 的能级时， 辐射光的波长为 656nm。以下判断正确的是（ ）

A． 氢原子从 n=2 跃迁到 n=l 的能级时， 辐射光的波长大于 656nm
B． 用波长为 325nm 的光照射， 可使氢原子从 n=1 跃迁到 n=2 能级
C． 一群处于 n=3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生两种谱线
D． 用波长为 633nm 的光照射时， 不能使氢原子从 n=2 跃迁到 n=3 能级

答案：D
解析：

第2题：

氢原子的主量子数n也可以取负数和零。


正确答案:错误

第3题：

如图1-2所示，氢原子中的电子处于n=4的激发态上，它向较低能级跃迁时，可能辐射的电磁波的波长有（　　）

A.3种
B.4种
C.5种
D.6种

答案：D
解析：
本题是有关氢原子中电子跃迁的基本概念的选择题．处于较高能级上的电子都可以向较低能级跃迁而发射光子．显然，处于能级n=4上的电子可以直接地跃迁到n=3，2，1的能级上．当电子跃迁到n=3的能级时，它还可以向较低能级n=2，1上跃迁；同理，电子跃迁到n=2的能级时也可以再向基态n=1的能级跃迁． 有些考生只考虑电子的直接跃迁而忽视了上述的二次跃迁而错选A．必须注意，在较高能级上的电子都是不稳定的，它可以向较低能级跃迁，只有基态（n=1）上的电子是稳定的．

第4题：

设大量氢原子处于n=4的激发态，它们跃迁时发射出一簇光谱线．这簇光谱线最多可能有（）条。


正确答案:6

第5题：

氢原子基态的电离能是（）eV。电离能为＋0.85eV的激发态氢原子，其电子处在n＝（）的轨道上运动。


正确答案:13.6；4

第6题：

如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )。


A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
B．从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大
C．处于不同能级时．核外电子在各处出现的概率是一样的
D．从高能级向低能级跃迁时．氢原子核一定向外放出能量

答案：A
解析：
从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的能量小，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长，故A选项正确。电磁波在真空中的速度相同，与频率无关，故B选项错误。处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同，故C选项错误。由高能级向低能级跃迁，氢原子向外辐射能量，与原子核无关，故D选项错误。

第7题：

使氢原子中电子从n=3的状态电离，至少需要供给的能量为（）（已知基态氢原子的电离能为13.6eV）。

  • A、-12.1eV
  • B、12.1eV
  • C、1.51eV
  • D、-1.51eV

正确答案:C

第8题：

氢原子中的电子在下面四个跃迁过程中：
（1）从E2跃迁到E5；（2）从E5跃迁到E2；
（3）从E3跃迁到E6；（4）从E6跃迁到E3．
吸收光子的波长较短的跃迁过程是（），发射光子的波长较长的跃迁过程是（）．


答案：
解析：
（1）（4） 【解题指要】本试题的考点是氢原子的能级和电子的跃迁．
当电子从低能级跃迁到高能级时，能量增加，必须吸收光子，所以过程（1）、（3）吸收光子；当电子从高能级跃迁到低能级时，能量减小，必然发射光子，因此过程（2）、（4）发射光子．
氢原子中电子跃迁过程中吸收或发射的光子的波长为
.
按照氢原子的能级公式



因为氢原子基态能量E1是负的，所以
E5－E2＞E6－E3
由式①可知，在四个跃迁过程中光子的波长为
A2.5＜A 6.3
因此，吸收光子且波长较短的过程是（1），发射光子且波长较长的过程是（4）.
考生必须记住：氢原子中所有能级的能量都是负的，基态E1的能量最小，绝对值最大

第9题：

假定氢原子原是静止的，则氢原子从n = 3的激发态直接通过辐射跃迁到基态的反冲速度大约是（）

  • A、4m/s
  • B、10m/s
  • C、100m/s
  • D、400m/s

正确答案:A

第10题：

由氢原子理论，当氢原子处于n=3的激发态时，可发射（）

  • A、一种波长的光
  • B、两种波长的光
  • C、三种波长的光
  • D、各种波长的光

正确答案:C

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