【名師一號(hào)】高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 玻爾的原子模型雙基限時(shí)練 新人教版選修35.doc

雙基限時(shí)練(十四)玻爾的原子模型1(多選題)氫原子中的電子從高能級(jí)軌道向低能級(jí)軌道躍遷時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()a電子離核的距離變近b. 電子的動(dòng)能變小c. 原子要輻射一定能量的光子d. 電子和原子核組成系統(tǒng)的電勢(shì)能減小解析氫原子中的電子從高能級(jí)軌道向低能級(jí)軌道躍遷時(shí)，是由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道，在這個(gè)過(guò)程中原子核對(duì)電子的庫(kù)侖引力做正功，電子動(dòng)能增加，而電勢(shì)能減??；原子的能級(jí)值減小，輻射一定頻率的光子，故a、c、d選項(xiàng)正確答案acd2根據(jù)玻爾理論，下列關(guān)于氫原子的論述正確的是()a若氫原子由能量為en的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子要輻射光子的能量為henb電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，若圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為，則其發(fā)光的頻率也為c一個(gè)氫原子中的電子從一個(gè)半徑為ra的軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的軌道，已知rarb，則此過(guò)程原子要輻射一定頻率的光子d氫原子吸收光子后，將從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷解析原子由能量為en的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量等于能級(jí)差，與en不同，故a選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，處于某一定態(tài)，不向外輻射能量，故b選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道，能級(jí)降低，因而要輻射一定頻率的光子，故c選項(xiàng)正確；原子吸收光子后能量增加、能級(jí)升高，故d選項(xiàng)錯(cuò)誤答案c3氫原子放出一個(gè)光子后，電子由外軌道躍遷到內(nèi)軌道，根據(jù)玻爾理論氫原子的()a核外電子的電勢(shì)能增大b氫原子的能量增大c核外電子的動(dòng)能增大d核外電子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期變大解析當(dāng)電子由外軌道進(jìn)入到內(nèi)軌道時(shí)，庫(kù)侖力做正功，電勢(shì)能減小，故a選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，滿足，則ek，由此可知c選項(xiàng)正確；由mr()2得t2可知，d選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于放出光子能量減少，故b選項(xiàng)錯(cuò)誤答案c4(多選題)欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是()a用10.2 ev的光子照射b用11 ev的光子照射c用14 ev的光子照射d用10 ev的光子照射解析由氫原子的能級(jí)圖可算出，只有10.2 ev為第2能級(jí)與基態(tài)之間的能級(jí)差，而大于13.6 ev的光能使氫原子電離，故a、c選項(xiàng)正確答案ac5(多選題)如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，a、b、c分別表示電子在三種不同能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子，其中()a頻率最大的是bb波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是cc頻率最大的是a d波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是b解析由圖可知，b光子的能量最大，根據(jù)eh得b光的頻率最大，故a選項(xiàng)正確；同理可知c光子的能量最低，其波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故b選項(xiàng)正確答案ab6如圖所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中e1為基態(tài)，若氫原子a處于激發(fā)態(tài)e2，氫原子b處于激發(fā)態(tài)e3，則下列說(shuō)法正確的是()a原子a可能輻射出3種頻率的光子b原子b可能輻射出2種頻率的光子c原子a能夠吸收原子b發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)e4d原子b能夠吸收原子a發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)e4解析原子a輻射只有一種可能，只能輻射一種光子原子b輻射有3種可能性，但只有一個(gè)原子，所以概率輻射只有一種，能輻射兩種光子或一種光子原子b發(fā)出的光子的能量都不等于2、4能級(jí)之差，同樣，a發(fā)出的也不是3、4能級(jí)之差，不能被吸收答案b7(多選題)氫原子能級(jí)圖的一部分如圖所示，a、b、c分別表示氫原子在不同能級(jí)之間的三種躍遷途徑，設(shè)在a、b、c三種躍遷過(guò)程中，放出的光子的能量和波長(zhǎng)分別是ea、eb、ec和a、b、c，則()abac b.cbac debeaec解析因?yàn)閑ae2e1，ebe3e1，ece3e2，所以ebeaec，而eh，故，可得.答案bd8氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子，已知基態(tài)氦離子能量為e154.4 ev，氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示，在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()a40.8 ev b43.2 evc51.0 ev d54.4 ev解析要吸收光子發(fā)生躍遷需要滿足一定的條件，即吸收的光子的能量必須是任意兩個(gè)能級(jí)的差值，40.8 ev是第一能級(jí)和第二能級(jí)的差值，51.0 ev是第一能級(jí)和第四能級(jí)的差值，54.4 ev是電子電離需要吸收的能量，均滿足條件，選項(xiàng)a、c、d均可以，而b選項(xiàng)不滿足條件答案b9(多選題)氫原子在某三個(gè)相鄰能級(jí)之間躍遷時(shí)，可發(fā)出三種不同波長(zhǎng)的輻射光，已知其中的兩個(gè)波長(zhǎng)分別為1和2，且12，則另一個(gè)波長(zhǎng)可能是()a12 b12c. d.解析由eh得：則(1)3，(2)3，(3)3.所以c、d選項(xiàng)正確答案cd10氫原子的能級(jí)如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.623.11 ev.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離b大量氫原子從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)c大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光d大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的可見光解析紫外線的頻率比可見光高，因此，紫外線光子的能量應(yīng)大于3.11 ev，而處于n3能級(jí)的氫原子其電離能僅為1.51 ev3.11 ev，所以處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離；大量氫原子從高能級(jí)向n3的能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子的能量小于1.51 ev，且1.51 ev1.62 ev，即所發(fā)出的光子為顯著熱效應(yīng)的紅外光子；大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷可以輻射出光子種類為6種，由此可知，a、b、c正確，故選d.答案d11如圖為氫原子的能級(jí)圖，用光子能量為13.06 ev的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有多少種()a. 15 b. 10c. 4 d. 1解析基態(tài)氫原子的能級(jí)是13.6 ev，吸收13.06 ev的能量后，變?yōu)?.54 ev，原子躍遷到n5的能級(jí)，由于原子是大量的，故輻射的光子種類是10種答案b12(多選題)對(duì)于基態(tài)氫原子，下列說(shuō)法正確的是()a它能吸收12.09 ev的光子b它能吸收11 ev的光子c它能吸收13.6 ev的光子d它能吸收具有11 ev動(dòng)能的電子部分能量解析氫原子吸收光子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，但這種吸收是選擇性吸收，即只能吸收某兩種定態(tài)能量差的能量的光子，或吸收大于能使氫原子從基態(tài)電離的所有光子的能量，而對(duì)微觀粒子(如電子)其動(dòng)能只要大于某兩種定態(tài)的能量差，氫原子就能夠吸收，故a、c、d選項(xiàng)正確答案acd13有一群氫原子處于n4的能級(jí)上，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量e113.6 ev，普朗克常量h6.631034 js，求：(1)這群氫原子的光譜共有幾條譜線？(2)這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是多少？(3)這群氫原子發(fā)出的光子的最長(zhǎng)波長(zhǎng)是多少？解析(1)這群氫原子的能級(jí)圖如圖所示由圖可以判斷，這群氫原子可能發(fā)生的躍遷共有6種，所以它們的譜線共有6條(2)頻率最大的光子能量最大，對(duì)應(yīng)躍遷的能級(jí)差也越大，即從n4躍遷到n1發(fā)出的光子頻率最大he1()代入數(shù)據(jù)得3.11015hz.(3)波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子能量最小，對(duì)應(yīng)的能級(jí)差也最小，即從n4躍遷到n3he4e31.884106 m.答案(1)6條(2)3.11015hz(3)1.884106m14.如圖所示，氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)上，輻射出能量為2.55 ev的光子，那么要給基態(tài)的氫原子最少提供多