2016-2017學年高二物理上學期課時提升訓練11

1、課時訓練達標鞏固區(qū)【小題達標練】一、選擇題1. （多選）（2015 邯鄲高二檢測）關于玻爾的原子模型，下列說法中正 確的有 （ ）A. 它徹底地否定了盧瑟福的核式結構學說B. 它發(fā)展了盧瑟福的核式結構學說C. 它完全拋棄了經典的電磁理論D. 它引入了普朗克的量子理論【解析】選B、D。玻爾的原子模型在核式結構的前提下提出軌道量 子化、能量量子化及能級躍遷，故選項A錯誤,B正確；它的成功在于 引入了量子化理論，缺點是過多地引入經典力學，故選項C錯,D正確。2. 一個氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級。該氫原子 （）A. 放出光子，能量增加B.放出光子，能量減少C.吸收光子，能量增加D. 吸收光子，

2、能量減少【解析】選B。根據玻爾理論，氫原子能級越高對應的能量越大，當氫 原子從較高能級向較低能級躍遷時放出光子，能量減少,B對,A、C D 錯?！净犹骄俊咳绻@個氫原子是由n=2能級躍遷到n=3能級,上面四 個選項選哪一個 ?【解析】選C。根據玻爾理論，氫原子能級越高對應的能量越大，當氫原子從較低能級向較高能級躍遷時吸收光子，能量增加,C對,A、B、D 錯。3. （2015 無錫高二檢測）已知處于某一能級n上的一群氫原子向低能 級躍遷時，能夠發(fā)出10種不同頻率的光，下列能表示輻射光波長最長的那種躍遷的示意圖是（）113.6f/cV0.54-0.85131 -5 L23.4u=13時cE劇-0

3、.54 -0.85 -L511-3.413,6A/eV-3A2-13.65430-0.54-0.85-1.51【解析】選A。根據玻爾理論，波長最長的躍遷對應著頻率最小的躍 遷,根據氫原子能級圖，頻率最小的躍遷對應的是從5到4的躍遷，選 項A正確4. （2015 湖北名校聯考）如圖所示為氫原子 的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射 一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子 發(fā)射不同波長的光有 （）A. 15 種 B.10 種C.4種 D.1 種【解析】選B。吸收13.06eV能量后氫原子處于量子數n=5的激發(fā) 態(tài)，故可產生10種不同波長的光，故B正確?！狙a償訓練】汞原子的能級圖如圖所示，現

4、讓一束光子能量為 8.8eV 的單色光照射到大量處于基態(tài)（能級數n=1）的汞原子上，能發(fā)出6種 不同頻率的色光。下列說法中正確的是（）n/eV41.63 -2.725.5I104A. 最長波長光子的能量為1.1eVB. 最長波長光子的能量為2.8eVC. 最大頻率光子的能量為2.8eVD. 最大頻率光子的能量為4.9eV【解析】選A。由題意知，吸收光子后汞原子處于n=4的能級，向低能 級躍遷時，最大頻率的光子能量為（-1.6+10.4）eV=8.8eV,最大波長（即 最小頻率）的光子能量為（-1.6+2.7）eV=1.1eV,故A正確。5. （多選）已知氫原子的能級圖如圖所示，現用光子能量介于

5、1012.9 eV范圍內的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說法中正確的是V 4 5 1 e S- 8 5 F-0.-0.-11 13.6A. 在照射光中可能被吸收的光子能量有無數種B. 在照射光中可能被吸收的光子能量只有3種C. 照射后可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有 6種D. 照射后可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有 3種【解析】選B、C。根據躍遷規(guī)律h戸Em-En和能級圖，可知A錯,B對;氫原子吸收光子后能躍遷到最高為 n=4的能級，能發(fā)射的光子的波長 有=6種，故C對,D錯。【總結提升】氫原子躍遷的兩個關鍵點（1）氫原子只能吸收和能級差相同的能量的光子而發(fā)生躍遷，即光子的能量大于能

6、級差和小于能級差都不能被氫原子吸收而躍遷。氫原子從較高能級向低能級躍遷時有多種可能，故可以發(fā)出多種不同波長的光，發(fā)光的種數可以用：計算。6. （多選）（2015 佛山高二檢測）設氫原子由n=3的狀態(tài)向n=2的狀態(tài) 躍遷時放出能量為E、頻率為v的光子。則氫原子（）A. 躍遷時可以放出或吸收能量為任意值的光子B. 由n=2的狀態(tài)向n=1的狀態(tài)躍遷時放出光子的能量大于EC. 由n=2的狀態(tài)向n=3的狀態(tài)躍遷時吸收光子的能量等于ED. 由n=4的狀態(tài)向n=3的狀態(tài)躍遷時放出光子的頻率大于v【解析】選B、C。原子躍遷時可以放出或吸收能量為特定值的光子 ,A 錯;由n=2的狀態(tài)向n=1的狀態(tài)躍遷時，能量比

7、由n=3的狀態(tài)向n=2 的狀態(tài)躍時要大，所以放出光子的能量大于E,B項正確;由 n=2的狀態(tài) 向n=3的狀態(tài)躍遷時吸收光子的能量等于由 n=3的狀態(tài)向n=2的 狀態(tài)躍遷時放出的能量E,C項正確;由 n=4的狀態(tài)向n=3的狀態(tài)躍遷 時放出光子的能量較小，所以頻率小于vD項錯。7. （多選）（2015 濟寧高二檢測）用光子能量為E的單色光照射容器中 處于基態(tài)的氫原子，發(fā)現該容器內的氫能夠釋放出三種不同頻率的光 子，它們的頻率由低到高依次為v 1、v 2、v 3,由此可知，開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為（）nE/eVPq.2860.3S5-0.544-0.K531.512 3.4I-1

8、3.6A.h v i B.h v 3 C.h v i+hv 2 D.h v 1+h v 2+hv 3【解析】選B、C。氫原子吸收光子能向外輻射三種不同頻率的光子， 說明其吸收光子后從基態(tài)躍遷到第三能級，在第三能級不穩(wěn)定，又向較 低能級躍遷，發(fā)出光子。其中從第三能級躍遷到基態(tài)的光子能量最大 為h v,所以氫原子吸收的光子能量應為 E=h v,且關系式h v=h vi +h v成立,故正確選項為B、Co【易錯提醒】解答本題的兩個易錯點：(1)沒有從題目信息“放出三種不同頻率的光子”得出是從第三能級躍遷，從而忽略了 h v=h vi+h v,導致漏選Co(2)對躍遷規(guī)律的誤解，認為既然能放出三種不同

9、頻率的光子，能量應該是三者之和，誤選D。二、非選擇題8. 氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離廠 ：i43.4 eV子。已知基態(tài)的氦離子能量為 Ei=-54.4eV,氦離子能級/ -八的示意圖如圖所示，用一群處于第4能級的氦離子發(fā) 廠544 eV出的光照射處于基態(tài)的氫氣。求：(1)氦離子發(fā)出的光子中，有幾種能使氫原子發(fā)生光電效應？ (2)發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能是多少？【解析】(1) 一群氦離子躍遷時，一共發(fā)出N二字=6種光子 由頻率條件h戸Em-En知6種光子的能量分別是n=4到n=3n=4到n=2n=4到n=1n=3到n=2n=3到n=1n=2到n=1由h由h由h由h由h

10、由hw=E4-E3=2.6eVY2=E4-E2=10.2eVw=E4-Ei=51.0eVw=E3-E2=7.6eVv5=E 3 -Ei =48.4eVw=E2-Ei=40.8eV由發(fā)生光電效應的條件知,h v、h v、h v三種光子可使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生光電效應。由光電效應方程Ek=h vWo知,能量為51.0eV的光子使氫原子逸出的光電子最大初動能最大，將 Wo=13.6eV 代入,Ek=h v-Wo得Ek=37.4eV。答案:(1)6 種 (2)37.4eV【大題提升練】科/cV8 04 = -0+853 - 1J123.41.(1)氫原子能級如圖，當氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時,

11、輻射光的波長為656nm以下判斷正確的是 ()A. 氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射光的波長大于-13.6656nmB. 用波長為325nm的光照射，可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級C. 一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種譜線D.用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(2)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，氫原子能級圖如圖所示。當氫原子從n=4的能級躍遷到n=2沖E/eVg -I-.”I-“2 Q6-038專二峨3L512的能級時，輻射出頻率為 Hz的光子，用該頻率的 _-3,40光照射逸出功為2.25eV的鉀表面，產生的

12、光電子的最大初13.60動能為eV。(電子電量e=1.60 x 10-19C,普朗克常量h=6.63 x10-34J s)【解析】(1)選C、D。能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能 級差，能級差越大，輻射的光子頻率越大，波長越小,A錯誤;由Em-En=h 可知,B錯誤,D正確;根據-=3可知,輻射的光子頻率最多3種,C正確。(2)根據-0.85eV-(-3.40)eV=hv,可求得光子的頻率 v=6.15 X1014Hz;根據Ek =h v-Wo可求得光電子的最大初動能 Ek=2.55eV-2.25eV=0.3eV答案:(1)C、D (2)6.15 X10140.32.(1)(多選)如圖

13、為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子()7 54 3 2E/cV -0.54 -O.5 -1.51-3.4113.6A.從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出電磁波的波長長B. 從n=5能級躍遷到n=1能級比從n=5能級躍遷到n=4能級輻射出電 磁波的速度大C. 處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是不一樣的D. 從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量E. 處于n=5能級的一群原子躍遷時，最多可以發(fā)出6種不同頻率的光 子（2）根據玻爾原子結構理論，氦離子（He+）的能級圖如圖所示。電子處 在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離 （選填“近”或“遠”）

14、。當大量He+處在n=4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有 條。n Hc+ /cV0006-1.515 -2J 843,403 6.042 -13.6I54.4【解析】（1）選A、C、D。根據AE=h v,戸-,可知AE=h v, ?=上學,從n=4 能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級放出能量小所 以從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射 出電磁波的波長長，選項A正確;電磁波的速度是光速，與電磁波的波 長、頻率無關，選項B錯誤;處于不同能級時，核外電子在各處出現的概 率不相同,C正確;從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能 量,D正確;處于n=5能級的一群原子躍遷時，最多可以發(fā)出10種不同 頻率的光子,E項錯誤。(2)根據玻爾理論，電子離原子核越遠，原子所處的能級就越高，另外，處 于n=4能級的