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1、高中物理 15 章 2 節(jié)原子結(jié)構(gòu)能級原子光譜復(fù)習(xí)課時訓(xùn)練題1(2010 年合肥市一模 )關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷程, 下列說法正確的有()A湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)C對原子光譜的研究開辟了深入探索原子結(jié)構(gòu)的道路D玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象,說明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯誤的解析:選 BC.盧瑟福通過 粒子散射實(shí)驗(yàn)設(shè)想原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi), A 錯;玻爾理論有局限性,但不能說是錯誤的,D錯; B、C 說法是正確的2.(2010 年廣東廣州模擬 )仔細(xì)觀察氫原子的光譜,發(fā)現(xiàn)
2、它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線,其原因是()A氫原子只有幾個能級B氫原子只能發(fā)出平行光C氫原子有時發(fā)光,有時不發(fā)光D氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的,所以對應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的解析: 選 D.光譜中的亮線對應(yīng)不同頻率的光,“分離不連續(xù)亮線”對應(yīng)著不同頻率的光,B、C 錯氫原子在不同的能級之間躍遷時,輻射不同能量的光子,并且滿足Eh.能量不同,相應(yīng)光子頻率不同,體現(xiàn)在光譜上是一些連續(xù)的亮線,A錯誤 D正確3(2010 年廣東深圳調(diào)研 )氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時,下列說法中正確的是()A氫原子的能量增加B氫原子的能量減少C氫原子要吸收一定頻率的光子D氫原子要放
3、出一定頻率的光子解析:選 BD.氫原子的核外電子離原子核越遠(yuǎn),氫原子的能量(包括動能和勢能 )越大當(dāng)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時,原子的能量減少,氫原子要放出一定頻率的光子顯然,選項(xiàng)BD 正確4(2010 年北京 101 中學(xué)調(diào)研 )當(dāng)用具有 1.87 eV 能量的光子照射n3 激發(fā)態(tài)的氫原子時 ()A氫原子不會吸收這個光子B氫原子吸收該光子后被電離,電離后電子的動能為0.36 eVC氫原子吸收該光子后被電離,電離后電子的動能為零D氫原子吸收該光子后不會被電離13.6解析:選 B.當(dāng) n3 時,氫原子的能量 E332 eV 1.51 eV,所以處于 n3 激發(fā)態(tài)
4、的氫原子的電離能是 1.51 eV,當(dāng)該原子吸收具有 1.87 eV 能量的光子后被電離,電離后電子的動能是 (1.871.51)eV 0.36 eV.5(2009 年太原模擬 )汞原子的能級圖如圖 1526 所示現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上,汞原子只發(fā)出三種不同頻率的單色光那么,關(guān)于入射光的能量,下列說法正圖 1526確的是()A可能大于或等于7.7 eVB可能大于或等于8.8 eVC一定等于 7.7 eVD包含 2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV 三種解析:選 C.由玻爾理論可知, 軌道是量子化的, 能級是不連續(xù)的,只能發(fā)射不連續(xù)的單色光于是要想發(fā)出三個不同頻率的光,只
5、有從基態(tài)躍遷到軌道3 上,其能級差為E3E17.7 eV,故應(yīng)選 C.6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,停止照射后,發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)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、 、,由此可知,開始用來照射容器的123單色光的光子能量可以表示為:h; h; h(;1312)h( 1 2 3)以上表示式中 ()A只有正確B只有正確C只有正確D只有正確解析:選 C.容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子,說明氫原子處于 n3 能級上由玻爾理論可知: hE E ;hE E ,331221h1E3E2,且 h3h1h2,所以照射光能量可以表示為或,故選項(xiàng) C 正確7(20
6、09 年高考全國卷 )氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光,其中兩種波長分別為0.6328 m,3.39 m已.知波長為 的激光121是氖原子在能級間隔為E11.96 eV 的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生的 用E2表示產(chǎn)生波長為 的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔,則E 的近22似值為 ()A10.50 eVB0.98 eVC0.53 eVD 0.36 eV解析:選 D.由躍遷公式得E hc,Ehc,聯(lián)立可得E11122·22 E10.36 eV,選項(xiàng) D 對8(2009 年南通模擬 )已知?dú)湓拥哪芗増D如圖 1527 所示,現(xiàn)用光子能量介于 10 eV12.9 eV 范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原
7、子,則下列說法中正確的是 ()A 在照射光中可能被吸收的光子能量有無數(shù)種B在照射中可能被吸收的光子能量只有 3種圖 1527C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 BC.原子吸收的光子的能量必需滿足 hEmEn,故 A錯 B 對;原子吸收光子后能躍遷的最高為n4 的能級,能發(fā)射的光子的波長有 C426種,故 C對 D 錯9(2009 年阜陽一中高三二模 )現(xiàn)有 1200 個氫原子被激發(fā)到n4的能級上,若這些受激氫原子最后都回到基態(tài),則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是 (假設(shè)處在量子數(shù)為 n 的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各低能級1的原子數(shù)都是
8、處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子數(shù)的)()A2200 個B2000個C1200 個D 2400個解析:選 A.在 n4 能級的 1200 個電子,各有 400 個(1200× 1)41分別向 1、2、3 能級躍遷,分別發(fā)出 400 個光子,躍遷到 3 能級的 4001個電子各有 200 個(400×)分別向能級 2 和能級 1 躍遷,各放出 20031個光子到達(dá)能級 2 的 200 個電子繼續(xù)向能級 1 躍遷再放出 200 個光子圖解如下:故選 A.圖 152810如圖 1528 所示,氫原子從n>2 的某一能級躍遷到n2的能級,輻射出能量為2.55 eV 的光子問最少要給基
9、態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖解析:氫原子從 n>2 的某一能級躍遷到n2 的能級,滿足hEnE22.55 eVEn hE2 0.85 eV,所以 n4.基態(tài)氫原子要躍遷到n4 的能級,應(yīng)提供:EE4E112.75 eV躍遷圖見下圖答案: 12.75 eV見解析圖11氫原子處于基態(tài)時,原子能級E1 13.6 eV,普朗克常量 h 6.63×1034 J ·s,現(xiàn)用光子能量介于 1112.5 eV 范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子:(1)照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有幾種?激發(fā)后
10、的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有幾種?能放出的光子的最大能量是多少?(2)要使處于 n3 的激發(fā)態(tài)的氫原子電離,入射光子的最小頻率是多少?E1解析: (1)由 En n2 可算出 E2 3.4 eV,E3 1.51 eV,E40.85 eV,分別計算出處于基態(tài)的氫原子躍遷到第二、第三、第四激發(fā)態(tài)過程中吸收的能量,是10.2 eV,12.09 eV,12.75 eV,因此,用光子能量介于 1112.5 eV 范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子時,照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有1 種;當(dāng)處于第三激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時, 對應(yīng)有 3 種頻率的光子;從n3 躍遷到 n1 能級時,輻
11、射的光子能量最大,EE3E112.09 eV.(2)要使氫原子電離,即將電子移到離核無窮遠(yuǎn)處,此時0,E則 hEE30(1.51) eV1.51 eVE E3最小頻率 3.64×1014 Hz.h答案: (1)1 種3 種12.09 eV(2)3.64×1014 Hz12如圖 1529 所示為氫原子能級圖,試回答下列問題:(1)一群處于 n4 能級的氫原子躍遷后可能輻射出幾種頻率的光子?(2)通過計算判斷:氫原子從n4躍遷到 n2 時輻射出的光子,能否使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)?若能, 則產(chǎn)生的光電子的初動能是否可能為 0.48eV?圖 1529(已知普朗克常量 h6.63×1034J s·,金屬銫的極限頻率為 4.55×1014Hz)解析: (1)最多可能輻射出6 種頻率的光子;(2)由氫原子能級圖可知,從能級 n4 躍遷到 n2,輻射出的光
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