2020-2021學(xué)年高中物理人教版選修3-5課堂演練：第十八章4玻爾的原子模型 Word版含解析

1、第十八章 原子結(jié)構(gòu)4 玻爾的原子模型1(多選)關(guān)于玻爾的原子模型，下述說(shuō)法中正確的有()a它徹底否定了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)b它發(fā)展了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)c它完全拋棄了經(jīng)典的電磁理論d它引入了普朗克的量子理論解析：玻爾的原子模型在核式結(jié)構(gòu)模型的前提下提出軌道量子化、能量量子化及能級(jí)躍遷，故a錯(cuò)誤，b正確；它的成功就在于引入了量子化理論，缺點(diǎn)是被過(guò)多的引入經(jīng)典力學(xué)所困，故c錯(cuò)誤，d正確答案：bd2(多選)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(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()a核外電子受力變小b原子的能量減少c氫原子要吸收一定頻率的光子d氫原子要放出一定頻率的光子解析：由玻爾理論知，當(dāng)

2、電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，要放出能量，故要放出一定頻率的光子；電子的軌道半徑減小了，由庫(kù)侖定律知它與原子核之間的庫(kù)侖力增大了故a、c錯(cuò)誤，b、d正確答案：bd3.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為e1，激發(fā)態(tài)能量en，其中n2，3，4，h表示普朗克常量，c表示真空中的光速.有一氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，在它向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能輻射的光子的最大波長(zhǎng)為（）a.b.c.d.解析：一群氫原子處于n3激發(fā)態(tài)，可釋放出的光子頻率種類為3種，據(jù)玻爾理論在這3種頻率光子中，當(dāng)氫原子從n3能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，e2，e3，e3e2，故d正確，a、b、c錯(cuò)誤.答案：d4(多選)根

3、據(jù)玻爾理論，氫原子能級(jí)圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()a一群原處于n4能級(jí)的氫原子回到n1的狀態(tài)過(guò)程中，最多放出6種頻率不同的光子b一群原處于n4能級(jí)的氫原子回到n1的狀態(tài)過(guò)程中，最多放出3種頻率不同的光子c一個(gè)原處于n4能級(jí)的氫原子回到n1的狀態(tài)過(guò)程中，最多放出6種頻率不同的光子d一個(gè)原處于n4能級(jí)的氫原子回到n1的狀態(tài)過(guò)程中，最多放出3種頻率不同的光子解析：由于處在激發(fā)態(tài)的氫原子會(huì)自動(dòng)向低能級(jí)躍遷，所以一群原處于n4能級(jí)的氫原子回到n1的狀態(tài)過(guò)程中，最多放出c6種頻率不同的光子，故a正確，b錯(cuò)誤；一個(gè)原處于n4能級(jí)的氫原子回到n1的狀態(tài)過(guò)程中，只能是4321或421或41三種路徑中的一種路

4、徑，可知躍遷次數(shù)最多的路徑為4321，最多放出3種頻率不同的光子，故c錯(cuò)誤，d正確.答案：ad5.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為e1（e1<0），激發(fā)態(tài)能量ene1，其中n2，3，4，已知普朗克常量為h，真空中光速度為c，吸收波長(zhǎng)為的光子能使氫原子從基態(tài)躍遷到n2的激發(fā)態(tài)；此激發(fā)態(tài)氫原子再吸收一個(gè)頻率為的光子被電離后，電子的動(dòng)能為.解析：n2激發(fā)態(tài)的能量e2e1，則e2e1h，解得；根據(jù)能量守恒定律得：he2mv2，則電子的動(dòng)能ekhe1.答案：ha級(jí)抓基礎(chǔ)1如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，當(dāng)氫原子發(fā)生下列能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光子波長(zhǎng)最短的是()a從n6躍遷到n4b從n5躍遷到n3c從n4躍遷到n2d從n

5、3躍遷到n1解析：原子在發(fā)生躍遷時(shí)，輻射的光子波長(zhǎng)最短的，對(duì)應(yīng)頻率最大的，也就是能級(jí)差最大的躍遷，題中四種躍遷中，從n3躍遷到n1的能級(jí)差最大，故選項(xiàng)d正確，abc錯(cuò)誤；故選d.答案：d2.如圖所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光. 在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()解析：由h(為光的頻率)得：波長(zhǎng)，從第3能級(jí)躍遷到第1能級(jí)，能級(jí)差最大，知光的頻率最大，波長(zhǎng)最短；從第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)，能級(jí)差最小，知光的光子頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，所以波長(zhǎng)依次增大的順序?yàn)閍、c、b.故c正確，a、b、d錯(cuò)誤答案：c3.根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單

6、色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n1）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）a.13.6 evb.3.4 evc.12.75 ev d.12.09 ev解析：由題意應(yīng)該有6，得n4，即能發(fā)出6種頻率光的一定是n4能級(jí)，則照射氫原子的單色光的光子能量為：0.85 ev（13.6 ev）12.75 ev，故c正確，a、b、d錯(cuò)誤.答案：c4(多選)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、2，且1>2，則另一個(gè)波長(zhǎng)可能是()a12 b12c. d.解析：氫原子在能級(jí)間躍遷時(shí)，發(fā)出的光子的能量與能級(jí)

7、差相等如果這三個(gè)相鄰能級(jí)分別為1、2、3能級(jí)e3e2e1，且能級(jí)差滿足e3e1e2e1e3e2，根據(jù)he高e低可得可以產(chǎn)生的光子波長(zhǎng)由小到大分別為：、；這三種波長(zhǎng)滿足兩種關(guān)系和，變形可知c、d是正確的答案：cdb級(jí)提能力5.（多選）北斗二期導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺(tái)自主研發(fā)的星載氫原子鐘，它是利用氫原子能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來(lái)的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘.如圖為氫原子能級(jí)圖，則（）a.13 ev的光子可以使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷b.13 ev的電子可以使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷c.氫原子從n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出紫外線d.大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射6種不同頻率的光子解析：當(dāng)吸收的光子能量

8、等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，才能發(fā)生躍遷，n1和n4間的能級(jí)差為12.75 ev，吸收13 ev的光子能量，不能從n1躍遷到n4能級(jí)；n1和n5間的能級(jí)差為13.06 ev，不能吸收13 ev的光子能量，也不能從n1躍遷到n5能級(jí)，故a錯(cuò)誤；n1和n2間的能級(jí)差為10.2 ev，n1和n3間的能級(jí)差為12.09 ev，n1和n4間的能級(jí)差為12.75 ev，由于用電子撞擊基態(tài)的氫原子，部分電子動(dòng)能被吸收，則用能量為13 ev的電子撞擊處于基態(tài)的氫原子，可以使氫原子躍遷到n2或n3或n4的能級(jí)，故b正確；氫原子從n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出可見(jiàn)光，故c錯(cuò)誤；根據(jù)c6知，大量處于量子數(shù)n4的能級(jí)的氫原子

9、向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多輻射6不同頻率的光，故d正確.答案：bd6氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則()a吸收光子的能量為h1h2b輻射光子的能量為h1h2c吸收光子的能量為h2h1d輻射光子的能量為h2h1解析：畫出可能的能級(jí)圖(有兩種情況)，再結(jié)合能量守恒定律進(jìn)行篩選由題意可知能級(jí)m高于n，k高于m(紫光頻率高于紅光)，從mn有emenh1；從nk，enekh2.由以上兩式，從km，ekemh(21)且21.由此判斷只有d是正確的另外，此題可畫出相應(yīng)的能級(jí)圖以幫助分析答案：d7.每種原子

10、都有自己的特征譜線，所以運(yùn)用光譜分析可以鑒別物質(zhì)成分.氫原子光譜中巴耳末系的譜線波長(zhǎng)公式為：，n3，4，5，其中e1為氫原子基態(tài)能量，h為普朗克常量，c為真空中的光速.鋰離子（li）光譜中某個(gè)譜線系的波長(zhǎng)可歸納成公式：，m9，12，15，e1為鋰離子（li）基態(tài)能量，研究發(fā)現(xiàn)這個(gè)譜線系與氫原子巴耳末系光譜完全相同.由此可推算出鋰離子（li）基態(tài)能量與氫原子基態(tài)能量的比值為（）a.3b.6c.9d.12解析：鋰離子（li）的這個(gè)譜線系與氫原子巴耳末系光譜完全相同，則有，得9，c正確.答案：c8現(xiàn)有一群處于n4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量e113.6 ev，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h6.63×1034 j·s.則：(1)電子在n4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是多少？(2)這群氫原子發(fā)出的光譜共有幾條譜線？(3)這