新版高中物理4.4 氫原子光譜和玻爾的原子模型 練習-2020-2021學年【新教材】人教版（2019）高中物理選擇性必修三

第=page22頁，共=sectionpages22頁氫原子光譜和玻爾的原子模型練習一、單選題關于玻爾的原子模型，下列說法正確的是(????)A.按照玻爾的觀點，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波

B.電子只能通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實現(xiàn)躍遷

C.電子從外層軌道躍遷到內層軌道時，動能增大，原子能量也增大

D.電子繞著原子核做勻速圓周運動。在外層軌道運動的周期比在內層軌道運動的周期小一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài)，它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程中(????)A.可能吸收一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條暗線

B.可能發(fā)出一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條亮線

C.只吸收頻率一定的光子，形成光譜中的一條暗線

D.只發(fā)出頻率一定的光子，形成光譜中的一條亮線一個氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時，產(chǎn)生的光子種類可能是(????)A.4種 B.10種 C.6種 D.8種根據(jù)玻爾原子理論，在氫原子中，量子數(shù)n越大，則(????)A.電子的軌道半徑越小 B.核外電子運動的速度越大

C.原子的能量值越小 D.電子的電勢能越大氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=?54.4?eV，氦離子能級的示意圖如圖8所示。以下關于該基態(tài)的氦離子說法正確的是(????)A.該基態(tài)氦離子吸收某種光子發(fā)生躍遷，當能量為E4=?3.4?eV時，氦離子最穩(wěn)定

B.能量為48.4?eV的光子，能被該基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷

C.一個該基態(tài)氦離子吸收能量為51.0?eV的光子后，向低能級躍遷能輻射6種頻率的光子

D.如下圖所示為氫原子能級示意圖的一部分，根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是(????)A.從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子的波長長

B.處于n=4的定態(tài)時電子的軌道半徑r4比處于n=3的定態(tài)時電子的軌道半徑r3小

C.從n=4能級躍遷到n=3能級時，氫原子的能量減少，電子的動能減小

D.從n=3能級躍遷到n=2能級時輻射出的光子可以使逸出功為2.5eV關于近代物理，下列說法正確的是(????)A.盧瑟福由α粒子散射實驗確立了原子有內部結構

B.氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的

C.光電效應揭示了光的粒子性，康普頓效應揭示了光的波動性

D.基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，可能發(fā)射3種頻率的光子一個處于基態(tài)的氫原子吸收光子后，躍遷到另一定態(tài)，下列說法中正確的是(????)A.電子繞原子核運動的動能將會變大

B.電子繞原子核運動的頻率將會變大

C.向低能級躍遷時，發(fā)出光子的頻率一定等于吸收光子的頻率

D.吸收光子屬于紫外線，發(fā)出的光子可能含有可見光關于原子結構和玻爾理論，下列說法中正確的是(????)A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結構

B.玻爾在研究原子結構中提出了電子云的觀念

C.盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出原子的核式結構模型

D.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量減小大量氫原子處于量子數(shù)為n的能級，當它們向低能級躍遷時，能輻射6種不同頻率的光，用這些光照射逸出功為2.25?eV的鉀，氫原子能級圖如圖所示，下列說法中正確的是(

)A.量子數(shù)n=4

B.量子數(shù)n=6

C.輻射的所有光都能使鉀發(fā)生光電效應

D.處于n=2能級的氫原子不能吸收能量為3.6?eV的光子二、多選題如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n=3能級狀態(tài)，下列說法正確的是(????)A.氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種頻率的光子

B.用0.70eV的光子照射氫原子可使其躍遷

C.用0.70eV動能的電子碰撞可使氫原子躍遷

D.氫原子向低能級躍遷時電子動能增大，總能量減小

一個處于基態(tài)的氫原子吸收光子后，躍遷到另一定態(tài)，下列說法正確的是(????)A.電子繞原子核運動的動能將會減小

B.電子繞原子核運動的頻率將會增大

C.向低能級躍遷時，發(fā)出光子的頻率一定等于吸收光子的頻率

D.向低能級躍遷時，發(fā)出光子的頻率不一定等于吸收光子的頻率以下說法中正確的是：A.如甲圖是風力發(fā)電的國際通用標志

B.如乙圖是氫原子的能級示意圖，氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時吸收了一定頻率的光子

C.如丙圖是光電效應實驗示意圖，則此時驗電器的金屬桿上帶的是正電荷

D.如丁圖是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性氫原子的能級圖如圖所示?，F(xiàn)用光子能量為12.75eV的一束光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子躍遷后輻射光子，則(A.處于基態(tài)的氫原子能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)

B.躍遷后的氫原子只能輻射出三種不同頻率的光

C.氫原子輻射出光子后，電子的動能增加

D.躍遷后的氫原子輻射出的所有頻率的光都能使逸出功為0.55eV下列說法正確的是(????)A.愛因斯坦利用自己提出的能量量子化理論解釋了光電效應

B.比結合能越大的原子核，原子核越穩(wěn)定

C.一個氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射6種不同頻率的光子

D.天然的放射性現(xiàn)象使人類認識到原子核內部具有復雜的結構三、填空題用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫原子的電離能.現(xiàn)用某一頻率的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質量為m)，該電子在遠離核以后速度的大小為v，其德布羅意波長為____________，該入射光子的頻率為____________.(普朗克常量為?)用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫的電離能?，F(xiàn)用一頻率為ν的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質量為m)。該電子在遠離核以后速度的大小為____________，其德布羅意波長為________________(普朗克常量為?)。氫原子的能級如圖所示，原子從能級n=4向n=2躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應，該金屬的逸出功是______eV。從能級n=4向n=1躍遷所放出的光子照射該金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能是______eV。

答案和解析1.【答案】A

【解答】

A、根據(jù)玻爾的原子模型可知，電子在定態(tài)軌道上運行時，并不向外輻射能量，故A正確；

B、電子在軌道間躍遷，可通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實現(xiàn)躍遷，也可通過其他方式實現(xiàn)，比如電子間的碰撞，故B錯誤；

C、電子從外層軌道(高能級)躍遷到內層軌道(低能級)時，動能增大，但原子能量卻是減小的，故C錯誤；

D、電子繞著原子核做勻速圓周運動，具有“高軌，低速，大周期”的特點，即在外層軌道運動的周期比在內層軌道運動的周期大，故D錯誤。

2.【答案】B

3.【答案】A

4.【答案】D

5.【答案】B

【解答】

A.根據(jù)玻爾理論的假設可知，處于基態(tài)的原子最穩(wěn)定，故A錯誤；

B.能量為48.4eV的光子，若能被該基態(tài)氦離子吸收，吸收后氦離子的能量：E=?54.4eV+48.4eV=?6.0eV，等于其第3能級的能量，所以能量為48.4eV的光子，能被該基態(tài)氦離子吸收而躍遷到第3能級，故B正確；

C.一個該基態(tài)氦離子吸收能量為51.0eV的光子后，能量為：E=?54.4eV+51eV=?3.4eV，能躍遷到第4能級，一個第4能級的電子向低能級躍遷時，最多能輻射3種頻率的光子．故C錯誤；

D.該基態(tài)氦離子吸收一個光子后，核外電子的半徑增大，根據(jù)庫侖力提供向心力得：ke2r2=mv2r，可知半徑增大，核外電子的動能減小，故D錯誤。

6.【答案】A

【解答】AD、由題圖可知，從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光子能量E1=0.66eV，從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子能量E2=1.89eV，根據(jù)E=?ν=?B、根據(jù)玻爾理論可知，能級越高，半徑越大，所以處于n=4的定態(tài)時電子的軌道半徑r4比處于n=3的定態(tài)時電子的軌道半徑r3大，B錯誤；

C、從n=4能級躍遷到n=3能級時，氫原子向外輻射光子，能量減少，根據(jù)ke2r2=mν2r可知，電子的動能增大，C錯誤。

7.【答案】B

【解答】

A.盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，建立了原子的核式結構模型，故A錯誤。

B.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的，故B正確；

C.光電效應和康普頓效應深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外還具有動量，故C錯誤；

D.基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，可能從n=3→1【解析】解：A、基態(tài)氫原子吸收光子后，運動半徑增大，由ke2r2=mv2r，可得Ek=12mv2=ke22r，由此可知動能減少，故A錯誤；

B、由ke2r2=m4π2f2r可得f2=ke24π2mr3，即r變大，f變小，故B錯誤；

C、氫原子在吸收紫外線后躍遷到較高的激發(fā)態(tài)，而處于較高能級的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時可能放出多種頻率的光，故吸收光子頻率不一定等于放出光子的頻率，故C錯誤；

D、氫原子在吸收紫外線后躍遷到較高的激發(fā)態(tài)，而處于較高能級的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時可能放出多種頻率的光，可能有可見光，故D正確；

9.【答案】C

【解答】

A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，說明原子有復雜結構，但不能說明原子具有核式結構，故A錯誤；

B.玻爾在研究原子結構中提出了量子化的觀念，故B錯誤；

C.盧瑟福通過“α粒子散射實驗”的研究，提出原子的核式結構模型，故C正確；

D.按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電場力對電子做負功，電子的動能減小，原子總能量增加，故D錯誤。

10.【答案】A

【解答】

AB.大量氫原子處于量子數(shù)為n的能級，當向低能級躍遷時，依據(jù)數(shù)學組合公式，Cn2=6，n=4，故A正確，B錯誤；

C.一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為6種，對應的能量為：ΔE1=E4?E1=12.75eV，ΔE2=E4?E2=2.55eV，ΔE3=E4?E3=0.66eV，ΔE4=E3?E1=12.09eV，ΔE5=E3?E2=1.89eV，ΔE6=E2?E1=10.2eV，其中有4種大于2.25eV，則有4種不同頻率的光能使金屬鉀發(fā)生光電效應，故C錯誤；

D.從n=2電離所需的最小能量等于：E∞?E2=0?(?3.4)eV=3.4eV，光子能量3.6eV高于此值，能吸收能量為3.6?eV的光子，故D錯誤。

11.【答案】ACD

【解答】

A.根據(jù)C32=3，知這群氫原子可能輻射3種頻率的光子，故A正確。

B.當吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，才能發(fā)生躍遷，n=3和n=4間的能級差為0.66eV，吸

收0.70eV的光子能量，不能從n=3躍遷到n=4能級，故B錯誤;

C.因為0.70eV>0.66eV，用0.70eV動能的電子碰撞可使氫原子躍遷，故C正確；

D.氫原子向低能級躍遷時電場力做正功，電勢能減小，電子動能增大，總能量減小，故D正確。

12.【答案】AD

【解答】

AB.氫原子吸收一定頻率的光子后，能量會增大，氫原子向高能級躍遷，半徑變大，庫侖引力做負功，動能減少，速度減小，根據(jù)頻率公式f=v2πr可知頻率減小，故A正確