2018版高中物理學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)6第2章原子結(jié)構(gòu)第3節(jié)玻爾的原子模型魯科版選修3

1、第3節(jié) 玻爾的原子模型 (建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(多選)關(guān)于玻爾的原子模型，下述說(shuō)法中正確的有()A它徹底否定了經(jīng)典的電磁理論B它發(fā)展了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)C它引入了普朗克的量子理論D它保留了一些經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典的電磁理論【解析】原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的種種矛盾說(shuō)明，經(jīng)典電磁理論已不適用于原子系統(tǒng)，玻爾從光譜學(xué)成就得到啟發(fā)，利用普朗克的能量量子化的概念，提出了量子化的原子模型；但在玻爾的原子模型中仍然認(rèn)為原子中有一很小的原子核，電子在核外繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子受到的庫(kù)侖力提供向心力，并沒(méi)有完全拋棄經(jīng)典的電磁理論【答案】BCD2根據(jù)玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論，電子在各條可能軌道上運(yùn)動(dòng)的能

2、量是指()A電子的動(dòng)能B電子的電勢(shì)能C電子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和D電子的動(dòng)能、電勢(shì)能和原子核能之和【解析】根據(jù)玻爾理論可知，電子在各條可能軌道上運(yùn)動(dòng)的能量是指電子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤【答案】C3用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀(guān)測(cè)到頻率分別為1、2、3的三條譜線(xiàn)，且321，則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A01B321C0123 D.【解析】當(dāng)用頻率為0的光照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，由所發(fā)射的光譜中僅能觀(guān)測(cè)到三種頻率的譜線(xiàn)可知，這三種頻率的光子應(yīng)是氫原子從第3能級(jí)向低能級(jí)躍遷過(guò)程中輻射的，由能量特點(diǎn)可知，312，選項(xiàng)B正確【答案】B4(多選)下面關(guān)于玻爾理論的

3、解釋中，正確的說(shuō)法是()A原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一定的能量B原子中，雖然核外電子不斷做加速運(yùn)動(dòng)，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會(huì)向外輻射能量C原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射一定頻率的光子D原子的每一個(gè)能量狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一個(gè)電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的【解析】根據(jù)玻爾原子理論可以判定選項(xiàng)A、B、D均正確；原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，可能輻射一定頻率的光子，也可能吸收一定頻率的光子，故選項(xiàng)C不正確【答案】ABD5(多選)設(shè)氫原子由n3的狀態(tài)向n2的狀態(tài)躍遷時(shí)放出能量為E、頻率為的光子則氫原子()圖233A躍遷時(shí)可以放出或吸收能量為任意值的光子B由n2的狀態(tài)

4、向n1的狀態(tài)躍遷時(shí)放出光子的能量大于EC由n2的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)吸收光子的能量等于ED由n4的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)放出光子的頻率大于【解析】原子躍遷時(shí)可以放出或吸收能量為特定值的光子，A錯(cuò)；由n2的狀態(tài)向n1的狀態(tài)躍遷時(shí)，能量比由n3的狀態(tài)向n2的狀態(tài)躍時(shí)要大，所以放出光子的能量大于E，B項(xiàng)正確；由n2的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)吸收光子的能量等于由n3的狀態(tài)向n2的狀態(tài)躍遷時(shí)放出的能量E，C項(xiàng)正確；由n4的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)放出光子的能量較小，所以頻率小于，D項(xiàng)錯(cuò)【答案】BC6(多選)已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖234所示，現(xiàn)用光子能量介于1012.9 eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫

5、原子，則下列說(shuō)法中正確的是()圖234A在照射光中可能被吸收的光子能量有無(wú)數(shù)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(guān)測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有6種D照射后觀(guān)測(cè)到氫原子發(fā)射的光中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是由n4向n3躍遷時(shí)發(fā)出的【解析】根據(jù)躍遷規(guī)律hEmEn和能級(jí)圖，可知A錯(cuò)，B對(duì)；氫原子吸收光子后能躍遷到最高為n4的能級(jí)，能發(fā)射的光子的波長(zhǎng)有C6種，故C對(duì)；氫原子由n4的能級(jí)躍遷到n3的能級(jí)發(fā)射出的光的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故D正確【答案】BCD7氫原子的能級(jí)圖如圖235所示某金屬的極限波長(zhǎng)恰等于氫原子由n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)所發(fā)出的光的波長(zhǎng)現(xiàn)在用氫原子由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)時(shí)發(fā)出的光去

6、照射，則從該金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能等于_eV. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】圖235【解析】設(shè)氫原子由n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)所發(fā)出的光子波長(zhǎng)為0，由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)所發(fā)出的光子波長(zhǎng)為，則E4E2h，并且逸出功W0h，E2E1h，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電方程EkhW0得，光子的最大初動(dòng)能為Ekhhhchc2E2E1E47.65 eV.【答案】7.658已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為r10.5281010 m，量子數(shù)為n的能級(jí)值為En eV.(1)求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能；(2)有一群氫原子處于量子數(shù)n3的激發(fā)態(tài)畫(huà)出能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線(xiàn)；(3)計(jì)算這幾條光譜線(xiàn)中波長(zhǎng)最

7、短的一條的波長(zhǎng)(其中靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，電子電量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，真空中光速c3.0108 m/s)【解析】(1)設(shè)電子的質(zhì)量為m，電子在基態(tài)軌道上的速率為v1，根據(jù)牛頓第二定律和庫(kù)侖定律有m，所以Ekmv J2.181018 J13.6 eV.(2)當(dāng)氫原子從量子數(shù)n3的能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，可以得到3條光譜線(xiàn)，如圖所示(3)與波長(zhǎng)最短的一條光譜線(xiàn)對(duì)應(yīng)的能級(jí)差為E3E1. m1.03107 m.【答案】(1)13.6 eV(2)見(jiàn)解析(3)1.03107 m能力提升9(多選)如圖236為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則氫原子()圖236

8、A從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)B從n5能級(jí)躍遷到n1能級(jí)比從n5能級(jí)躍遷到n4能級(jí)輻射出電磁波的速度大C處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的D處于n5能級(jí)的一群原子躍遷時(shí)，最多可以發(fā)出6種不同頻率的光子【解析】根據(jù)Eh，可知，從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)放出能量小，所以從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確；電磁波的速度是光速，與電磁波的波長(zhǎng)、頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率不相同，C正確；處于n5能級(jí)的一群原子躍遷時(shí)，最多可以發(fā)出10種不同頻

9、率的光子，D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】AC10根據(jù)氫原子的玻爾模型，試比較核外電子在第1、3軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其軌道半徑之比為_(kāi)，電子繞核運(yùn)動(dòng)速率之比為_(kāi)，運(yùn)行周期之比為_(kāi)【解析】根據(jù)玻爾氫原子模型的軌道量子化結(jié)論有，軌道半徑rnn2r1，所以r1r3123219電子運(yùn)行時(shí)的向心力由庫(kù)侖力提供，所以有.解得vn，即vn.所以v1v331.電子運(yùn)行周期Tn.所以T1T3127.【答案】193112711氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖237所示，不同色光的光子能量如下表所示：圖237色光紅橙黃綠藍(lán)靛紫光子能量范圍(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310處于某激發(fā)態(tài)的

10、氫原子，發(fā)射的光的譜線(xiàn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為_(kāi)、_.【解析】由七種色光的光子的不同能量可知，可見(jiàn)光光子的能量范圍在1.613.10 eV，故可能是由第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的光子，E10.85(3.40) eV2.55 eV，即藍(lán)靛光；也可能是氫原子由第3能級(jí)向第2能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的光子，E21.51(3.40) eV1.89 eV，即紅光【答案】紅藍(lán)靛12將氫原子電離，就是從外部給電子能量，使其從基態(tài)或激發(fā)態(tài)脫離原子核的束縛而成為自由電子(1)若要使n2激發(fā)態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射該氫原子？(2)若用波長(zhǎng)為200 nm的紫外線(xiàn)照射處于n2激發(fā)態(tài)的氫原子，則電子飛到離核無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)的速度多大？(電子電荷量e1.61019 C，電子質(zhì)量me0.911030 kg，氫原子基態(tài)能量E113.6 eV，普朗克常量h6.631034 Js) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】【解析】(1)n2時(shí)，E2 eV3.4 eVn時(shí)，E0要使