2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練39 原子結(jié)構(gòu)(含解析)
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1、原子結(jié)構(gòu) 小題狂練 小題是基礎(chǔ) 練小題 提分快 1.下列敘述中符合史實(shí)的是( ) A.玻爾理論很好地解釋了氫原子光譜 B.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,提出了原子具有核式結(jié)構(gòu) C.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,提出了原子的能級(jí)假設(shè) D.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 答案:A 解析:玻爾理論很好地解釋了氫原子光譜,選項(xiàng)A正確;湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,提出了原子具有“西瓜模型”結(jié)構(gòu),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 2.[2019·江
2、西省南昌市摸底]在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中,α粒子以速度v0與靜止的金原子核發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子以速度v1被反向彈回,若金原子核的質(zhì)量是α粒子質(zhì)量的k倍,則v0與v1的大小的比值為( ) A.k B.k+1 C. D. 答案:C 解析:α粒子與靜止的金原子核發(fā)生的是彈性正碰,以α粒子與金原子核組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,設(shè)α粒子的質(zhì)量為m,則金原子核的質(zhì)量為km,據(jù)題意,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故有mv0=mv1+kmv2,由于是彈性碰撞,所以碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能相等,故有mv=mv+×kmv,聯(lián)立以上兩式可得v1=-,選項(xiàng)C正確. 3.[2019·寧夏銀川一中模擬](多選)玻
3、爾在他提出的原子模型中所做的假設(shè)有( ) A.原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量 B.原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的 C.電子從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí),輻射(或吸收)一定頻率的光子 D.電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率 答案:ABC 解析:原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量,A正確;原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的,B正確;電子從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí),輻射(或吸收)一定頻率的光
4、子,C正確;電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率與能級(jí)差值有關(guān),與電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤. 4.[2019·湖南省婁底市雙峰一中模擬]下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí),其中說(shuō)法不正確的是( ) A.原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)行軌道的半徑是任意的 B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光具有粒子性 C.電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性 D.極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),說(shuō)明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間 答案:A 解析:原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)行軌道的半徑是量子化的,只能是某些特定值,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光具有粒子性,選項(xiàng)B正確;衍射是波的特性,電子
5、束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性,選項(xiàng)C正確;極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),說(shuō)明原子的質(zhì)量和正電荷主要集中在很小的核上,否則不可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)D正確. 5. [2019·天津市耀華中學(xué)診斷](多選)如圖為氫原子能級(jí)的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光.關(guān)于這些光,下列說(shuō)法正確的是( ) A.最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的 B.頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的 C.這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光 D.用從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34
6、eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng) 答案:CD 解析:由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子的能量最大,波長(zhǎng)最短,且由波長(zhǎng)越長(zhǎng),越容易發(fā)生衍射,知A錯(cuò)誤;躍遷時(shí)兩能級(jí)間能量差越小,輻射出的光的頻率越小,則頻率最小的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;這些氫原子總共可輻射出N==6種不同頻率的光,C正確;由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子能量為10.2 eV,大于金屬鉑的逸出功6.34 eV,能發(fā)生光電效應(yīng),D正確. 6.[2019·湖南省益陽(yáng)市、湘潭市調(diào)研]已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量En=,其中n=2,3,….用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氫原子從第
7、二激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為( ) A.- B.- C.- D.- 答案:D 解析:第二激發(fā)態(tài)即第三能級(jí),由題意可知E3=,電離是氫原子從第三能級(jí)躍遷到最高能級(jí)的過(guò)程,需要吸收的最小能量為0-E3=-,所以有-=,解得λ=-,D正確. 7. [2019·河北省石家莊模擬]如圖所示為氫原子能級(jí)示意圖的一部分,根據(jù)玻爾理論,下列說(shuō)法正確的是( ) A.從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光子的波長(zhǎng)長(zhǎng) B.處于n=4的定態(tài)時(shí)電子的軌道半徑r4比處于n=3的定態(tài)時(shí)電子的軌道半徑r3小 C.從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí),氫原子的能
8、量減小,電子的動(dòng)能減小 D.從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)輻射出的光子可以使逸出功為2.5 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng) 答案:A 解析:由題圖可知,從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)輻射出的光子能量E1=0.66 eV,從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光子能量E2=1.89 eV,根據(jù)E=hν可知光子能量越小,光子頻率越小,光子的波長(zhǎng)越大,其中E2=1.89 eV<2.5 eV,所以從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)輻射出的光子不能使逸出功為2.5 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng),A正確,D錯(cuò)誤;根據(jù)玻爾理論,能級(jí)越高,半徑越大,所以處于n=4的定態(tài)時(shí)電子的軌道半徑r4比處于n=3的定態(tài)時(shí)電子的軌道半徑r
9、3大,B錯(cuò)誤;從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí),氫原子向外輻射光子,能量減小,根據(jù)=可知,電子的動(dòng)能增大,C錯(cuò)誤.
8.
如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,對(duì)于處在n=4能級(jí)的大量氫原子,下列說(shuō)法正確的是( )
A.這群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)一共可以輻射出4種不同頻率的光子
B.處在n=4能級(jí)的氫原子可以吸收任何一種光子而躍遷到高能級(jí)
C.這群氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)向外輻射的光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)
D.這群氫原子輻射的光子中如果只有兩種能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功W0應(yīng)滿足10.2 eV 10、同頻率的光子,A錯(cuò)誤;氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)吸收的能量等于兩能級(jí)的能量差,B錯(cuò)誤;氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)向外輻射出的光子的頻率最大,波長(zhǎng)最短,C錯(cuò)誤;如果這群氫原子輻射出的光子中只有兩種能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則這兩種光子分別是由氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)和氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射出的,由光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知,該金屬的逸出功應(yīng)滿足E2-E1 11、粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論,現(xiàn)在1、2、3、4四處放置帶有熒光屏的顯微鏡.則這四處位置一段時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是( )
A.2、10、625、1 205 B.1 202、1 305、723、203
C.1 305、25、7、1 D.1 202、1 010、723、203
答案:C
解析:根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,大多數(shù)粒子能按原來(lái)方向前進(jìn),少數(shù)粒子方向發(fā)生了偏移,極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)超過(guò)90°,甚至有的被反向彈回.所以在相等時(shí)間內(nèi)1處閃爍次數(shù)最多,2、3、4處越來(lái)越少,并且數(shù)據(jù)相差比較大,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
10.[2019·洛陽(yáng)統(tǒng)考]氫原子的核外電子由離 12、核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上,下列說(shuō)法正確的是( )
A.原子的能量減少
B.原子的能量不變
C.核外電子受力變小
D.氫原子要吸收一定頻率的光子
答案:A
解析:從距核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道的過(guò)程中,能級(jí)減小,總能量減小,所以A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)F=,軌道半徑減小,則核外電子受力變大,故C錯(cuò)誤;從距核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道的過(guò)程中,總能量減小,要放出一定頻率的光子,故D錯(cuò)誤.
11.[2019·衡陽(yáng)模擬]下列有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)法正確的是( )
A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜
B.氫原子光譜說(shuō)明氫原子只發(fā)出特定頻率的光
C.氫原子光譜說(shuō)明氫原子能量是 13、連續(xù)的
D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)
答案:B
解析:由于氫原子發(fā)射的光子的能量E=En-Em=E1-E1=E1,所以發(fā)射的光子的能量值E是不連續(xù)的,只能是一些特定頻率的譜線,故A錯(cuò)誤,B正確;由于氫原子的軌道是不連續(xù)的,根據(jù)玻爾原子理論知?dú)湓拥哪芗?jí)也是不連續(xù)的,即是分立的,故C錯(cuò)誤;當(dāng)氫原子從較高軌道第n能級(jí)躍遷到較低軌道第m能級(jí)時(shí),發(fā)射的光子的能量為E=En-Em=hν,顯然n、m的取值不同,發(fā)射光子的頻率就不同,故氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差有關(guān),D錯(cuò)誤.
12.[2019·福州模擬](多選)氫原子能級(jí)如圖所示,已知可見(jiàn)光光子的能量在1.61 e 14、V~3.10 eV范圍內(nèi),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.氫原子由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),放出的光子為可見(jiàn)光
B.大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí),向低能級(jí)躍遷能發(fā)出6種頻率的光子
C.處于基態(tài)的氫原子電離需要釋放13.6 eV的能量
D.氫原子處于n=2能級(jí)時(shí),可吸收2.86 eV能量的光子躍遷到高能級(jí)
答案:BD
解析:氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),釋放的光子能量為13.6 eV-3.4 eV=10.2 eV>3.10 eV,不在可見(jiàn)光范圍內(nèi),A錯(cuò)誤;處于基態(tài)的氫原子電離要吸收13.6 eV的能量,C錯(cuò)誤;大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),先從n=4能級(jí)分別向下面的 15、三個(gè)能級(jí)各畫一條線,可畫三條,再?gòu)膎=3能級(jí)出發(fā),分別向下面兩個(gè)能級(jí)各畫一條線,可畫兩條,再?gòu)膎=2能級(jí)出發(fā),向下面一能級(jí)畫一條線,可畫一條,則總共可畫6條,即能發(fā)出6種頻率的光子,B正確;處于n=2能級(jí)的氫原子,吸收2.86 eV能量的光子,-3.4 eV+2.86 eV=-0.54 eV,躍遷到n=5能級(jí),選項(xiàng)D正確.
13.[2019·洛陽(yáng)模擬]氫原子基態(tài)的能量為E1=-13.6 eV,大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài),在這些氫原子可能發(fā)出的所有的光子中,頻率最大的光子的能量為-0.96E1,頻率最小的光子的能量為Emin,這些光子中有m種不同的頻率,已知En=(n=1,2,3,…),則( 16、)
A.Emin=0.31 eV,m=10
B.Emin=0.31 eV,m=6
C.Emin=0.51 eV,m=10
D.Emin=0.51 eV,m=6
答案:A
解析:頻率最大的光子的能量為-0.96E1,即En-(-13.6 eV)=-0.96×(-13.6 eV),解得En=-0.54 eV,即n=5,故m=C=10,頻率最小的光子的能量為Emin=E5-E4=--=0.31 eV,故A正確.
14.[2019·廣州模擬](多選)氫原子能級(jí)如圖,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)為656 nm.以下判斷正確的是( )
A.氫原子從n=2躍遷到n 17、=1的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)大于656 nm
B.用波長(zhǎng)為325 nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級(jí)
C.一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線
D.用波長(zhǎng)為633 nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)
答案:CD
解析:根據(jù)氫原子的能級(jí)圖和能級(jí)躍遷規(guī)律,當(dāng)氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)一定小于656 nm,因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子,可知B選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確;一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以產(chǎn)生3種頻率的光子,所以C選項(xiàng)正確.
15.從α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)推出的結(jié) 18、論有:①金原子內(nèi)部大部分都是空的;②金原子是一個(gè)球體;③湯姆孫的原子模型不符合原子結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況;④原子核的半徑的數(shù)量級(jí)是10-15 m.其中正確的是( )
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.①②③④
答案:B
解析:α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn),但有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn),并有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)90°,有的幾乎被反彈回來(lái),則從α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)推出的結(jié)論有金原子內(nèi)部大部分都是空的,湯姆孫的原子模型不符合原子結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,原子核的半徑的數(shù)量級(jí)是10-15 m,不能說(shuō)明金原子是球體,B正確.
16.關(guān)于原子的特征譜 19、線,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的,每種原子都有自己的特征譜線
B.原子的特征譜線可能是原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出光子而形成的
C.可以用原子的特征譜線進(jìn)行光譜分析來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分
D.原子的特征譜線是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)
答案:D
解析:每種原子都有自己的特征譜線,故可以根據(jù)原子光譜來(lái)鑒別物質(zhì),所以A正確;原子的特征譜線可能是原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子而形成的,B正確;利用光譜分析可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,不可以深入了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以C正確,D錯(cuò)誤.
課時(shí)測(cè)評(píng) 綜合提能力 課時(shí)練 20、贏高分
1.(多選)下列說(shuō)法正確的是( )
A.原子的核式結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)
B.普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè):振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍,這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫做能量子
C.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn),這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一
D.由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要輻射一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大
答案:BC
解析:玻爾的原子模型與原子的核式結(jié)構(gòu)模型本質(zhì)上是不同的,玻爾的原子模型很好地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn),故A錯(cuò)誤;普朗克能量量子化理論:振動(dòng)著的帶電微 21、粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍,這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫做能量子,故B正確;α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn),這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一,故C正確;由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要輻射一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤.
2.
如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,在具有下列能量的光子或者電子中,不能使基態(tài)氫原子吸收能量而發(fā)生躍遷的是( )
A.13 eV的光子
B.13 eV的電子
C.10.2 eV的光子
D.10.2 eV的電子
答案:A
解析:13 eV的光子的能量小于基態(tài)的電離能, 22、又不等于基態(tài)與其他激發(fā)態(tài)間的能量差,該光子不會(huì)被吸收,電子與氫原子碰撞,可以把一部分或全部能量傳遞給氫原子,而使其發(fā)生躍遷,所以13 eV的電子和10.2 eV的電子都可以被吸收.10.2 eV的光子正好等于n=1能級(jí)和n=2能級(jí)的能量差,可以被氫原子吸收發(fā)生躍遷.所以不能使基態(tài)氫原子吸收能量而發(fā)生躍遷的是A.
3.(多選)氫原子的部分能級(jí)如圖所示,已知可見(jiàn)光子能量
在1.62 eV到3.11 eV之間,由此可推知,氫原子( )
A.從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見(jiàn)光的高
B.從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光一定為可見(jiàn)光
C.從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的 23、頻率比可見(jiàn)光的高
D.大量處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)可以發(fā)出兩種可見(jiàn)光
答案:AD
解析:由高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷,最少能量為10.2 eV,高于可見(jiàn)光頻率,A正確;從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷,能量范圍是1.89 eV~3.4 eV,有可能比可見(jiàn)光能量高,B錯(cuò)誤;從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷,能量范圍是0.66 eV~1.51 eV,頻率低于可見(jiàn)光,C錯(cuò)誤;從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),4→2和3→2產(chǎn)生兩種可見(jiàn)光,D正確.
4.(多選)關(guān)于光譜,下列說(shuō)法正確的是( )
A.各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜
B.由于原子都是由原子核和電子組成的,所以各種原子的原子光譜是相同的
C. 24、由于各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同,所以各種原子的原子光譜也不相同
D.根據(jù)各種原子發(fā)光的特征譜線進(jìn)行光譜分析,可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分
答案:ACD
解析:各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜,都有一定的特征,也稱特征譜線,是因原子結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致原子光譜也不相同,因而可以通過(guò)原子發(fā)光的特征譜線來(lái)確定和鑒別物質(zhì),稱為光譜分析.故A、C、D正確,B錯(cuò)誤.
5.氫原子發(fā)出a、b兩種頻率的光,經(jīng)三棱鏡折射后的光路如圖所示,若a光是由能級(jí)n=5向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的,則b光可能是( )
A.從能級(jí)n=4向n=3躍遷時(shí)發(fā)出的
B.從能級(jí)n=4向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的
C.從能級(jí)n=6向n=3躍遷時(shí) 25、發(fā)出的
D.從能級(jí)n=6向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的
答案:D
解析:由光路圖知,b光的折射率大于a光的折射率,所以b光的光子能量大于a光的光子能量,a光是由能級(jí)n=5向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的,從能級(jí)n=4向n=3躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量小于a光的光子能量,故A錯(cuò)誤;從能級(jí)n=4向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量小于a光的光子能量,故B錯(cuò)誤;從能級(jí)n=6向n=3躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量小于a光的光子能量,故C錯(cuò)誤;從能級(jí)n=6向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量大于a光的光子能量,故D正確.
6.
[2019·遼寧沈陽(yáng)郊聯(lián)體模擬]根據(jù)氫原子的能級(jí)圖,現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)(量子數(shù)n=1)的氫原子上,受激 26、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 eV B.3.4 eV
C.12.75 eV D.12.09 eV
答案:C
解析:受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光,說(shuō)明氫原子從n=1能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)上,所以照射氫原子的單色光的光子能量E=E4-E1=12.75 eV,C正確.
7.[2019·湖南永州模擬]如圖所示,圖甲為氫原子的能級(jí)圖,圖乙為氫原子的光譜,已知譜線a是氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)的輻射光,譜線b是氫原子在下列哪種情形下躍遷時(shí)的輻射光( )
A.從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)
B.從 27、n=5能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)
C.從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)
D.從n=5能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)
答案:B
解析:譜線a是氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)的輻射光,譜線b比a的波長(zhǎng)略短,則b光的頻率比a光的頻率略高,其光子的能量比a光光子的能量略大,所以譜線b是氫原子從n=5能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)的輻射光,B正確.
8.[2019·天津六校聯(lián)考]
如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.若已知可見(jiàn)光的光子能量范圍為1.62 eV~3.11 eV,則處于第4能級(jí)狀態(tài)的氫原子,輻射光的譜線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的有2條
B.當(dāng)氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí), 28、氫原子的電勢(shì)能增加,電子的動(dòng)能增加
C.處于第3能級(jí)狀態(tài)的氫原子,輻射出三種波長(zhǎng)分別為λ1、λ2、λ3(λ1>λ2>λ3)的三條譜線,則λ1=λ2+λ3
D.若處于第2能級(jí)狀態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)輻射出的光能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng),則從第5能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)輻射出的光也一定能使此金屬板發(fā)生光電效應(yīng)
答案:A
解析:若已知可見(jiàn)光的光子能量范圍為1.62 eV~3.11 eV,則處于第4能級(jí)狀態(tài)的氫原子,輻射光的譜線,對(duì)應(yīng)的能量分別為ΔE1=-0.85 eV-(-1.51 eV)=0.66 eV,ΔE2=-0.85 eV-(-3.4 eV)=2.55 eV,ΔE3=-0.85 eV-(- 29、13.6 eV)=12.75 eV,ΔE4=-1.51 eV-(-3.4 eV)=1.89 eV,ΔE5=-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,ΔE6=-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的有2條,故A正確;當(dāng)氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí),運(yùn)動(dòng)半徑減小,則氫原子的電勢(shì)能減小,而根據(jù)k=m可知,電子的動(dòng)能增加,故B錯(cuò)誤;處于第3能級(jí)狀態(tài)的氫原子,輻射出三種波長(zhǎng)分別為λ1、λ2、λ3(λ1>λ2>λ3)的三條譜線,則有hν3=hν2+hν1,且λ=,因此h=h+h,即=+,故C錯(cuò)誤;若處于第2能級(jí)狀態(tài)的氫原子躍遷后輻射出的光能使某金屬板 30、發(fā)生光電效應(yīng),由于從第5能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)輻射出的光的能量小于第2能級(jí)狀態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷輻射出的光的能量,不一定能使此金屬板發(fā)生光電效應(yīng).故D錯(cuò)誤.
9.每種原子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)和進(jìn)行深入研究.氫原子光譜中巴耳末系的譜線波長(zhǎng)公式為:=(n=3,4,5,…),E1為氫原子基態(tài)能量,h為普朗克常量,c為光在真空中的傳播速度.鋰離子Li+的光譜中某個(gè)線系的波長(zhǎng)可歸納成一個(gè)公式:=(m=9,12,15,…),E′1為鋰離子Li+基態(tài)能量,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這個(gè)線系光譜與氫原子巴耳末系光譜完全相同.由此可以推算出鋰離子Li+基態(tài)能量與氫原子基態(tài)能量的比值為( )
A. 31、3 B.6
C.9 D.12
答案:C
解析:因?yàn)殇囯x子線系光譜與氫原子巴耳末系光譜完全相同,則可知對(duì)應(yīng)的各個(gè)波長(zhǎng)都是相同的,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知=,可得E′1=9E1,故選C.
10.[2019·湖北七市州聯(lián)考](多選)
如圖所示是氫原子的能級(jí)圖,大量處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),一共可以輻射出10種不同頻率的光子.其中萊曼系是指氫原子由高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子,則( )
A.10種光子中波長(zhǎng)最短的是從n=5能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)產(chǎn)生的
B.10種光子中有4種屬于萊曼系
C.使n=5能級(jí)的氫原子電離至少要0.85 eV的能量
D.從n=2能級(jí)躍遷到基 32、態(tài)釋放光子的能量等于從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放光子的能量
答案:AB
解析:10種光子中波長(zhǎng)最短的就是頻率(能量)最大的,是從n=5能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子,A正確;10種光子中,從激發(fā)態(tài)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子有四種,分別為從n=5、4、3、2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子,它們都屬于萊曼系,B正確;使n=5能級(jí)的氫原子電離至少要0.54 eV的能量,C錯(cuò)誤;從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量為10.20 eV,而從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放光子的能量為1.89 eV,D錯(cuò)誤.
11.[2019·江西南昌模擬]已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為-E1,激發(fā)態(tài)能量為En=- 33、,其中n=2,3,4….已知普朗克常量為h,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后,核外電子動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能減小
B.基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后,電子速度大小為 (m為電子質(zhì)量)
C.大量處于n=3的激發(fā)態(tài)的氫原子,向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出3種不同頻率的光
D.若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的光子能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所產(chǎn)生的光子也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
答案:C
解析:氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí),氫原子吸收光子,能量增大,軌道半徑增大,根據(jù)k=m知,電子動(dòng)能減小,而其電勢(shì)能增大,故 34、A錯(cuò)誤;基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后,則電子電離后的最大初動(dòng)能為Ekm=hν-E1,因此電子最大速度大小為 ,故B錯(cuò)誤;根據(jù)C=3知,這些氫原子可能輻射出三種不同頻率的光子,故C正確;若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)所產(chǎn)生的光子能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所產(chǎn)生的光子能量小于從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的能量,不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),故D錯(cuò)誤.
12.[2019·湖南長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)入學(xué)考試]按照玻爾原子理論,氫原子中的電子從離原子核較近的軌道躍遷到離原子核較遠(yuǎn)的軌道,要________(填“釋放”或“吸收”)能量.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0),電子的質(zhì)量為m,則基態(tài)氫原子的電離能為_(kāi)_______,基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子后被電離,電離后電子的速度大小為_(kāi)_______(已知普朗克常量為h).
答案:吸收 -E1
解析:氫原子中的電子從離原子核較近的軌道躍遷到離原子核較遠(yuǎn)的軌道,原子能量增大,需要吸收能量.氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0),則基態(tài)氫原子的電離能為-E1.根據(jù)能量守恒定律得hν+E1=mv2,解得電離后電子的速度大小為v=.
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