《【紅對勾】2014屆高三物理總復習 課時作業(yè)42 原子結構》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《【紅對勾】2014屆高三物理總復習 課時作業(yè)42 原子結構（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、
課時作業(yè)42 原子結構
時間：45分鐘 滿分：100分
一、選擇題(8×8′＝64′)
1．(2012·北京理綜)一個氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級，該氫原子( )
A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量減少
C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少
解析：由玻爾原子模型、躍遷的特點，由高能級向低能級躍遷過程中能量減少，減少的能量以光子形式放出，選項B正確．
答案：B
2．(2012·江蘇高考)如右圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是( )
2、
解析：由En＝、h＝ΔE及能級躍遷圖可得a光的波長最短，b光的波長最長，選項C正確．
答案：C
3．根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型，右圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡，在α粒子從a 運動到b，再運動到c的過程中．下列說法中正確的是( )
A．動能先增大，后減小
B．電勢能先減小，后增大
C．電場力先做負功，后做正功，總功等于零
D．加速度先變小，后變大
解析：α粒子從a到b，受排斥力作用，電場力做負動，動能減少，電勢能增大；α粒子從b再運動到c，電場力做正功．動能增加，電勢能減少；到達c點時，由于a、c在同一等勢面上
3、，所以從a到c，總功為零．故A、B錯，C對．α粒子從a到b，場強增大，加速度增大；從b到c，場強減小，加速度減?。蔇錯．
答案：C
4．氫原子輻射出一個光子后，則( )
A．電子繞核旋轉的半徑增大 B．電子的動能增大
C．氫原子的電勢能增大 D．原子的能級值增大
解析：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應從離核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道，在此躍遷過程中，電場力對電子做了正功，因而電勢能應減?。碛山浀潆姶爬碚撝?，電子繞核做勻速圓周運動的向心力即為氫核對電子的庫侖力：k＝m，所以Ek＝mv2＝.可見，電子運動半徑越小，其動能越大．再結合能量轉化和守恒定律，氫原子放出光子
4、，輻射出一定的能量，所以原子的總能量減小．綜上討論，可知該題只有答案B正確．
答案：B
5．如圖所示，是氫原子四個能級的示意圖．當氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝3的能級時，輻射出光子a.當氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射出光子b.則以下判斷正確的是( )
A．光子a的能量大于光子b的能量
B．光子a的頻率大于光子b的頻率
C．光子a的波長大于光子b的波長
D．在真空中光子a的傳播速度大于光子b的傳播速度
解析：參照提供的能級圖，容易求得b光子的能量大，E＝hν，所以b光子頻率高、波長小，所有光子在真空中速度都是相同的，正確答案是C.該題考查光的本性問題，涉及到
5、能級的基本規(guī)律．
答案：C
6．氫原子從n＝3激發(fā)態(tài)向低能級狀態(tài)躍遷可能放出的光子中，只有一種光子不能使金屬A產生光電效應，則下列說法正確的是( )
A．不能使金屬A產生光電效應的光子一定是從n＝3激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時放出的
B．不能使金屬A產生光電效應的光子一定是從n＝3激發(fā)態(tài)直接躍遷到n＝2激發(fā)態(tài)時放出的
C．從n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到n＝3激發(fā)態(tài)，所放出的光子一定不能使金屬A產生光電效應
D．從n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，所放出的光子一定不能使金屬A產生光電效應
解析：氫原子從n＝3激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，各能級差為：E3→2＝－1.51 eV－(－3.4) eV＝1.89 eV，
6、E3→1＝－1.51 eV－(－13.6) eV＝12.09 eV，E2→1＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV，故3→2能級差最低，據E＝hν可知此時輻射的頻率最低，因此一定不能使金屬A產生光電效應，E4→3＝0.66 eV，故一定不能使A發(fā)生光電效應．
答案：BC
7．紫外線照射一些物質時，會發(fā)生熒光效應，即物質發(fā)出可見光，這些物質中的原子先后發(fā)生兩次躍遷，其能量變化分別為ΔE1和ΔE2，下列關于原子這兩次躍遷的說法中正確的是( )
A．兩次均向高能級躍遷，且|ΔE1|>|ΔE2|
B．兩次均向低能級躍遷，且|ΔE1|＜|ΔE2|
C．先向高能級躍遷，再向低能
7、級躍遷，且|ΔE1|＜|ΔE2|
D．先向高能級躍遷，再向低能級躍遷，且|ΔE1|＞|ΔE2|
解析：原子吸收紫外線，使原子由低能級向高能級躍遷，吸收ΔE1，再由高能級向低能級躍遷，放出可見光，紫外線光子能量大于可見光，故ΔE1＞ΔE2，D正確．
答案：D
8．(2010·重慶高考)氫原子部分能級的示意圖如圖所示．不同色光的光子能量如下表所示．( )
色光
紅
橙
黃
綠
藍—靛
紫
光子能量范圍(eV)
1.61～
2．00
2.00～
2．07
2.07～
2．14
2.14～
2．53
2.53～
2．76
2.76～
3．10
8、
處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內僅有2條，其顏色分別為( )
A．紅、藍—靛 B．黃、綠
C．紅、紫 D．藍—靛、紫
解析：由能級圖可知，只有原子從n＝4能級向n＝2能級以及從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發(fā)射光子的能量符合題目要求，兩種光子對應的能量分別為2.55 eV和1.89 eV，分別為藍—靛光和紅光，選項A正確．
答案：A
二、計算題(3×12′＝36′)
9．如右圖所示，氫原子從n>2的某一能級躍遷到n＝2的能級，輻射出能量為2.55 eV的光子．問最少要給基態(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
9、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n＝2的能級，滿足：
hν＝En－E2＝2.55 eV
En＝hν＋E2＝－0.85 eV，所以n＝4
基態(tài)氫原子要躍遷到n＝4的能級，應提供：
ΔE＝E4－E1＝12.75 eV.躍遷圖如下圖．
答案：12.75 eV 見解析圖
10．一群氫原子處于量子數n＝4能級狀態(tài)，氫原子的能級的示意圖如圖所示，則：
(1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？
(2)氫原子由量子數n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是多少電子伏？
(3)用(2)中的光子照射下列中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應？發(fā)生光
10、電效應時，發(fā)射光電子的能量最大初動能是多大？
幾種金屬的逸出功W
金屬
銫
鈣
鎂
鈦
逸出功W/eV
1.9
2.7
3.7
4.1
解析：(1)可能發(fā)射的光譜線條數與發(fā)射的頻率相對應，因此有N＝可得n＝4時發(fā)射的光子頻率最多為N＝＝6種．
(2)由玻爾的躍遷理論可得光子的能量
E＝E4－E2＝[(－0.85)－(－3.40)] eV＝2.55 eV.
(3)E只大于銫的逸出功，故光子只有照射到銫金屬上時才能發(fā)生光電效應．根據愛因斯坦光電效應方程可得光電子的最大初動能為Ekm＝E－W，代入數據解得Ekm＝0.65 eV(或1.1×10－19J)．
答案：(
11、1)6種 (2)2.55 eV (3)銫 0.65 eV(或1.1×10－19J)
11．氫原子處于基態(tài)時，原子能量E1＝－13.6 eV，已知電子電量e＝1.6×10－19C，電子質量m＝0.91×10－30kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1＝0.53×10－10m.
(1)若要使處于n＝2的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子？
(2)氫原子核外電子的繞核運動可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n＝2的定態(tài)時，核外電子運動的等效電流多大？
(3)若已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，今用一群處于n＝4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過計算說明有幾條譜線
12、可使鈉發(fā)生光電效應？
解析：(1)要使處于n＝2的氫原子電離，照射光光子的能量應能使電子從第2能級躍遷到無限遠處，最小頻率的電磁波的光子能量應為hν＝0－
得ν＝8.21×1014Hz.
(2)氫原子核外電子繞核做勻速圓周運動，庫侖力作向心力，有
＝?、?
其中r2＝4r1，根據電流的定義I＝?、?
由①②得I＝?、?
將數據代入③得I＝1.3×10－4A.
(3)由于鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，則使鈉發(fā)生光電效應的光子的能量至少為
E0＝hν＝eV＝2.486 eV
一群處于n＝4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光子，要使鈉發(fā)生光電效應，應使躍遷時兩能級的差ΔE≥E0，所以在六條光譜線中有E41、E31、E21、E42四條譜線可使鈉發(fā)生光電效應．
答案：(1)8.21×1014Hz (2)1.3×10－4A (3)四條
7
【紅對勾】2014屆高三物理總復習 課時作業(yè)42 原子結構
