2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 4 玻爾的原子模型課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5.doc

2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 4 玻爾的原子模型課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5基礎(chǔ)鞏固1關(guān)于玻爾的原子模型理論，下列說法正確的是()A原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中B原子的能量狀態(tài)不是連續(xù)的C原子中的核外電子繞核做變速運(yùn)動(dòng)一定向外輻射能量D原子中的電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是連續(xù)的2用紫外線照射一些物質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生熒光效應(yīng)，即物質(zhì)發(fā)出可見光。這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生兩次躍遷，其能量變化分別為E1和E2。下列關(guān)于原子這兩次躍遷的說法中正確的是()A先向高能級(jí)躍遷，再向低能級(jí)躍遷，且|E1|E2|B先向高能級(jí)躍遷，再向低能級(jí)躍遷，且|E1|E2|C兩次均向高能級(jí)躍遷，且|E1|E2|D兩次均向低能級(jí)躍遷，且|E1|E2|3氫原子處于量子數(shù)n3的狀態(tài)時(shí)，要使它的核外電子成為自由電子，吸收的光子能量應(yīng)是()A13.6 eV B3.5 eVC1.51 eV D0.54 eV4用波長(zhǎng)為的電磁波照射氫原子，恰能使處于基態(tài)的氫原子電離，若改用波長(zhǎng)為2的電磁波照射氫原子，那么()A仍能使基態(tài)氫原子電離B不能使基態(tài)氫原子電離C可能使基態(tài)氫原子電離D以上說法都不正確5氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群氫原子處在n4的能級(jí)上，向低能級(jí)躍遷時(shí)，一共輻射出_種光子；用這些光子照射逸出功為W04.54 eV的金屬鎢時(shí)，能使其發(fā)生光電效應(yīng)的有_種光子。能力提升6氫原子輻射出一個(gè)光子后，則()A電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大B電子的動(dòng)能增大C氫原子電勢(shì)能增大D原子的能級(jí)值增大7氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中()A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小C原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量增大D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大8用能量為12.6 eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子的照射后，下列關(guān)于這群氫原子的躍遷的說法正確的是()A原子能躍遷到n2的激發(fā)態(tài)上B原子能躍遷到n3的激發(fā)態(tài)上C原子能躍遷到n4的激發(fā)態(tài)上D原子不能躍遷9原子的能級(jí)圖如圖所示，現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上，汞原子只發(fā)出三種不同頻率的單色光。那么，關(guān)于入射光的能量，下列說法正確的是()A可能大于或等于7.7 eVB可能大于或等于8.8 eVC一定等于7.7 eVD包含2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三種10氫原子的能級(jí)如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.623.11 eV。下列說法錯(cuò)誤的是()A處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離B大量氫原子從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)C大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出2種不同頻率的可見光D大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的可見光11氫原子中核外電子從第2能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)，輻射的光照射到某金屬上時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng)。那么，處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出各種頻率的光可能使此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的至少有()A1種 B2種 C3種 D4種12.如圖所示，氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)，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(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖。參考答案1. 答案：B點(diǎn)撥：玻爾依據(jù)經(jīng)典物理在原子結(jié)構(gòu)問題上遇到的困難，引入量子化觀念建立了新的原子模型理論，主要內(nèi)容為：電子軌道是量子化的，原子的能量是量子化的，處在定態(tài)的原子不向外輻射能量。由此可知B正確。2. 答案：B點(diǎn)撥：物質(zhì)原子吸收紫外線，由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，處于高能級(jí)的原子再向低能級(jí)躍遷，發(fā)出可見光，因紫外線光子能量大于可見光的光子能量，故|E1|E2|，B正確。3. 答案：ABC點(diǎn)撥：只要被吸收的光子能量大于或等于n3激發(fā)態(tài)所需的電離能1.51 eV即可，多余能量作為電離后自由電子的動(dòng)能。4. 答案：B點(diǎn)撥：使基態(tài)氫原子電離需要的能量至少為，改用2的電磁波，其電磁波能量為，故不能使基態(tài)氫原子電離，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。5. 答案：63點(diǎn)撥：處在n4能級(jí)上的氫原子一共輻射出N種6種光子，能量大于4.54 eV的光子有41、31、21的三種光子。6. 答案：B點(diǎn)撥：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道，在此躍遷過程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功，因而電勢(shì)能應(yīng)減小。另由經(jīng)典電磁理論，電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即為氫核對(duì)電子的庫侖力：，所以Ek?？梢?，電子運(yùn)動(dòng)半徑越大，其動(dòng)能越大，再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，氫原子放出光子，輻射出一定的能量，所以原子的總能量減少，只有B選項(xiàng)正確。7. 答案：D點(diǎn)撥：本題考查對(duì)玻爾理論、庫侖定律、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律及電場(chǎng)力做功的性質(zhì)和綜合運(yùn)用的能力。根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核越遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其能量越大，由能量公式En可知，電子從低軌道(量子數(shù)n小)向高軌道(n值較大)躍遷時(shí)，要吸收一定能量的光子，故選項(xiàng)B可排除；氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由原子核對(duì)電子的庫侖引力提供，即，電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek，由此可知：電子離核越遠(yuǎn)，r越大時(shí)，電子的動(dòng)能就越小，故選項(xiàng)A、C均可排除；由于原子核帶正電荷，電子帶負(fù)電荷，事實(shí)上異性電荷遠(yuǎn)離過程中需克服庫侖引力做功，即庫侖力對(duì)電子做負(fù)功，則原子系統(tǒng)的電勢(shì)能將增加，系統(tǒng)的總能量增加，故選項(xiàng)D正確。8. 答案：D點(diǎn)撥：用光子照射使原子發(fā)生躍遷，就必須使光子的能量等于兩定態(tài)的能級(jí)差，即E|EkEn|(kn)，光子的能量大于或小于這個(gè)值，就不能使原子躍遷，題中光子的能量E12.6 eV，氫原子基態(tài)的能量為13.6 eV，其他各激發(fā)態(tài)的能量為E23.4 eV，E31.5 eV，E40.85 eV，所以EE2E110.2 eV，EE3E112.09 eV，EE4E112.75 eV，故本題正解選項(xiàng)為D。9. 答案：C點(diǎn)撥：由玻爾理論可知，軌道是量子化的，能級(jí)是不連續(xù)的，只能發(fā)射不連續(xù)的單色光，于是要發(fā)出三種不同頻率的光，只有從基態(tài)躍遷到n3的激發(fā)態(tài)上，其能級(jí)差EE3E17.7 eV，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。10. 答案：D點(diǎn)撥：紫外線的頻率比可見光的高，因此紫外線光子的能量應(yīng)大于3.11 eV，而處于n3能級(jí)的氫原子其電離能僅為1.51 eV3.11 eV，所以處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離；大量氫原子從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子的能量1.51 eV1.62 eV，即所發(fā)出的光子為有顯著熱效應(yīng)的紅外光子；大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射出的光子的種類為N6種，其中有2種不同頻率的可見光。故選項(xiàng)D符合題意，應(yīng)選D。11. 答案：B點(diǎn)撥：發(fā)生光電效應(yīng)的條件是照射光的頻率要大于該金屬的極限頻率。本題未知該金屬的極限頻率，但可以用比較的辦法來確定一定能發(fā)生光電效應(yīng)的頻率。氫原子由第3能級(jí)向低能級(jí)躍遷的可能情形為31,32,21，共3種。其中31發(fā)出的光子頻率大于21發(fā)出光子的頻率，32發(fā)出的光子頻率小于21發(fā)出的光子頻率，已知21發(fā)出的光子能發(fā)生光電效應(yīng)，則31發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而32發(fā)出的光子無法判定是否能發(fā)生光電效應(yīng)。因此輻射出的3種頻率的光能使此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的至少有2種。12. 答案：見點(diǎn)撥點(diǎn)撥：根據(jù)公式hEmEn，可確定Em的能量，由能級(jí)公式En判斷其量子數(shù)，然后確定處于基態(tài)的氫原子躍遷到該狀態(tài)需要吸收的能量；對(duì)于輻射躍遷圖，可根據(jù)凡是處于高能量狀態(tài)原子均可向各種低能量狀態(tài)躍遷而輻射出若干頻率的光子。氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)，滿足：hEnE22.55 eV，EnhE20.85 eV。所以n4?；鶓B(tài)氫原子要躍遷到n4的能級(jí)，應(yīng)提供：EE4E112.75 eV。躍遷圖如上圖所示。