2018_2019学年高中物理第三章原子结构之谜第三节能源与可持续发展第四节原子的能级结构分层训练粤教版.docx

第三节 氢原子光谱第四节 原子的能级结构A级抓基础1下列对于巴耳末公式的说法正确的是()A所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应B巴耳末公式只确定了氢原子发光中可见光部分的光的波长C巴耳末公式确定了氢原子发光中一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种光的波长，也不能描述其他原子的发光，A、D错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确答案：C2关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是()A氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小解析：根据电子轨道半径公式rnn2r1，可知，处于基态时电子的轨道半径最小，故A错误；根据跃迁时吸收光子的能量差公式EEmEn可知，跃迁时可以吸收特定频率的光子，故B错误；氢原子吸收能量后从低能级向较高能级跃迁，能级增大，总能量增大，根据m知，核外电子的动能减小，则电势能增大，电子绕核旋转的半径增大，故C正确，D错误答案：C3大量原子从n4的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是()A2条B4条C6条D8条解析：从n4向低能级跃迁有3条，从n3向低能级跃迁有2条，从n2向低能级跃迁有1条，总共6条，即N.答案：C4欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是()用10.2 eV的光子照射用11 eV的光子照射用14 eV的光子照射用11 eV动能的电子碰撞A BC D解析：用10.2 eV的光子照射，即(13.610.2)eV3.4 eV，跃迁到第二能级，故正确；因为(13.611)eV2.6 eV，不能被吸收，故错误；用14 eV的光子照射，即(13.614)eV0，氢原子被电离，故正确；用11 eV的动能的电子碰撞，可能吸收10.2 eV能量，故正确综上所述，故B正确，A、C、D错误答案：B5汞原子的能级图如图所示现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光. 关于入射光的能量，下列说法正确的是()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三种解析：汞原子只发出三种不同频率的单色光，说明汞原子跃迁到第3能级，则汞原子吸收的光子能量为： E3E17.7 eV，故C正确、ABD错误答案：C6氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中()A原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故B错；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：km，又Ekmv2，所以Ek.由此式可知：电子离核越远，r越大时，电子的动能越小，故A、C错；由r变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D正确答案：DB级提能力7如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光子，下列说法正确的是()A这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子B由n4能级跃迁到n1能级产生的光波长最短C由n2能级跃迁到n1能级产生的光频率最小D用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂不能发生光电效应解析：根据C6知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，故A错误；n4和n1间的能级差最大，辐射的光子频率最大，波长最短，故B正确；n4和n3间的能级差最小，辐射的光子频率最小，故C错误；从n2跃迁到n1能级辐射的光子能量为10.2 eV，大于金属铂的逸出功，可以发生光电效应，故D错误答案：B8如图所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有()A15种B10种C4种D1种解析：吸收13.06 eV能量后氢原子处于量子数n5的激发态，故可产生10种不同波长的光，故B正确答案：B9关于玻尔的氢原子理论，以下看法正确的是()A原子的各个可能的能量状态的能量值En，由此可知，量子数n越大，原子的能量越小B当原子由激发态跃迁到基态时，电子绕核运动的轨道半径变大C当原子吸收一个光子而发生跃迁后，电子的动能增大D不管原子是吸收还是辐射一个光子而发生跃迁，其电势能的变化量的绝对值总是大于电子绕核运动动能变化量大小解析：原子的各个可能的能量状态的能量值En，由此可知，量子数n越大，原子的能量越大，故A错误； 当原子由激发态跃迁到基态时，电子绕核运动的轨道半径变小，故B错误； 当原子吸收一个光子而发生跃迁后，电子的运转半径变大，速度减小，动能减小，故C错误；氢原子辐射光子的过程中，能量减小，轨道半径减小，根据km知，电子动能增大，则电势能减小，且电势能的减小量大于动能增加量；同理可知，氢原子吸收光子的过程中，能量增加，轨道半径变大，根据km知，电子动能减小，则电势能增加，且电势能的增加量大于动能减小量；即不管原子是吸收还是辐射一个光子而发生跃迁，其电势能的变化量的绝对值总是大于电子绕核运动动能变化量大小，故D正确答案：D10原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，已知12.那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要()A发出波长为12的光子B发出波长为的光子C吸收波长为12的光子D吸收波长为的光子解析：根据题意画出能级图如图所示，则EaEbh ，EcEb，得EcEahh，设由a到c吸收光子的波长为则hhh，可知，A、B、C错，D正确答案：D11处于量子数n3的激发态的氢原子，向低能态跃迁时有三种可能，所产生的光谱线波长分别是31、32、21，这三个波长之间的关系是()A313221 B.C323121 D.解析：n3跃迁到n1能级所释放光子的能量等于n3跃迁到n2，n2跃迁到n1能级释放的光子能量之和，有313221，根据和313221得，故A、C、D错误，B正确答案：B12氢原子处于基态时，原子的能量为E113.6 eV，当处于n3的激发态时，能量为E31.51 eV，则：(1)当氢原子从n3的激发态跃迁到n1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中波长最长的是多少(普朗克恒量h6.631034 Js，真空中光速c3.0108 m/s)?解析：(1)据玻尔理论有E3E1h m1.03107 m(2)要使处于基态的氢原子电离，入射光子须