高中物理 3.3量子论视野下的原子模型自我小测 沪科版选修3-5.doc

量子论视野下的原子模型1氢原子辐射出一个光子之后，根据玻尔理论，以下说法正确的是()a电子的动能减少，电势能增大b电子的动能增大，电势能减小c电子绕核旋转的半径减小，周期变小d电子绕核旋转的半径增大，周期变大2原子的能量量子化现象是指()a原子的能量是不可以改变的b原子的能量与电子的轨道无关c原子的能量状态是不连续的d原子具有分立的能级3根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指()a电子的动能b电子的电势能c电子的电势能与动能之和d电子的动能、电势能和原子核能之和4氢原子的量子数越小，则()a电子的轨道半径越小 b原子的能量越小c原子的能量越大 d原子的电势能越小5光子的发射和吸收过程是()a原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能级差b原子不能从低能级向高能级跃迁c原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级d原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或是放出的光子的能量等于始、末两个能级的能级差6氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为10.632 8 m，23.39 m。已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为e11.96 ev的两个能级之间跃迁产生的。用e2表示产生波长为2的激光所对应的跃迁能级间隔，则e2的近似值为()a10.50 ev b0.98 ev c0.53 ev d0.36 ev7如图所示为氢原子的四个能级，其中e1为基态，若氢原子a处于激发态e2，氢原子b处于激发态e3，则下列说法正确的是()a原子a可能辐射出3种频率的光子b原子b可能辐射出3种频率的光子c原子a能够吸收原子b发出的光子并跃迁到能级e4d原子b能够吸收原子a发出的光子并跃迁到能级e48氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应。那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光子能使此金属板发生光电效应的至少有()a1种 b2种 c3种 d4种9按照玻尔理论，氢原子若能从能级a跃迁到能级b时，吸收频率为1的光子，若从能级a跃迁到能级c时，释放频率为2的光子。已知21，而氢原子从能级c跃迁到能级b时，则()a释放频率为21的光子b释放频率为21的光子c吸收频率为21的光子d吸收频率为21的光子10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过程中，原子需要吸收光子还是放出光子？电子的动能是增加还是减小？原子的电势能和能量分别如何变化？11某金属的极限波长恰等于氢原子由n4能级跃迁到n2能级所发出的光的波长。现在用氢原子由n2能级跃迁到n1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少电子伏？参考答案1解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子绕核做圆周运动，静电力提供向心力，即，电子运动的动能ekmv2，由此可知，离核越远，动能越小。氢原子辐射光子后，总动能减少。由于其动能ek，跃迁到低能级时，r变小，动能变大，因此总能量e等于其动能和电势能之和，故知电子的电势能减少。氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动，半径变小，速度变大，由周期公式t知，电子绕核运动的周期变小。答案：bc2解析：正确理解玻尔理论中量子化概念是解题关键。根据玻尔理论，原子处于一系列不连续的能量状态中，这些能量值称为能级，原子不同的能量状态对应不同的圆形轨道，故c、d选项正确。答案：cd3解析：根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力为向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能和势能，所以c选项是正确的。答案：c4解析：该题的物理图景是库仑引力提供电子绕核运动的向心力，可类比地球和人造卫星的运动来理解学习。根据玻尔理论，不同的轨道对应不同的能级、不同的量子数，量子数越小，则氢原子核外电子运动的轨道半径越小，对应能量越小。由于静电引力做正功，电子动能增大，由eekep知，电子动能越大，电子的电势能就越小。答案：abd5解析：解决此题要注意以下两个问题：一、原子的跃迁条件；二、关系式：hemen(mn)。由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态，不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式释放出能量。光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收光子后，会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是发射光子，光子的能量总等于两能级之差，即hemen(mn)，故c、d选项正确。答案：cd6解析：本题考查玻尔的原子跃迁理论。根据eh，可知e1.96 ev，0.632 8 m，当3.39m时，联立可知e20.36 ev。答案：d7解析：对a原子只能从e2跃迁到e1，发出一种频率的光子，而b原子处在e3的状态，可能从e3到e2、再从e2到e1，也可能从e3直接到e1，因此可能辐射三种频率的光子；吸收光子只能是对应能级差的能量的光子，两者均不能吸收。答案：b8解析：解答此题的条件是知道发生光电效应的条件是什么，及原子在发生跃迁时发出的光子频率由始、末能级之差决定，即hemen，且能级越高，相邻能级的差值越小(在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点)。发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率。本题未知该金属的极限频率，但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率。氢原子由高能级e3向低能级跃迁的可能情形为：31，32,21三种。其中31发出的光子频率大于21发出的光子频率，32发出的光子频率小于21发出的光子频率，已知21发出的光子能发生光电效应，则31发出的光子频率一定能使该金属发生光电效应，而32发出的光子频率无法判定是否能发生光电效应，因此辐射出的三种频率的光能使此金属发生光电效应的至少有两种。答案：b9解析：选d。氢原子从能级a跃迁到能级b，吸收光子，频率为1，则ebeah1氢原子从能级a跃迁到能级c时，释放频率为2的光子，则eaech2则ebech(12)h因为ebec0，所以氢原子从能级c跃迁到能级b，吸收光子，其频率12，故选d。答案：d10解析：本题考查对玻尔理论、库仑定律、圆周运动规律及电场力做功的性质的综合运动能力。根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动时，其能量越大，由能量公式ene1可知，电子从低轨道(量子数n小)向高轨道(n值较大)跃迁时，要吸收一定能量的光子；氢原子核外电子绕核做圆周运动，其向心力由原子核对电子的库仑引力提供，即，电子运动的动能ekmv2，由此可知：电子离核越远，r越大时，电子的动能就越小；由于原子核带正电荷，电子带负电荷，而异性电荷远离过程中需克服库仑引力做功，即库仑力对电子做负功，则原子系统的电势能将增加，系统的总能量增加。答案：吸收减小增加增加11解析：先应用hemen求解题目中能级跃迁问题，再应用ekhw求解题目中光电子初动能问题，最后联立求解，得出正确结果。设氢原