学人教版选修35 18.4波尔的原子模型 作业（4）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-5 18.4波尔的原子模型 作业（4）1下列说法正确的是a. 一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10 种不同频率的光b. 卢瑟福在a粒子散射实验中发现了电子，并提出了原子的核式结构学说c. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，则这种金属的逸出功w0越大d. 某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内中子减少了4个2下列叙述中符合物理学史的有( )a. 汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子b. 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的c. 查德威克通过对粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型d. 玻尔根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式3现有k个氢原子被激发到量子数为3的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 )()a. b. kc. d. 2k4氢原子的结构可以简化为一个电子绕一个质子做匀速圆周运动，电子在不同轨道上运动，氢原子具有不同能量.如图所示为氢原子能级示意图，一群氢原子(称为a群)处于n=3的激发态，它们向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光子分别照射逸出功为2.29ev的金属钠和处于基态的另一群(称为b群)氢原子，下列说法不正确的是a. b群中的部分氢原子被激发到n=2的激发态b. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.80evc. a群氢原子在辐射光子的过程中电子绕质子运动的动能增大，电势能减小d. a群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短5图示为氢原子能级示意图，己知大量处于n2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光子，下面说法中正确的是 a. n2能级氢原子受到照射后跃迁到n5能级b. n2能级氢原子吸收的能量为2.55evc. 频率最高的光子是氢原子从n3能级跃迁到nl能级放出的d. 波长最大的光子是氢原子从n4能级跃迁到n1能级放出的6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不同频率的光，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b. 由n2能级跃迁到n1能级产生的光频率最小c. 用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 ev的金属铂能发生光电效应d. 由n4能级跃迁到n1能级产生的光最容易表现出衍射现象7氢原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氮离子。已知基态的氢离子能量为，氢离子能级的示意图如图2所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氢离子吸收而发生跃迁的是( )a. b. c. d. 8如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49ev的金属钠，下列说法正确的是( )a. 这群氢原子能辐射出六种不同频率的光，其中从n4能级跃迁到n3能级所发出的光波长最长b. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大c. 能发生光电效应的光有四种d. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是10.26ev9若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征x射线内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)214po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量e0=1.416mev交给内层电子(如k、l、m 层电子，k、l、m标记原子中最靠近核的三个电子层)使其离实验测得从214po原子的k、l、m层电离出的电子的动能分别为ek=1.323mev、el=1.399mev、em=1.412mev则可能发射的特征x射线的能量为:a. 0.004mev b. 0.017mev c. 0.076mev d. 0.089mev10如图所示为氢原子能级示意图的一部分，一群原来处于n4能级的氢原子跃迁到n1能级的过程中()a. 放出三种频率不同的光子b. 放出六种频率不同的光子c. 氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大d. 从n4的能级跃迁到n3的能级时，辐射出的光子的波长最长11下列说法正确的是_a射线的穿透能力为射线的穿透能力强b若质子、电子具有相同的动能，则它们的物质波波长相等c普朗克认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍d氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小12下列说法正确的有_a普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子b粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一c由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大d在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，则这种金属的逸出功w0越小e在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短13以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是_.a原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子b按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大c太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应d比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。e一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小14氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子。如图所示氦离子能级的示意图。现有氦离子从n=4 能级到n=_能级辐射出的光子能量为10.2ev；用该光照射逸出功为2.29ev 的金属钠，光电子产生的最大初动能为_ev。15氢原子能级图如图所示，大量处于n2能级的氢原子跃迁到基态，发射出的光照射光电管阴极k，测得遏止电压为7.91 v，则阴极k的逸出功w_ev；在氢原子巴尔末系(氢原子从n3能级直接跃迁到n2能级形成的谱线)中有_种频率的光照射该光电管不能发生光电效应试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1a【解析】根据 ，可知一群处于n=5能级激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出10种不同频率的光，故a正确；卢瑟福在a粒子散射实验只是提出了原子的核式结构学说，故b错误；在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，则这种金属的逸出功w0越小，故c错误；每发生一次衰变，质子数减少2个，每发生一次衰变，质子数增加一个，所以经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个，故d错误。所以a正确，bcd错误。2a【解析】汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，a正确；卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，bc错误；巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式，d错误3c【解析】由题意知量子数为3的能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的二分之一，产生总共产生k个光子。此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有个，向基态跃迁时辐射的光子个数为个。则总个数为k+=故c正确，abd错误。故选c。4d【解析】a：一群氢原子(称为a群)处于n=3的激发态，它们向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，这些光子照射处于基态的另一群(称为b群)氢原子，可使基态氢原子被激发到n=2或n=3的激发态。故a项正确。b：一群氢原子(称为a群)处于n=3的激发态，它们向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子最大能量，照射逸出功为2.29ev的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能。故b项正确。c：a群氢原子在辐射光子的过程中，电子绕质子运动的半径减小，据可得电子绕质子运动的动能增大；电子绕质子运动的半径减小，电势能减小。故c项正确。d：a群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光的光子能量最小，光子的频率最小，波长最长。故d项错误。综上，说法不正确的是d5b【解析】大量处于n2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光子可知n2能级氢原子受到照射后跃迁到n4能级，吸收的能量为（-0.85）-（-3.4）=2.55ev，选项b正确；频率最高的光子对应的能级差最大，则是氢原子从n4能级跃迁到nl能级放出的，选项c错误；波长最大的光子对应的能级差最小，则是氢原子从n4能级跃迁到n3能级放出的，选项d错误；故选b.6c【解析】根据，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光。故a错误；由图可知当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，频率最小，故b错误；n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量e=13.6-3.40ev=10.2ev，大于逸出功，能发生光电效应，故c正确。由n=4能级跃迁到n=1能级过程中释放的光的能量最大，波长最小，最不容易表现出衍射现象，选项d错误；故选c.点睛：由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能极差，光子频率越高，波长越短，波长长的光容易发生衍射当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应7b【解析】光子如要被基态氦离子吸收而发生跃迁，光子能量必须等于两能级间的能量差，b不符合条件；故acd错误，b正确；故选b。8acd【解析】根据知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n=4向n=3跃迁的光子频率最小，波长最长，a正确；氢原子辐射光子的过程中，能量减小，轨道半径减小，根据知，电子动能增大，则电势能减小，b错误；只有从n=4跃迁到n=2，从n=4跃迁到n=1，从n=3跃迁到n=1，以及从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有4种，c正确；从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为，根据光电效应方程得，d正确9cd【解析】电离过程是：该能级上的电子获得能量后转化为其动能，当获得的动能足能使其脱离原子核的吸引后，则能电离，因此电离时获得的动能等于无穷远处能级和该能级之间能量差。所以内层三个能级的能量分别为：e1=-1.412mev，e2=-1.399mev，e3=-1.323mev，因此放出的特征x射线的能量分别为：e1=e3-e1=0.089mev，e2=e2-e1=0.013mev，e3=e3-e2=0.076mev，故ab错误，cd正确。故选cd.点睛：本题为信息给予题，解决这类问题要根据题目所给信息结合所学物理知识求解，关键是把握题目中的有用信息，如在本题中前半部分的叙述只是扩宽知识，真正对解题有用是后半部分所述10bcd【解析】a、根据 知,一群原来处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级的过程中,放出6种不同频率的光子,故a错误,b正确.c、氢原子放出光子后,从高能级跃迁到低能级,电子的轨道半径减小,则库仑力做正功，所以动能增加，电势能减小，故c正确；d、n=4和n=3间的能级差最小,辐射的光子频率最小,波长最大,故d正确.故选bcd点睛：根据数学组合公式得出放出不同频率光子的种数;根据电子轨道半径的变化,结合库仑引力提供向心力得出电子运动动能的变化.根据能级差分析光子频率的大小,从而得出波长的大小.11cd【解析】射线的穿透能力最强，a错误；根据德布罗意波长公式=hp，质子、电子具有相同动能，由于质量不等，动量不同，则物质波波长不等，b错误；普朗克认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，c正确；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径减小，能量减小，释放一定频率的光子，根据ke2r2=mv2r知，电子动能增大，则电势能减小，d正确12abd【解析】普朗克能量量子化理论：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，故a正确；粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一，故b正确；玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故c错误；光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，根据光电效应方程：ek=h-w0，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，则这种金属的逸出功w0越小，故d正确；康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，能量减小，由e=hc/可知，光子散射后波长变长，故e错误；故选abd。点睛：考查能量量子化的内容，掌握