学鲁科版选修35 2.4氢原子光谱与能级结构 作业（4）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-5 2.4氢原子光谱与能级结构 作业（4）1用能量为12.30 ev的光子去照射一群处于基态的氢原子，则受到光的照射后下列关于氢原子跃迁的说法正确的是( )a. 电子能跃迁到n=2的能级上去 b. 电子能跃迁到n=3的能级上去c. 电子能跃迁到n=4的能级上去 d. 电子不能跃迁到其他能级上去2如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识错误的是( )a. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定能产生光电效应b. 一群处于n4能级的氢原子向基态跃迁时，能放出6种不同频率的光c. 一群处于n3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 evd. 用能量为10.3 ev的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n2激发态3原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子例如，在某种条件下，铬原子的n2能级上的电子跃迁到n1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫作俄歇效应，以这种方式脱离原子的电子叫作俄歇电子已知铬原子的能级公式可简化表示为，式中n1，2，3，表示不同能级，a是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是()a. b. c. d. 4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，发现了电子和质子的存在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. 查德威克通过实验发现了中子的存在d. 玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说5下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是（）a. 电子的发现：道尔顿的原子结构模型b. 粒子散射：卢瑟福原子结构模型c. 粒子散射：玻尔原子结构模型d. 氢原子光谱：卢瑟福原子结构模型6仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是（）a. 观察时氢原子有时发光，有时不发光b. 氢原子只能发出平行光c. 氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的d. 氢原子发出的光互相干涉的结果7大量的氢原子从n=4能级轨道向低能级轨道跃迁所辐射的光子的频率最多有几种（ ）a. 8 b. 6 c. 3 d. 18下列说法不正确的是（ ）a. 密立根通过对阴极射线研究发现了电子b. 卢瑟福通过a粒子散射实验的研究发现了原子的核式结构；c. 普朗克在研究黑体辐射问题提出了能量子假说；d. 玻尔的理论假设之一是原子能量的量子化；9氢原子能级如图所示大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光，其中a光是从n3能级向n1能级跃迁时发出的，b光的频率大于a光的频率，则b光可能是() a. 从n4能级向n3能级跃迁时发出的b. 从n4能级向n2能级跃迁时发出的c. 从n4 能级向n1能级跃迁时发出的d. 从n3能级向n2能级跃迁时发出的10氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 ev3.11 ev，下列说法错误的是( )a. 一个处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光b. 大量氢原子从高能级向n3能级跃迁时，发出的光都具有显著的热效应c. 处于n3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离d. 大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光11氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，一条红色、一条蓝色、两条紫色，这四条谱线均在巴尔末系中，它们分别是从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生的；从n=2、3、4、5、6能级向n=1能级跃迁时产生的谱线叫赖曼系。则a. 红色光谱是氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时产生的b. 紫色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向n=2能级跃迁时产生的c. 若原子从n=6能级向n=1能级跃迁，则能够产生红外线d. 若原子从n=6能级向n=1能级跃迁，则能够产生紫外线12如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则下列结论正确的是( )a. 从n4能级跃迁到n1能级，电子的电势能变小，动能变大b. 从n4能级跃迁到n1能级，原子能量变小，电子运动周期变大c. d. 13子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用，图为氢原子的能级示意图.假定光子能量为e的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为、和的不同频率光，且频率依次增大，则e等于（ ） a. b. c. d. 14下列说法中正确的是（ ）a. 一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子b. 一个氢原子由n=3的激发态向低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子c. 实际上，原子中的电子没有确定的轨道，所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义的d. 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构15氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是()a. 氢原子的电势能增加b. 氢原子的能量减少c. 氢原子的核外电子的速度减小d. 氢原子要放出一定频率的光子16氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为1.623.11 ev。下列说法正确的是() a. 处于n=4能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离b. 大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,可能发出可见c. 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的光d. 一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,最多可能发出2种不同频率的光17氢原子能级如图，当氢原子从n=2跃迁到n=3的能级时，吸收光的波长为656nm，以下判断正确的是（ ）a. 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于656nmb. 用波长657nm的光照射，能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级c. 一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d. 用波长为328nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级18如图所示为氢原子的四个能级，其中e1为基态，若a种氢原子处于激发态e4，b种氢原子处于激发态e3，则下列说法正确的是()a. 原子a种可能辐射出6种频率的光子b. 原子b种可能辐射出5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e419一群处于基态的氢原子吸收某种单色光子后，向外辐射了1、2、3三种频率的光子，且321，则下列选项正确的是a. 被氢原子吸收的光子能量为h3 b. 被氢原子吸收的光子能量为h2 c. 被氢原子吸收的光子能量为h1 d. 被氢原子吸收的光子能量为h（1+2）20(多选)根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( )a. 一个氢原子吸收光子后，可能从低能级向高能级跃迁b. 电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为，则其发光的频率也是c. 若氢原子由能量为en的激发态向基态跃迁，则氢原子要辐射的光子能量为hend. 一群氢原子从第3能级自发地向第1能级跃迁，最多可能辐射出三种频率的光子试卷第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1d【解析】用能量为12.30ev的光子去照射一群处于基态的氢原子，由于12.30ev的能量不等于任何一个能级与基态间的能级差，可知该光子不能被吸收而发生跃迁，故d正确，a. b.c错误。故选：d。【名师点睛】能级间发生跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，当吸收的光子能量等于两能级间的能级差，可以发生跃迁。2d【解析】a、氢原子从高能级向基态跃迁时，从能级2跃迁到基态发射的光能量最低为10.2ev，高于锌的逸出功是3.34 ev，一定能使锌板产生光电效应，a正确；b、一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,根据可知，能放出6种不同频率的光，故b正确；c、氢原子从n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大为e大=1.51+13.6=12.09ev,因锌的逸出功是3.34ev,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为ekm=12.093.34=8.75ev，故c正确；d、能量10.3ev不等于基态和n2能级间的能量差，不能使处于基态的氢原子跃迁到n2激发态，d错误。本题选择错误的，故选：d。3d【解析】试题分析：根据能级公式算出第1能级和第2能级能量，从而算出原子从2能级向1能级跃迁时释放的能量，而该能量使n=4能级上电子恰好电离后剩余能量即为俄歇电子的动能由题意可知n=1能级能量为，n=2能级能量为，从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能量为，从n=4能级能量为，电离需要能量为，所以从n=4能级电离后的动能为，d正确4c【解析】汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，a错误；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，b错误；卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子，c正确；玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，引入了量子理论，提出的原子模型，并没有完全否定卢瑟福的原子核式结构学说，d错误5b【解析】道尔顿的原子结构模型是道尔顿通过对大气的物理性质进行研究而提出的，故a错误；卢瑟福原子结构模型是通过粒子散射实验提出的，卢瑟福提出原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是粒子散射实验，故b正确c错误；波尔提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型，d错误6c【解析】根据玻尔理论得知，氢原子的能量不连续的，辐射的光子的能量是不连续的，则光子的频率，光子的频率也是不连续的，从而产生几条不连续的亮线，c正确7b【解析】根据知，大量的氢原子从n=4能级轨道向低能级轨道跃迁所辐射的光子的频率最多有6种，b正确8a【解析】试题分析：了解各物理学家在物理学史上所作出的贡献，知道原子物理发展历程汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，而密立根测出了电子电量，a错误；卢瑟福通过a粒子散射实验的研究发现了原子的核式结构，b正确；普朗克在研究黑体辐射问题提出了能量子假说，认为能量是一份份的，c正确；玻尔的理论假设之一包括：轨道半径的量子化和原子能量的量子化，d正确9c【解析】试题分析：氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射的光子能量等于能极差，a光的能量等于ha=e3e1，b光的频率大于a光的频率，即b光的能量大于e3e1，对照选项中的能极差，能够大于e3e1只有选项c的e4e1。即选项c对。考点：氢原子能级结构10a【解析】一个处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光，分别是43、32、21，选项a错误；氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51ev，小于可见光的频率，有可能是红外线，红外线有显著的热效应故b正确紫外线的能量大于3.11ev，n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量大于0，所以氢原子发生电离故c正确大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光因为可见光的光子能量范围约为1.62ev3.11ev，满足此范围的有：n=4到n=2，n=3到n=2所以可将有2种不同频率的可见光故d正确本题选错误的，故选a. 11bd【解析】四条谱线中，红色光谱的频率最小，知红色光谱是氢原子从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时产生的故a错误紫色谱线的频率最大，知紫色光谱是氢原子从n=6能级或 n=5能级向n=2能级跃迁时产生的故b正确从n=6能级向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量大于n=6能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量，即辐射的光子频率大于紫光的频率，是紫外线故c错误，d正确；故选bd点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即em-en=hv12ac【解析】a、从n4能级跃迁到n1能级的过程中，半径变小，原子核对电子的库伦力做正功，电子的电势能变小，动能变大，a正确；b、从n4能级跃迁到n1能级，要释放出光子，原子能量变小，原子核对电子的库伦力作为电子绕核运动的向心力， ，得： ，半径变小，周期变小，b错误；cd、从n=4到n=1跃迁辐射电磁波波长为1,从n=4到n=2跃迁辐射电磁波波长为2,从n=2到n=1跃迁辐射电磁波波长为3。根据释放光子的能量等于两能级间的能级差有： ，所以，故c正确d错误；故选：ac。13bc【解析】子吸收能量后从能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类，解得，即子吸收能量后先从能级跃迁到能级，然后从能级向低能级跃迁辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1所以能量e与相等，也等于，故bc正确。点睛：本题需要同学们理解子吸收能量后从较低能级跃迁到较高能级，而较高能级不稳定会自发的向较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类，这是高考的重点，我们一定要熟练掌握。14bd【解析】a、一群氢原子处于的激发态向较低能级跃迁，可能放出3种不同频率的光子，故a错误；b、一个氢原子由的激发态向低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子，分别为到，与到，故b正确；c、原子中的电子没有确定的轨道，在空间各处出现的概率是不一定的，而玻尔的氢原子模型，却作出了定态与跃迁的假设，故c错误；d、粒子散射实验，揭示了原子的核式结构模型，故d正确。点睛：本题考查能级跃迁、光谱分析、粒子散射实验等基础知识点，难度不大，比较容易掌握，关键要熟悉教材，牢记这些知识点。15bd【解析】氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，能级降低，则氢原子能量减小，则向外辐射一定频率的光子，动能增大，电势能减小，bd正确16acd【解析】紫外线的频率大于3.11ev，n=4能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量大于0，所以氢原子发生电离故a正确氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51ev，小于可见光的频率，不可能发出可见光，选项b错误；根据c42=6知，可能放出6种不同频率的光故c正确，一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,最多可能发出2种不同频率的光，即由32,21，选项d正确；故选acd.17ac【解析】从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：hc656nm =（-1.51-（-3.4）1.610-19，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm故a正确氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量为e，与从n=3跃迁到n=2的能级，放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级；故b错误；根据数学组合c32 =3，可知一群n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线故c正确同理，当从n=1跃迁到n=2的能级，需要吸收的能量为e=（-3.4-（-13.6）1.610-19j，根据a选项分析，则有：hc =（-3.4-（-13.6）1.610