2017-2018学年高中物理第十八章原子结构18.4玻尔的原子模型检测新选修3-5

1、18.4玻尔的原子模型新提升课时作业基础达标1.（多选）下列对玻尔理论的评价不正确的是（）A. 玻尔原子理论解释了氢原子光谱规律，为量子力学的建立奠定了基础B. 玻尔原子理论的成功之处是引入量子概念C. 玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典理论中的一些观点D. 玻尔原子理论与原子的核式结构是完全对立的【解析】 玻尔理论成功解释氢原子光谱，但对复杂的原子光谱不能解释，选项C、D 错误.【答案】 CD2 .（多选）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 能量差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跃迁到高能

2、级，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，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值【解析】原子从基态跃迁到高能级激发态要吸收能量，从高能级激发态跃迁到低能级激发态要放出能量，故选C D【答案】 CD3 氢原子的基态能量为Ei,如图所示，四个能级图能正确代表氢原子能级的是（）_L o16 Ej-+F_【解析】根据氢原子能级图特点：上密下疏，根据题意联系各激发态与基态能量关系【答案】 C4 .根据玻尔的原子结构模型，原子中电子绕核运转的轨道半径7.-2 -C.吸收光子的波长为chEiE2D.辐射光子的波长为chEiE2【解由玻尔理论的跃迁假设，当

3、氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，故A C错;EiE2由关系式一h?c一ch和入=一，得辐射光子的波长 入= ，故 B 错 D 对.vEi匕【答A. 可以取任意值B. 可以在某一范围内取任意值C. 可以取不连续的任意值D.是一些不连续的特定值【解析】 按玻尔的原子理论：原子的能量状态对应着电子不同的运动轨道，由于原子 的能量状态是不连续的，则其核外电子的可能轨道是分立的，且是特定的，故上述选项只有 正确.【答案】 D5.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【解析】根据玻尔

4、理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力提供向心力,【答案】 C6 .氢原子从能量Ei的较高激发态跃迁到能量为E2的较低激发态，设真空中的光速为A.吸收光子的波长为B.辐射光子的波长为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.c.-3 -f/tv0-0.54-CL8&-L5I13.60可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV 范围内若氢原子从高能级跃迁到低能级，根据氢原子能级图(如图所示)可判断()【解析】 发出可见光的能量hv=|BEm，故四个选项中，只有 B 选项的能级差在 1.61eV3.10 eV 范围内，故 B 选项正确.【答案】B8氢原子

5、处于基态时，原子的能量为E= 13.6 eV，问:(1)氢原子在n= 4 的定态时，可放出几种光子？(2)若要使处于基态的氢原子电离，要用多大频率的电磁波照射此原子?【解析】(1)如图所示，可放出 6 种不同频率的光子.(2)要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子的电子获得能量脱离原子核的引力束Hz.【答案】 (1)6 种(2)3.28x1015Hz能力提升A.从n= 4 能级跃迁到n= 3 能级时发出可见光B.从n= 3 能级跃迁到n= 2 能级时发出可见光C.从n= 2 能级跃迁到n= 1 能级时发出可见光D.从n= 4 能级跃迁到n= 1 能级时发出可见光缚，贝UhvE-E= 13.6

6、 eV= 2.176x1018J，得氐一E2.176x10186.63x10Hz=3.28x1015rti=3川一2rt7eV-4 -1.rt7eV-5 -281.1- -2529.6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,F 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 能级的卩氢原子，卩氢原子吸收光子后，发出频率为V1、V2、V3、V4、V5、V6的光，且频率依次增大，则E等于（）A.h(V3 V1)Bh(V5 V6)C. hV3D.hV4【解析】卩氢原子吸收能量后从高能级向低能级跃迁，可能产生的光子的频率数为大的顺序排列为

7、 4 到 3,3 到 2,4 到 2,2 到 1,3 到 1,4 到 1;所以能量E与hV3相等.正确选项为 C.【答案】 C2 .若氢原子处于各定态时具有的能量值分别为日=0、Ea = 10.2 eV、巳=12.1 eV、曰=12.8 eV.请根据以上的条件回答：氢原子从第4 能级跃迁到第 3 能级时，辐射的光子照射某金属，刚好能发生光电效应.现若有大量处于n=5 激发态的氢原子，则在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光子中，可使该金属发生光电效应的频率种类有（）A. 7 种 B . 8 种C. 9 种 D . 10 种【解析】 由玻尔理论可知，从n= 4 跃迁到n= 3 的能级，原子放出的能

8、量为E=曰一曰=0.70 eV.由光电效应产生条件可知，入射光子的能量不低于E=hV= 0.70 eV.大量氢原n n子从n= 5 能级向低能级跃迁时可发出 = 10 种光，其中能量大于或等于0.70 eV 的有 9 种.【答案】 C3 .氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态氦离子能量为E1=54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）-15K. 1，故 卩氢原子吸收能量后，从n=4 能级向低能级跃迁发射光子的能量按从小到-10L23- -632.4rt7eV-6 -o- 3.4 eV-弋eV-13.6 eV-

9、7 -A. 40.8 eV B . 43.2 eVC. 51.0 eV D . 54.4 eV【解析】要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须是任意两个能级的差值，40.8 eV 是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV 是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV 是电子电离需要吸收的能量，均满足条件，选项AC、D 均可以，而 B 选项不满足条件.【答案】B4 .下图所示为氢原子的能级和氢原子的光谱.已知谱线a是氢原子从n=4 的能级跃迁到n= 2 的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子（）ut/cV8 -二-05- -0.544-：i-512- 3.1I-13托700nm6

10、00 nm 500 nm 100 im300 nm氢捺子的光惜.图下的数值和短线是製长的标尺A. 从n= 3 的能级跃迁到n= 2 的能级时的辐射光B. 从n= 5 的能级跃迁到n= 2 的能级时的辐射光C. 从n= 4 的能级跃迁到n= 3 的能级时的辐射光D. 从n= 1 的能级跃迁到n= 2 的能级时的辐射光【解析】 由题图看出b谱线对应的光的频率大于a谱线对应的光的频率，而a是氢原 子从n= 4能级跃迁到n= 2 能级时的辐射光，所以b谱线对应的能级差应大于n= 4 与n= 2 间的能级差，故选项B 正确.【答案】B5 某金属的截止频率对应的光波波长恰等于氢原子由n= 4 能级跃迁到n= 2 能级所发出的光的波长现在用氢原子由n=2 能级跃迁到n= 1 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？（氢原子基态能级E= - 13.6 eV）【解析】设氢原子由n= 4 能级跃迁到n= 2 能级发出的光子波长为入,由n= 2