人教版高中物理选修3-5同步练习184

人教版高中物理选修3-5同步练习：18.4人教版高中物理选修3-5同步练习：18.4/人教版高中物理选修3-5同步练习：18.4》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《高中物理学习资料（马鸣风萧萧**整理制作）1．玻尔在他提出的原子模型中所做的假定有( )．原子处在拥有必然能量的定态中，固然电子做变速运动，但不向外辐射能量B．原子的不一样样能量状态与电子沿不一样样的圆形轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的散布是不连续的C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或汲取)必然频次的光子D．电子跃迁时辐射的光子的频次等于电子绕核做圆周运动的频次解析：A、B、C三项都是玻尔提出来的假定，其核心是原子定态见解的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”的见解。原子的不一样样能量状态与电子绕核运动时不一样样的圆形轨道相对应，是经典理论与“量子化”见解的联合。答案：A、B、C2．一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道自觉地直接跃迁至另一半径为rb的轨道，已知ra＞rb，则在此过程中( )．原子发出一系列频次的光子B．原子要汲取一系列频次的光子C．原子要汲取某一频次的光子D．原子要辐射某一频次的光子解析：由于是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，所以可除去B、C。“直接”从一能级跃迁到另一能级，只对应某一能级差，故只好发出某一频次的光子。答案：D3．氢原子处于量子数n＝3的状态时，要使它的核外电子成为自由电子，汲取的光子能量应是( )A．13.6eVB．3.5eVC．1.51eVD．0.54eV马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《解析：只需被汲取的光子能量大于n＝3态所需的电离能1.51eV即可，节余能量作为电离后自由电子的动能。答案：A、B、C4．一群氢原子处于同一较高的激发态，它们在向较低激发态或基态跃迁的过程中( )．可能汲取一系列频次不一样样的光子，形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频次不一样样的光子，形成光谱中的若干条明线C．可能汲取频次必然的光子，形成光谱中的一条暗线D．可能发出频次必然的光子，形成光谱中的一条明线解析：从高能级态向低能级态跃迁，必然发射出光子，发出光子的频次种类为n(n－1)。2答案：B5．用紫外线照耀一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光。这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为E1和E2。以下对于原子这两次跃迁的说法中正确的是( )解析：物质原子汲取紫外线，由低能级向高能级跃迁，处于高能级的原子再向低能级跃迁，发出可见光，因紫外线光子能量大于可见光的光子能量，故|E1|>|E2|，B正确。答案：B6．氢原子部分能级的表示图如图13－1所示。不一样样色光的光子能量以下表所示。色光红橙黄绿蓝～靛紫光子能量1.61～2.002.072.142.53～2.76～～～～范围(eV)2.002.762.072.142.533.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( )图13－1A．红、蓝－靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝－靛、紫马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《解析：原子发光光阴子的能量等于原子能级差，先分别计算各相邻的能级差，再由小到大排序。联合可见光的光子能量表可知，有两个能量分别为1.89eV和2.55eV的光子属于可见光，而且属于红光和蓝—靛的范围，故答案为A。答案：A7.氢原子的能级如图13－2所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV—3.11eV，以下说法错误的选项是( )图13－2A．处于n＝3能级的氢原子可以汲取随意频次的紫外线，并发生电离B．大批氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光拥有明显的热效应C．大批处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不一样样频次的光D．大批处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不一样样频次的可见光解析：紫外线的频次比可见光的高，所以紫外线光子的能量应大于3.11eV，而处于n＝3能级的氢原子其电离能仅为1.51eV＜3.11eV，所以处于n＝3能级的氢原子可以汲取任意频次的紫外线，并发生电离；大批氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光子能量小于1.51eV＜1.62eV，即所发出的光子为有明显热效应的红外光子；大批处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时可以辐射出的光子的种类为N＝C42＝6种，应选项D符合题意，为正确选项。答案：D解析：依据玻尔理论，原子的能量是不连续的，即能量是量子化的。所以只有那些能量恰好等于两能级间的能量差的光子才能被氢原子所汲取，使氢原子发生跃迁。当氢原子由基态向n＝2、3、4轨道跃迁时汲取的光子能量分别为：E1E1E21＝2－2＝－3.4－(－13.6)eV＝10.20eV，E1E1E31＝32－12＝－1.51－(－13.6)eV＝12.09eV，马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《E1E1E41＝42－12＝－0.85－(－13.6)eV＝12.75eV。而外来光子的能量12.3eV不等于某两能级间的能量差，故不可以被氢原子所汲取而产生能级跃迁。答案：D9．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢构造的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4eV，氦离子能级的表示图如图13－3所示。在拥有以下能量的光子中，不可以被基态氦离子汲取而发生跃迁的是( )图13－3A．40.8eVB．43.2eVC．51.0eVD．54.4eV解析：要汲取光子产生跃迁需要知足必然的条件，即汲取的光子的能量必然是任两个能级的差值。40.8eV是第一能级和第二能级的差值，51.0eV是第一能级和第四能级的差值，54.4eV是电子电离需要汲取的能量，均知足条件，选项A、C、D均可以，而B选项不满足条件，所以选B。答案：B10．如图13－4所示，画出了氢原子的4个能级，并注了然相应的能量E。处在n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，可以发出若干种不一样样频次的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，可以从金属钾的表面打出的光电子总合有( )图13－4A．二种B．三种C．四种D．五种解析：一群氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，可以发出六种不一样样频次的光。六种状况发出光子能量挨次为：n＝4到n＝3时：0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV＜2.22eV，n＝3到n＝2时：马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《1.51eV－(－3.40eV)＝1.89eV＜2.22eVn＝2到n＝1时：3.40eV－(－13.60eV)＝10.2eV＞2.22eVn＝4到n＝1时：前两种不可以从金属钾表面打出，故有四种，C对。答案：C11．在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原于自觉跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自觉跃迁时最多可发出多少条不一样样频次的谱线？解析：由题意知，这群氢原子本来处于n＝4的能级。它向低能级跃迁时，发出光谱线的条数为4×3×12＝6。答案：612．以以下图，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原子供给多少电子伏的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图13－5中画出获取该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。图13－5解析：如解析中图所示(氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，知足：hν＝En－E2＝2.55eV，En＝hν＋E2＝－0.85eV。所以n＝4。基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应供给：E＝E4－E1＝12.75eV。跃迁图以以下图。马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《答案：12.75eV13.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢构造的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4eV，氦离子能级的表示图如图13－6所示，用一群处于第4能级的氦离子发出的光照耀处于基态的氢气。求：图13－6(1)氦离子发出的光子中，有几种能使氢原子发生光电效应？(2)发生光电效应时，光电子的最大初动能是多少？解析：(1)一群氦离子跃迁时，一共发出N＝n(n－1)＝6种光子2由频次条件hν＝Em－En知6种光子的能量分别是：由n＝4到n＝3hν＝E－E＝2.6eV43由n＝4到n＝2hν2＝E4－E2＝10.2eV由n＝4到n＝1hν3＝E4－E1＝51.0eV由n＝3到n＝2hν＝E－E＝7.6eV32由n＝3到n＝1hν＝E－E＝48.4eV31由n＝2到n＝1hν6＝E2－E1＝40.8eV由发生光电效应的条件知，hν3、hν5、hν6三种光子可使处于基态的氢原子发生光电效应。(2)由光电效应方程Ek＝hν－W0知，能量为51.0eV的光子使氢原子逸出的光电子最大初动能最大，将W0＝13.6eV代入，得Ek＝37.4eV。答案：(1)3种(2)37.4eV14．已知氢原子基态能量1＝－13.6eV，基态半径1×10－10m，第二能级能量Er＝0.53E2＝－3.4eV，半径r2＝2.12×10－10m，电子质量me＝9.1×10－31kg，电子的电量e＝1.6×10－19C。求：马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《(1)电子在这两个能级上绕原子核转动的频次各是多少？(2)氢原子由第二能级跃迁到基态时辐射光子的频次是多少？解析：(1)电子绕核做圆周运动，库仑力供给向心力e222ekk2＝me·4πfr，得f＝2πrermr电子在基态绕核转动的频次ekf1＝2π