黑龙江省高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习
(完整word版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)
18.4玻尔的原子模型课后作业1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是（B）A．动能变大，势能变小，总能量变小B．动能变小，势能变大，总能量变大C．动能变大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．下列叙述中，哪些符合玻尔理论（ABC）A．电子可能轨道的分布是不连续的B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（ B ）A．4条B．10条C．6条D．8条4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是（BC）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入量子观念D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念5．氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（BC ）A．半径r1＞r2 B．电子转动角速度ω1＞ω2C．电子转动向心加速度a1＞a2 D．总能量E1＞E26．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（ D ）A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为 1.89eV的光子7．氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率v1的光子，从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子，若v2＞v1则当它从能级C跃迁到能级B将（D）A．放出频率为v2-v1的光子B．放出频率为v2+ v1的光子C．吸收频率为v2- v1的光子D．吸收频率为v2+v1的光子8．已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV，第二能级E2=-3.4eV．如果氢原子吸收______eV的能量，立即可由基态跃迁到第二能级．如果氢原子再获得 1.89eV的能量，它还可由第二能级跃迁到第三能级，因此氢原子第三能级E3=_____eV．10.2 -1.511。
2020-2021高二物理3-5课后作业：第十八章 第4节 玻尔的原子模型含解析
2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：第十八章第4节玻尔的原子模型含解析A组：合格性水平训练1．(玻尔原子理论)（多选)下列说法中正确的是()A．氢原子处于基态时，能级最低,状态最稳定B．氢原子由高能级向低能级跃迁后，动能和电势能都减小C．玻尔理论成功解释了氢原子光谱的分立特征D．光子的能量大于氢原子基态能量绝对值时，不能被氢原子吸收答案AC解析原子在不同状态中具有不同的能量，能量最低的状态叫基态。
所以基态能量最低、状态最稳定,A正确;氢原子由高能级向低能级跃迁后，动能增大，电势能减小，B错误；玻尔在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下把微观世界中物理量取分立值的观点应用到原子系统,成功解释了氢原子光谱的分立特征，C正确；当光子能量大于氢原子基态电离能时,氢原子吸收后发生电离，D错误。
2．(氢原子能级跃迁)一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（)A．可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频率一定的光子,形成光谱中的一条亮线答案B解析当原子由高能级向低能级跃迁时，原子将发出光子,由于不只是两个特定能级之间的跃迁,所以它可以发出一系列频率的光子，形成光谱中的若干条亮线，B正确，A、C、D错误.3．(综合)(多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25 eV的钾,下列说法正确的是(）A．这群氢原子能发出三种不同频率的光B．这群氢原子发出的光子均能使金属钾发生光电效应C．金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12。
09 eV D．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9。
84 eV E．氢原子发出光子后其核外电子动能变小答案ACD解析根据C错误!＝3知,这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n＝3能级向n＝2能级、从n＝2能级向n＝1能级和从n ＝3能级向n＝1能级跃迁发出不同频率的光，所以A正确。
人教版高中物理选修3-5同步练测：第十八章第四节玻尔的原子模型(含答案)
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第四节 玻尔的原子模型一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.根据玻尔理论，某原子从能量为 的轨道跃迁到能量为的轨道，辐射出波长为 的光.以ℎ表示普朗克常量，表示真空中的光速，等于（） A.B.C.D.2.有关氢原子光谱的说法正确的是（A.B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关3.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. B.C.D.电子绕核旋转的半径增大，周期变大 4.氢原子辐射出一个光子后，则（A. B. C.D.原子的能级值增大5.（江苏高考）氢原子的能级如图1所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.62 eV 3.11 eV.下列说法错误的是（图1A.处于 3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 3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C.大量处于 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.大量处于 4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光6.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为 ＝-54.4 eV ，氦离子能级的示意图如图2所示.在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（ ）图2A.40.8 eVB.43.2eVC.51.0eVD.54.4eV7.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＝2能级上去B.电子能跃迁到＝3能级上去C.电子能跃迁到＝4能级上去D.电子不能跃迁到其他能级上去8.氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是（）A.原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B.原子放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减小，原子的能量减小C.原子吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大D.原子放出光子，电子的动能增加，原子的电势能减小，原子的能量减小9.如图3中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量.用下列几种能量的光子照射处于基态的原子，能使氢原子发生跃迁或电离的是（）图3A.9 eV的光子B.12 eV的光子C.10.2 eV的光子D.15 eV的光子10.图4所示为氢原子的四个能级，其中为基态.若氢原子处于激发态，氢原子处于激发态，下列说法正确的是（）图4A.原子可能辐射出3种频率的光子B.原子可能辐射出3种频率的光子C.原子能够吸收原子发出的光子并跃迁到能级D.原子能够吸收原子发出的光子并跃迁到能级二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到2能级发出的谱线属于巴耳末线系，若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出条不同频率的谱线.12.氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出波长的光子，从能级跃迁到能级时，辐射出波长为的光子.若＞，则氢原子从能级跃迁到能级时，将光子，光子的波长为 .三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（11分）如图5所示，氢原子从＞2的某一能级跃迁到=2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子.问最少要给基态的氢原子提供多少eV的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.图514.（11分）有一群氢原子处于 =4能级上，已知氢原子的基态能量 eV,普朗克常量ℎ 6.63×10-34 J ·s.求：（1）这群氢原子的光谱共有几条谱线？（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？15.（12分）氢原子处于基态时，原子的能量为eV（1）氢原子在 ＝4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？16.（14分）氢原子在基态时轨道半径为 =0.53×10-10m.能量 =-13.6 eV ，求氢原子处于基态时： （1）电子的动能； （2）原子的电势能；（3）用波长多长的光照射可使其电离；（4）电子在核外旋转的等效电流.第四节玻尔的原子模型答题纸得分：一、选择题二、填空题11． 12.三、计算题13.14.15.16.第四节玻尔的原子模型参考答案一、选择题1. C 解析：释放的光子能量为：，所以:.2. BC 解析：氢原子的发射光谱是线状谱，故选项A错误；氢原子光谱说明：氢原子只能发出特定频率的光，氢原子能级是分立的，故选项B、C正确；由玻尔理论知氢原子发射出的光子能量由前、后两个能级的能量差决定，即，故选项D错误.3. BC 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，由此可知，离核越远，动能越小.氢原子辐射光子后，总能量减少.由于其动能，跃迁到低能级时，变小，动能变大.因此总能量等于其动能和电势能之和，故知电子的电势能减少，故选项B正确.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π知，电子绕核运动的周期变小，故选项C正确.4. B 解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射出光子后，就有从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能就有减少，另由经典电磁理论知，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核子对电子的库仑力：，所以.可见电子运动半径减小，动能增大，再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出能量，所以原子的总能量减少，综上所述只有B选项正确.5. D 解析：A选项，处于n=3能级的氢原子吸收光子能量，电离的最小能量 1.51 eV，又因紫外线的频率大于可见光的频率，所以紫外线光子的能量≥3.11 V，故A正确.B选项，由能级跃迁理论知，氢原子由高能级向3能级跃迁时，发出光子的能量≤1.51 eV，所以发出光子的能量小于可见光光子能量，由ℎ知，发出光子频率小于可见光光子频率，所以发出的光子为红外线，具有较强的热作用，故B正确. C选项，由能级跃迁理论知，由=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可发出6种频率的光子，故C正确. D选项，由能级跃迁理论知，大量处于4能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光子能分别为：0.66 eV(4→3)，2.55 eV(4→2)，12.75 eV(4→1)，1.89 eV(3→2)，12.09 eV(3→1)，10.2 eV(2→1)，所以，只有3→2和4→2跃迁发出的2种频率的光子属于可见光，故D错误.6.B 解析：根据玻尔理论，氢原子吸收光子能量发生跃迁时光子的能量需等于能级差或大于基态能级的绝对值,氦离子的跃迁也是同样的.因为 eV=40.8 eV，选项A是可能的.＝-6.0 eV-（-54.4）eV=48.4 eV=-3.4 eV-(-54.4) eV=51.0 eV，选项C是可能的.=0-(-54.4) eV=54.4 eV,选项D是可能的.所以应选B.∞7.D 解析：根据玻尔理论，原子的能量是不连续的，即能量是量子化的.因此只有那些能量刚好等于两能级间的能量差的光子才能被氢原子吸收，使氢原子发生跃迁.当氢原子由基态向2,3,4轨道跃迁时吸收的光子能量分别为：＝＝-3.4 eV-（-13.6）eV＝10.20 eV.＝＝-1.51 eV-（-13.6）eV＝12.09 eV.＝＝-0.85 eV-（-13.6）eV＝12.75 eV.而外来光子的能量为12.30 eV，不等于某两能级间的能量差，故不能被氢原子吸收而发生能级跃迁，所以选D.8.CD 解析：氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道，可能有两种情况：一是由较高能级向较低能级跃迁，即原子的电子由距核远处跃迁到较近处，要放出光子，原子的能量（电子和原子核共有的电势能与动能之和，即能级）要减少，原子的电势能要减小（电场力做正功），电子的动能增加；二是由较低能级向较高能级跃迁，情况与上述相反.根据玻尔理论，在氢原子中，电子绕核做圆周运动的向心力由原子核对电子的吸引力（库仑力）提供，根据得,可见，原子由高能级跃迁到低能级时，电子轨道半径减小，动能增加.由以上分析可知C、D选项正确.9.CD 解析：能使氢原子发生基态电离的最小能量为13.6 eV，能使电子发生跃迁的最小能量为10.2 eV，故选项C、D正确.由跃迁条件可知，氢原子在各能级间跃迁时，只能吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子，即ℎ；当光子的能量大于氢原子的基态电离能时，电子将脱离原子核的束缚而成为自由电子，不末初受氢原子能级间跃迁条件的限制.10.B 解析：氢原子从激发态跃迁到基态过程中可发出的光子种数为，则原子只能发出一种光子，原子能发出3种光子.又由玻尔理论知，光子照射氢原子使其跃迁到高能级时，只能吸收特定频率的光子，则C、D错，答案为B.二、填空题11. 6 解析：（1）由于这群氢原子自发跃迁发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，故可判断这群氢原子的最高能级为4，画出氢原子谱线示意图（如图6所示）可知，这群氢原子自发跃迁时最多可发出6条不同频率的谱线.图612.辐射解析：氢原子从能级跃迁到能级时，放出的能量为ℎ，从能级跃迁到能级时，放出的能量为ℎ，从能级跃迁到能级时，需要的能量为ℎℎℎ,因为＞，所以＞0，即氢原子从能级跃迁到能级时，将辐射光子，由ℎℎℎ得，，所以光子的波长为.三、计算题13. 12.75 eV 跃迁图见图7.图7解析：氢原子从n＞2的某一能级跃迁到2的能级，满足 2.55 eV，，所以 4.基态氢原子要跃迁到4的能级，应提供：ΔeV跃迁图见图7.14.(1)6条（2）3.1×1015 Hz解析：（1）这群氢原子的能级图如图8所示，由图可以判断出，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的光谱线共有6条.（2）频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能级差也最大，即从4跃迁到1发出的光子能量最大，根据玻尔第二假设，发出光子的能量ℎ,代入数据解得:=3.1×1015 Hz.图815.（1）6种（2）3.28×1015 Hz解析：（1）原子处于＝1定态，这时原子对应的能量最低，这一定态是基态，其他的定态均是激发态，原子处于激发态时，不稳定，会自动地向基态跃迁，而跃迁的方式又多种多样.要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子第一条可能轨道上的电子获得能量脱离原子核的引力束缚.原子在的定态向基态跃迁时，可放出光子数为6(种)（2）ℎ≥=13.6 eV=2.176×10-18 J∞Hz=3.28×1015 Hz.得≥∞ℎ16.（1）13.6 eV (2)-27.2 eV (3)0.914×10-7 m (4)1.05×10-3 A解析：（1）设处于基态的氢原子核外电子速度为，则有①电子的动能②①②联立得：＝ eV13.6 eV.（2）=-13.6 eV-13.6 eV=-27.2 eV.（3）设用波长λ的光照射可使其电离ℎℎ m=0.914×10-7 m.（4）等效电流＝,又由π得＝π＝1.05×10-3 A. 所以＝π。
人教版高中物理选修3-5第十八章4.玻尔的原子模型名师精编作业
主动成长夯基达标1.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.电子的动能与电势能之和D.电子的动能、电势能和原子核能量之和思路解析：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，包括动能与电势能，所以选项C 正确.答案：C2.氢原子的基态能量为E 1，如图18-4-3所示，四个能级图正确代表氢原子能级的是( )图18-4-3思路解析：根据氢原子能级图的特点：上密下疏，再联系各激发态与基态能级间关系121E n E =，可判断C 对. 答案：C3.氢原子辐射出一个光子后，则( )A.电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增加C.氢原子电势能增加D.原子的能级值增大思路解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射出光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减少，另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核子对电子的库仑力：rv m r ke 222=，所以rke mv E k 22122==.可见电子运动半径减小，动能越大，再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出能量，所以原子的总能量减少，综上所述只有选项B 正确.答案：B4.原子的能量量子化现象是指( )A.原子的能量是不可改变的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思路解析：正确理解玻尔理论中量子化概念是解题的关键.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于不同的圆形轨道,故选项C 、D 正确.答案：CD5.氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，以下说法正确的是（ ）A.电子的动能减小，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，周期变大思路解析：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rv m r ke 222=，电子运动的动能r ke mv E k 22122==，由此可知，离核越远，动能越小. 氢原子辐射光子后，总能量减少.由于其动能rke E k 22=,跃迁到低能级时，r 变小，动能变小，因总能量E 等于其动能和电势能之和，可知电子的电势能越小.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vr T π2=知，电子绕核运动的周期变小. 综上所述，选项B 、C 正确.答案：BC6.欲使处于基态的氢原子被激发，下列措施可行的是 ……（ ）A.用10.2eV 的光子照射B.用11 eV 的光子照射C.用14eV 的光子照射D.用10 eV 的光子照射思路解析：用氢原子能级图算出10.2 eV 为第2能级与基态之间的能级差，能使氢原子被激发，而大于13.6 EV 的光子能使氢原子电离.答案：AC7.氢原子的量子数越小，则( )A.电子轨道半径越小B.原子的能量越小C.原子的能量越大D.原子的电势能越小思路解析：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，对应不同的量子数，量子数越小，则氢原子核外电子轨道半径减小，对应能量减小.由于静电引力做正功，电子动能越大，电子的电势能越小.答案：ABD8.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思路解析：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h ν=E m -E n (m ＞n ).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h ν=E m -E n (m ＞n )，故选项C 、D 正确.答案：CD9.氢原子从能量为E 1的较高激发态跃迁到能量为E 2的较低激发态，设真空中的光速为c ，则( )A.吸收光子的波长为hE E c )(21- B.辐射光子的波长为h E E c )(21- C.吸收光子的波长为21E E ch - D.辐射光子的波长为21E E ch - 思路解析：由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低能级跃迁时辐射光子，由关系式h ν=E 1-E 2得，h E E v 21-=，又v c =λ，故辐射光子波长为21E E ch -=λ,选项D 正确.答案：D10.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可能使此金属板发生光电效应的至少有( )A.1种B.2种C.3种D.4种思路解析：原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级能量之差决定，即h ν=E m -E n ，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E 3向低能级跃迁的可能情形为3→1,3→2,2→1三种.其中3→1发出的光子频率大于2→1发出光子的频率，3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率，已知2→1发出的光子能发生光电效应，则3→1发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而3→2发出的光子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板发生光电效应的至少有2种.答案：B11.某金属的极限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最大初动能是多少电子伏？思路解析：设氢原子由n =4能级跃迁到n =2能级发出的光子波长为λ0，由n =2能级跃迁到n =1能级发出的光子波长为λ，则24λch E E =- λc h E E =-12根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为0λλc h c h E k -= )11(0λλ-=hc )(2412hcE E hc E E hc ---= =2E 2-E 1-E 4=2×(-3.4) eV+13.6 eV+0.85 eV=7.65 eV.答案：7.65 eV12.已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.528×10-10m ，量子数为n 的能级值为eV 6.132n E n -=. （1）求电子在基态轨道上运动的动能.（2）有一群氢原子处于量子数n =3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线？（3）计算这几种光中波长最短的波长.（静电力常量k =9×109N·m 2/C 2,电子电荷量e =1.6×10-19C ，普朗克常量h =6.63×10-34J·s,真空中光速c =3.00×108 m/s ）思路解析：由n n n r mv r ke 222=，可计算出电子在任意轨道上运动的动能nn kn r ke mv E 22122==,且E k n =|E n |,E p n =2E n ，并由此计算出相应的电势能E p n . （1）核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则121212r mv r ke =,又知221mv E k = 故电子在基态轨道的动能为：2122r ke E k = J 1052.02)106.1(109102199--⨯⨯⨯⨯⨯= =2.18×1018 J=13.6 eV.（2）当n =1时，能级值为13.6eV eV 16.1321-=-=E 当n =2时，能级值为 eV 4.3eV 26.1322-=-=E 当n =3时，能级值为1.51eV eV 36.1323-=-=E . 能发出的光谱线分别为3→2,2→1,3→1共3种，能级图见右图.（3）由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短.h ν=E 3-E 1,又知λcv =则有m 101.03m 106.109.121031063.67783413---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=-=E E hc λ. 答案：（1）13.6 eV （2）略 （3）1.03×10-7 m。
高中物理 人教版 选修3-5 第十八章 原子结构 玻尔模型 能级 课后同步训练_1
能级课后微练习班级______ 姓名__________学号_______1．对于基态氢原子，下列说法正确的是（）A．它能吸收10.2 eV的光子B．它能吸收11 eV的光子C．它能吸收动能为10 eV的电子的能量D．它能吸收具有11 eV动能的电子的全部动能2．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，最多可放出两种频率的光子B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律D．α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的3．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．当一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）A．氢原子系统的电势能减小，电子的动能增加B．氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小C．氢原子可能辐射6种不同波长的光D．氢原子可能辐射3种不同波长的光4．氢原子从n＝4的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，发出蓝色光，则当氢原子从n＝5的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，可能发出的是（）A．红外线 B．红光 C．紫光 D．γ射线5．氢原子第一能级是－13.6 eV，第二能级是－3.4 eV，第三能级是－1.51 eV.如果一个处于基态的氢原子受到一个能量为11 eV的光子的照射，则这个氢原子（）A．吸收这个光子，跃迁到第二能级，放出多余的能量B．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍高的状态C．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍低的状态D．不吸收这个光子6．氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时（）A．原子要吸收光子，电子的动能增大B．原子要放出光子，电子的动能增大C．原子要吸收光子，电子的动能减小D．原子要放出光子，电子的动能减小7．氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有（）A．放出光子,电子动能减少,原子势能增加B．放出光子,电子动能增加,原子势能减少C．吸收光子,电子动能减少,原子势能增加D．吸收光子,电子动能增加,原子势能减少8．一群处于基态的氢原子吸收了能量为E0的光子后，会释放出多种能量的光子，其中有一种光子的能量为E1，则下列说法正确的是（）A．E1一定不会大于E0B．E1一定不会小于E0 C．E1一定小于E0D．E1一定等于E09．欲使处于基态的氢原子电离，下列措施不可行的是（）A．用13.6eV的光子照射 B．用15eV的光子照射C．用10.2eV动能的电子碰撞 D．用15eV动能的电子碰撞10．根据玻尔理论，下列说法正确的是_______。
(完整版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)
1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是（B）A．动能变大，势能变小，总能量变小B．动能变小，势能变大，总能量变大C．动能变大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．下列叙述中，哪些符合玻尔理论（ABC）A．电子可能轨道的分布是不连续的B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（ B ）A．4条B．10条C．6条D．8条4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是（BC）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入量子观念D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念5．氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（BC ）A．半径r1＞r2 B．电子转动角速度ω1＞ω2C．电子转动向心加速度a1＞a2 D．总能量E1＞E26．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（D ）A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子7．氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率v1的光子，从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子，若v2＞v1则当它从能级C跃迁到能级B将（D）A．放出频率为v2-v1的光子B．放出频率为v2+ v1的光子C．吸收频率为v2- v1的光子D．吸收频率为v2+v1的光子8．已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV，第二能级E2=-3.4eV．如果氢原子吸收______eV的能量，立即可由基态跃迁到第二能级．如果氢原子再获得1.89eV的能量，它还可由第二能级跃迁到第三能级，因此氢原子第三能级E3=_____eV．10.2 -1.511．玻尔在他的原子模型中所做的假设有（ABC）A．原子处于成为定态的能量状态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量；B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的；C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射或吸收一定频率的光子；D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于绕核做圆周运动的频率。
高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习
高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共6题；共12分)1. （2分） (2019高二下·长春月考) 氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能。
氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时（）A . 氢原子的能量减小，电子的动能增加B . 氢原子的能量增加，电子的动能增加C . 氢原子的能量减小，电子的动能减小D . 氢原子的能量增加，电子的动能减小2. （2分）(2020·洪洞模拟) 如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率νa＞νb＞νc ，下列说法正确的是（）A . 照射氢原子的光子能量为12.75eVB . 从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为νaC . 从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为νcD . 光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应3. （2分） (2017高二下·唐山期中) 下列说法中正确的是（）A . 结合能越大的原子核越稳定B . Th经过6次α衰变和4次β衰变后成为 PbC . 氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，电势能减小D . 用绿光或紫光照射某金属发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能可能相等4. （2分）氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是（）A . 电子绕核旋转的半径减少B . 氢原子的能量增大C . 氢原子的电势能增大D . 电子绕核旋转的半径增大5. （2分）已知光速为3 × 108 m/s 电子的质量为9.1 × 10−31 kg ，中子的质量为1.67 ×10−27 kg，质子的质量为1.67 × 10−27 kg。
【人教版】高中物理选修3-5优秀教学案集：第十八章 第4节 玻尔的原子模型 Word版含答案
第4节玻尔的原子模型1．丹麦物理学家玻尔提出玻尔理论的基本假设(1)定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态之中，这些状态中能量是稳定的。
(2)跃迁假设：原子从一个定态跃迁到另一个定态，辐射或吸收一定频率的光子。
hν＝E m－E n。
(3)轨道假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。
2．氢原子的轨道半径r n＝n2r1，n＝1,2,3，…氢原子的能量：E n＝1n2E1，n＝1,2,3，…一、玻尔原子理论的基本假设1．玻尔原子模型(1)原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动。
(2)电子绕核运动的轨道是量子化的。
(3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，且不产生电磁辐射。
2．定态当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，原子在不同的状态中具有不同的能量，即原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级，原子具有确定能量的稳定状态，称为定态。
能量最低的状态叫做基态，其他的能量状态叫做激发态。
3．跃迁当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为E n，m>n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝E m－E n，这个式子被称为频率条件，又称辐射条件。
二、玻尔理论对氢光谱的解释1．解释巴耳末公式(1)按照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν＝E m－E n。
(2)巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后所处的定态轨道的量子数n和2。
并且理论上的计算和实验测量的里德伯常量符合得很好。
2．解释氢原子光谱的不连续性原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两个能级差，由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
三、玻尔理论的局限性1．成功之处玻尔理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功解释了氢原子光谱的实验规律。
2019-2020学年高二物理人教版选修3-5同步作业：18.4 玻尔的原子模型 Word版含答案
课时4玻尔的原子模型对应学生用书P45一、选择题1．(多选)关于玻尔的原子模型，下面说法正确的是()A．原子可以处于连续的能量状态中B．原子的能量状态不可能是连续的C．原子的核外电子在轨道上运动时，要向外辐射能量D．原子的核外电子在轨道上运动时，不向外辐射能量答案BD解析原子的轨道是量子化的，其能量值也是量子化的；原子在某一状态时，电子的轨道是确定的。
电子在定态轨道上运动，不会发生电磁辐射。
故选B、D。
2．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．氢原子只有几个能级B．氢原子只能发出平行光C．氢原子有时发光，有时不发光D．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答案D解析光谱中的亮线对应不同频率的光，“分离的不连续的亮线”对应着不同频率的光，B、C错误。
氢原子在不同的能级之间跃迁时，辐射不同能量的光子，并且满足ε＝hν，能量不同，相应光子频率不同，体现在光谱上是一些不连续的亮线，A错误，D正确。
3．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的过程中()A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D ．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大答案 D解析 根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故B 错误；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：k e 2r 2＝m v 2r ，又E k ＝12m v 2，所以E k ＝ke 22r 。
由此式可知：电子离核越远，即r 越大时，电子的动能越小，故A 、C 错误；由r 变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D 正确。
4．(多选)下列与玻尔理论有直接关系的叙述中，正确的是( )A ．电子绕原子核运动，但并不向外辐射能量，这时原子的状态是稳定的B ．原子的一系列能量状态是不连续的C ．原子从一个能量状态跃迁到另一个能量状态时，吸收或放出某一频率的光子D ．氢原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子绕原子核旋转 答案 ABC解析 A 、B 、C 三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念，而D 项为卢瑟福提出的核式结构模型。
18.4 玻尔的原子模型同步训练题精选—人教版高中物理选修3-5系列(含答案详解)
第十八章原子结构第1节电子的发现同步训练题一、选择题。
1 (多选)玻尔在提出的原子模型中所做的假设有( )A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做变速运动,但不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子频率等于电子绕核做圆周运动的频率2. (多选)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.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子3. (多选)如图所示为氢原子的能级示意图.欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是()A.用11 eV的光子照射B.用12.09 eV的光子照射C.用14 eV的光子照射D.用10 eV的电子照射4.对于基态氢原子,下列说法正确的是( )A.它能吸收10.2eV的光子B.它能吸收11eV的光子C.它能吸收动能为10eV的电子的能量D.它能吸收具有11eV动能的电子的全部动能5.一个氢原子中的电子从一半径为ra的轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的轨道,已知ra>rb,则在此过程中( )A.原子要发出一系列频率的光子B.原子要吸收一系列频率的光子C.原子要吸收某一频率的光子D.原子要辐射某一频率的光子6.(多选)图为氢原子的能级示意图,已知锌的逸出功是3.34eV.对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征,下列说法正确的是( )A.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能发出3种不同频率的光B.一群处于n=3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8.75eVC.用能量为10.3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态1D.用能量为14.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离7.处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时,只发射波长为λ1,λ2,λ3的三种单色光,且λ1>λ2>λ3,则照射光的波长为( )A.λ1B.λ1+λ2+λ3C.D.8.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量En=,其中n=2,3,…用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A.-B.-C.-D.-9.(多选)氢原子的能级示意图如图所示,已知可见光的光子的能量范围为1.62~3.11eV.对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征,下列说法正确的是( )A.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁能发出6种不同频率的可见光B.氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光是不可见光C.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光,并发生电离D.用能量为12.5eV的光子照射处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到更高的能级10.氢原子从能级M跃迁到能级N,吸收频率为ν1的光子,从能级M跃迁到能级P释放频率为ν2的光子.则当它从能级N跃迁到能级P时将( )A.放出频率为|ν1-ν2|的光子B.吸收频率为|ν2-ν1|的光子C.放出频率为ν1+ν2的光子D.吸收频率为ν1+ν2的光子二、填空题。
哈尔滨市高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习
哈尔滨市高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共6题；共12分)1. （2分）(2020·睢宁模拟) 氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（）A . 12.09 eVB . 10.20 eVC . 1.89 eVD . 1.51eV2. （2分）(2017·锦州模拟) 下列说法中不正确的是（）A . 原子核结合能越大，原子核越稳定B . 光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量C . 按照玻尔理论，氢原子吸收光子，其核外电子从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，电子的动能减少，原子的电势能增加，原子的总能量增加D . 一个氢原子处在n=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出3种频率的光子3. （2分） (2019高二下·西湖月考) 下列说法中正确的是（）A . 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，光子散射后波长变长B . α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是汤姆逊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，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增大D . 原子核发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了44. （2分）下列说法中正确的是（）A . 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在B . 玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱C . 热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀D . 中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量5. （2分） (2017高二下·涞水期中) 用能量为12.30eV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6. （2分）按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从半径为ra的圆周轨道上自发地直接跃迁到一个半径为rb 的圆周轨道上，ra＞rb ，在此过程中（）A . 原子要发出一系列频率的光子B . 原子要吸收一系列频率的光子C . 原子要发出某一频率的光子D . 原子要吸收某一频率的光子二、多项选择题 (共2题；共6分)7. （3分） (2019高二下·天津期末) 下列说法中正确的是（）A . 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关B . 在工业和医疗中经常使用激光，是因为其光子的能量远大于γ 光子的能量C . 卢瑟福通过α 粒子散射实验，提出原子的核式结构模型D . 一个处于 n=4 激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生 3 种不同频率的光子8. （3分）下列关于原子及原子核的说法正确的是（）A . 在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水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，电子的动能减少，原子总能量增大C . 当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出D . 核力是弱相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多，其作用范围在1.5×l0﹣10 mE . 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，原子总能量增加三、填空题 (共2题；共4分)9. （2分）根据氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3能级的激发态，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出三种频率不同的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长________ （填“最长”或“最短”），用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为________ eV ．10. （2分）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=3向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为________eV．现用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有________种．四、计算题 (共2题；共25分)11. （15分） (2017高二下·庆城期末) 一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级的示意图如图所示，则：几种金属的逸出功金属铯钙镁钛选出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1（1）氢原子可能发射几种频率的光子？（2）氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？（3）用（2）中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？12. （10分） (2017高二下·钦州港期中) 将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．（1）若要使n=2激发态的氢原子电离，至少要用多大能量的光照射该氢原子？（2）若用波长200nm的紫外线照射氢原子，则n=2的电子飞到离核无穷远处的动能多大？（电子电荷量e=1.6×10﹣19C，电子质量me=0.9×10﹣31kg，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•S）参考答案一、选择题 (共6题；共12分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、二、多项选择题 (共2题；共6分)7-1、8-1、三、填空题 (共2题；共4分)9-1、10-1、四、计算题 (共2题；共25分)11-1、11-2、11-3、12-1、12-2、。
2020-2021学年高中物理人教版选修3-5配套作业：第18章第4节玻尔的原子模型
第十八章 第四节请同学们认真完成 [练案10]基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5～6题为多选题)1．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n 越大，则( D )A ．电子轨道半径越小B ．核外电子运动速度越大C ．原子能级的能量越小D ．电子的电势能越大 解析：在氢原子中，量子数n 越大，电子的轨道半径越大，根据k e 2r 2＝m v 2r知，r 越大，v 越小，则电子的动能减小，因为量子数增大，原子能级的能量增大，动能减小，则电势能增大，故D 正确，A 、B 、C 错误。
2．一个氢原子从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级，该氢原子( B )A ．放出光子，能量增加B ．放出光子，能量减少C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少解析：一个氢原子从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级，即从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少，故选项B 正确。
3．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是( D )A ．当氢原子从n ＝3状态跃迁到n ＝4状态时，辐射出0.66 eV 的光子B ．玻尔理论认为原子的能量是不连续的，电子的轨道半径是连续的C ．玻尔理论也能很好地解释复杂原子的光谱D ．大量处在n ＝1能级的氢原子可以被13 eV 的电子碰撞而发生跃迁解析：从低能级跃迁到高能级需吸收光子，故A 错误；玻尔理论认为电子的轨道半径是不连续的，故B 错误；玻尔理论不能很好地解释复杂原子的光谱，C 错误；处于基态的氢原子可以被13 eV 的电子碰撞跃迁到n <5的激发态，故D 正确。
4．(2020·河北省曲周县第一中学高二下学期期中)如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光。
在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( C )解析：设a、b、c三种光的波长分别为λa、λb、λc，则h cλa＝E3－E1h cλb＝E3－E2h cλc＝E2－E1所以λb>λc>λa，因此按波长依次增大由左向右为a、c、b，即选项C正确。
高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习D卷
高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习D卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共6题；共12分)1. （2分）关于下列四幅图说法错误的是（）A . 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的B . 光电效应实验说明了光具有粒子性C . 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D . 发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围2. （2分） (2017高二下·淄川期中) 处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率分别为v1、v2、v3的光子，且v1＞v2＞v3 ，则入射光子的能量应为（）A . hv1B . hv2C . hv3D . h（v1+v2+v3）3. （2分） (2017高二下·赣州期中) 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是（）A . 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B . 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C . 图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型D . 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性4. （2分） (2017高二下·昌平期末) 氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1=﹣54.4eV，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（）A . 40.8 eVB . 43.2 eVC . 51.0 eVD . 54.4 eV5. （2分）下列说法中正确的是（）A . 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在B . 玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱C . 热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀D . 中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量6. （2分）氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的．四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色，则下列说法不正确的是（）A . 红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的B . 若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁，则能够产生红外线C . 若氢原子从n=6能级直接向n=3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应D . 若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应二、多项选择题 (共2题；共6分)7. （3分） (2017高二下·宜昌期中) 下列说法中正确的是（）A . α粒子散射实验证明了原子核还可以再分B . 天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构C . 分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，但用X射线照射时光电子的最大初动能较大D . 基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，可能发射多种频率的光子8. （3分）如图是氢原子的能级示意图。
2017-2018学年高中物理人教版选修3-5练习：第十八章+第4节+玻尔的原子模型+随堂检测+Word版含解析.pptx
答案：ACD E1
3．(对应要点一)(2012·山东高考)氢原子第 n 能级的能量为 En＝ n2，其中 E1 为基态能量。
当氢原子由第 4 能级跃迁到第 2 能级时，发出光子的频率为 ν1；若氢原子由第 2 能级跃迁
ν1
到基态，发出光子的频率为 ν2，则ν2＝
。
解析：根据 En＝En21可得 hν1＝E421－E221，hν2＝E212－E1，两式联立解得νν12＝14。
解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一
定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故 B 错；氢原子核
外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即 ker22＝ mvr，2 又 E ＝k m12v ，2 则 k2e＝2r m12 v 即2 E ＝k k 。2er由2 此式可知：电子离核越远， r 越大时，电子的动能越小，故 A、
有 6 种解，析所：＝4图6可直以接判求断得，。这群氢原子可能发生的跃迁共
(2)频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能级差也最大，即从 n＝4 跃迁到 n＝1 发出
的光子能量最大，根据玻尔第二假设，发出光子的能量： hν＝－E1(112－412) 代入数据，解得：ν≈3.1×1015 Hz。
(3)波长最长的光子能量最小。对应的跃迁的能级差也最小。即从 n＝4 跃迁到 n＝3
所 以hcλ＝E4－E3
λ＝ ch ＝ 3×108×6.63×10－34
m＝1.884×10－6 m
E4－E3 －0.85＋1.51×1.6×10－19
答案： (1)6 条 (2)3.1×1015 Hz (3)1.884×10－6 m
C 错；r 变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，故 D 正确。
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黑龙江省高中物理人教版选修3-5第十八章第4节玻尔的原子模型同步练习
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共6题；共12分)
1. （2分） (2018高二下·伊宁期末) 如图是氡原子的能级图，一群氢原子处于n=3能级，下列说法中正确的是（）
A . 这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波
B . 这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV
C . 从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最短
D . 这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁
2. （2分） (2017高二下·金州期中) 已知氢原子的基态能量为E，激发态能量En= ，其中n=2，3…．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）
A .
B .
C .
D .
3. （2分）(2017·新化模拟) 下列说法正确的是（）
A . 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流
C . 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D . 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
4. （2分）下列关于原子和原子核的说法正确的是（）
A . β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
C . 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D . 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
5. （2分） (2018高二上·乌鲁木齐期末) 关于下列四幅图说法不正确的是（）
A . 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的
B . 光电效应实验说明了光具有粒子性
C . 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性
D .
6. （2分）一群处于n=4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线为（）
A . 3条
B . 4条
C . 5条
D . 6条
二、多项选择题 (共2题；共6分)
7. （3分） (2017高二下·唐山期中) 下列说法正确的是（）
A . 爱因斯坦从理论上成功解释了光电效应现象
B . 卢瑟福发现了物质的放射性，从而确定了原子核的组成
C . 用相同频率的光照射同一金属，逸出的所有光电子都具有相同的初动能
D . 由玻尔理论知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大
E . 平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能
8. （3分）下列说法中正确的是（）
A . α粒子散射实验发现了质子
B . 玻尔理论能解释氢的原子光谱，不能解释氦的原子光谱
C . 研究辐射选用黑体的原因是因为它不反射
D . 中子与质子结合成氘核的过程中能放出能量
三、填空题 (共2题；共4分)
9. （2分）设氢原子基态的能量为=E1 ，大量氢原子处于某一激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为﹣0.96E ，频率最小的光子的能量为________ E1 ，这些光子可具有________种不同的频率．
10. （2分）氢原子基态的能级为E1 ，其它各激发态能级为En= ，其中n 为不小于2的正整数．现用某种光子照射恰好可以使第二激发态的氢原子电离，这种光子波长λ=________，若用这种光子恰好可能使这种金属发生光电效应，则这种金属的截止频率vc=________（普朗克常量为h，真空中光速为c）
四、计算题 (共2题；共25分)
11. （10分） (2017高二下·钦州港期中) 如图所示，现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1=﹣13.6eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r1 ，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，rn=n2r1 ， n为量子数，则：
（1）
电子在n=4的轨道上运动的动能是多少？
（2）
电子实际运动中有题中所说的轨道吗？
12. （15分） (2017高二下·宁夏期末) 氢原子处于基态时，原子的能量为E1=﹣13.6eV，当处于n=3的激发态时，能量为E3=﹣1.51eV，则：
（1）
当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？
（2）
若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？
（3）
若有大量的氢原子处于n=3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中最长波长是多少？
参考答案一、选择题 (共6题；共12分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
二、多项选择题 (共2题；共6分)
7-1、
8-1、
三、填空题 (共2题；共4分)
9-1、
10-1、
四、计算题 (共2题；共25分)
11-1、11-2、
12-1、12-2、12-3、。