太原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

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新人教版高中物理选修3-5同步练习：玻尔的原子模型

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。

(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。

物理：新人教版选修3-5 18.4玻尔的原子模型(同步练习).pptx

4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是[ ] 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[ ] A．半径 r1＞r2
A．放出频率为 2- 1 的光子 B．放出频率为 2+ 1的光子
C．吸收频率为 2- 1的光子 D．吸收频率为 2+ 1的光子
二、填空题
9．氢原子基态能量 E1=-13.6eV，则氢原子处于量子数 n=5 的能级时的能量为
eV．
10．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
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B．电子转动角速度ω1＞ω2 C．电子转动向心加速度 a1＞a2 D．总能量E1＞E2 6．根据玻尔理论，氢原子核外电子在第一条轨道和第 2 条轨道运行时 [ ]
A．轨道半径之比为 1∶4
B．轨道能级的绝对值之比为 2∶1
C．运行周期之比为 1∶8
D．电子动能之比为 1∶4
7．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有[ ]
玻尔的原子模型能级练习题答案
一、选择题
1．B 2．A BC
5．BC
6．AC
二、填空题
3．B 4．BCD
7．D
8．D
三、计算题 11．5×1011V/m，2.2×10-18J
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玻尔的原子模型同步训练
1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是[ ] 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

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。

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。

(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。

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。

人教版物理高二选修3-5-18.4波尔的原子模型同步训练A卷(新版)

人教版物理高二选修3-5-18.4波尔的原子模型同步训练A卷（新版）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）(2017·长沙模拟) 中国“北斗三号”全球组网卫星计划将在2017年7月左右进行首次发射．“北斗三号”采用星载氢原子钟，其精度将比“北斗二号”的星载铷原子钟提高一个数量级．如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是（）A . 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B . 欲使处于基态的氢原子被激发，可用12.09eV的光子照射C . 当氢原子从n=5的状态跃迁到n=3的状态时，要吸收光子D . 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射金属铂（逸出功为6.34eV）时不能发生光电效应2. （2分）(2021·徐汇一模) 阴极射线（）A . 就是射线B . 没有质量C . 在磁场中会发生偏转D . 需要介质才能传播3. （2分）(2017·渭城模拟) 氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV．下列说法正确的是（）A . 一个处于n=2能级的氢原子可以吸收一个能量为3eV的光子B . 大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光是不可见光C . 大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出4种频率的光子D . 氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6eV4. （2分）下列说法中不正确的是（）A . “原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的B . 玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态C . 放射性元素的半衰期与温度、压强无关D . 同一元素的两种同位素，其原子核内的质子数相同而中子数不同5. （2分） (2017高二下·临漳期中) 氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）A . 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B . 大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时能够辐射出6种频率的光子C . a光子能量比b光子的能量大D . 氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离6. （2分） (2020高二下·扬州期末) 氢原子的能级图如图所示，假设有一个处于n=4能级的氢原子，则下列说法正确的是（）A . 氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出6种不同频率的光B . 氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小C . 氢原子能吸收能量为0.31eV的光子发生跃迁D . 氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大7. （2分）(2020·临汾模拟) 氢原子的核外电子从n=2的能级跃迁到n=1的能级时，发出的光恰好能使某种金属发生光电效应，则下列各种说法中正确的是（）A . 该光是氢原子所有可能发出的光中能量最大的B . 氢原子中由高能级跃迁到n=2的能级时发出的光可能使该金属发生光电效应C . 该金属发生光电效应产生的光电子的最大能量恰好等于氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量D . 氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量等于该金属的逸出功8. （2分） (2017高二下·重庆期中) 如图所示是氢原子的能级图，用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有（）A . 6种B . 7种C . 10种D . 3种9. （2分）(2018·浙江模拟) 下列有关近代物理内容的叙述,正确的是（）A . 天然放射现象中的射线是原子核外电子跃迁时辐射出的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 . 原子核结合能越大越稳定D . 一束光照射到某种金属上逸出的光电子的初动能与光照强度成正比10. （2分）下列说法不正确的是（）A . 巴耳末线系光谱线的条数只有4条B . 巴耳末线系光谱线有无数多条C . 当电子从n大于2的轨道跃迁到n等于2的轨道时，所得到的谱线都属于巴耳末线系D . 巴耳末线系在可见光范围内只有4条11. （2分） (2017高二下·钦州港期中) 如图所示为氢原子的能级图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2 的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是（）A . 光子a的能量大于光子b的能量B . 光子a的波长小于光子b的波长C . b光比a光更容易发生衍射现象D . 若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应12. （2分）处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是（）A . Ep增大、Ek减小、En减小B . Ep减小、Ek增大、En减小C . Ep增大、Ek增大、En增大D . Ep减小、Ek增大、En不变13. （2分）如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV ，那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（）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不能产生光电效应B . 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光C . 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8.75eVD . 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14. （2分）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，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）A . 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B . 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C . 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eVD . 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV15. （2分）光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6六种光谱线，且ν1＜ν2＜ν3＜ν4＜ν5＜ν6 ，则E等于（）A . hν1B . hν6C . h（ν6﹣ν1）D . h（ν1+ν2+ν3+ν4+ν5+ν6）二、填空题 (共5题；共9分)16. （2分）氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子，从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子。

高中物理第十八章原子结构4玻尔的原子模型课时作业(含解析)新人教版选修35

高中物理第十八章原子结构4玻尔的原子模型课时作业（含解析）新人教版选修35玻尔的原子模型[A组素养达标]1．(多选)玻尔在他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，虽然电子做加速运动，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的频率等于电子绕核做圆周运动的频率解析：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”概念，原子的不同能量状态与电子绕核运动的不同圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合．答案：ABC2．处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )A．1种B．2种C．3种D．4种解析：对于处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有3种，选项C正确．答案：C3．(多选)关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的有( )A．它彻底地否定了卢瑟福的核式结构学说B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论解析：玻尔是在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁的原子模型的，故选项A错误，B正确；它的成功在于引入了量子化理论，缺点是过多地引入经典力学，故选项C错误，D正确．答案：BD4．(多选)根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大( )A．核外电子的轨道半径越大B．核外电子的速率越大C．氢原子能级的能量越大D．核外电子的电势能越大解析：根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大，电子的轨道半径就越大，A正确；核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，则半径越大，速率越小，B错误；量子数n越大，氢原子所处能级的能量就越大，C正确；电子远离原子核的过程中，电场力做负功，电势能增大，D正确．答案：ACD5．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )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：根据玻尔原子理论知，氢原子从高能级n＝3向低能级n＝2跃迁时，将以光子形式放出能量，放出光子后原子能量减少，故选项B正确．答案：B6.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( )解析：由hν＝h cλ＝E初－E末可知该原子跃迁前后的能级差越大，对应光子的能量越大，波长越短．由图知a对应光子能量最大，波长最短，c次之，而b对应光子能量最小，波长最长，故选项C正确．答案：C7．按照玻尔理论，氢原子从能级A跃迁到能级B时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级B 跃迁到能级C时，吸收频率为ν2的光子，且ν1>ν2，则氢原子从能级C跃迁到能级A时，将( )A．吸收频率为ν2－ν1的光子B．吸收频率为ν1－ν2的光子C．吸收频率为ν2＋ν1的光子D．释放频率为ν1＋ν2的光子解析：从A跃迁到B时，E A－E B＝hν1；从B跃迁到C时E C－E B＝hν2.两式相减得E C－E A＝h(ν2－ν1)．由于ν1>ν2，所以从C跃迁到A将吸收频率为ν1－ν2的光子，故B正确．答案：B8．氢原子处于基态时，原子能量E1＝－13.6 eV，氢原子各能级的关系为E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，普朗克常量取h＝6.6×10－34J·s.(1)处于n＝2激发态的氢原子，至少要吸收多大能量的光子才能电离？(2)今有一群处于n＝4激发态的氢原子，最多可以辐射几种不同频率的光子？其中最小的频率是多少？(结果保留两位有效数字)解析：(1)E2＝122E1＝－3.4 eV.则处于n＝2激发态的氢原子，至少要吸收3.4 eV能量的光子才能电离．(2)根据C24＝6知，一群处于n＝4激发态的氢原子最多能辐射出的光子种类为6种．设从n＝4跃迁到n＝3能级时，光子频率最小为νmin，则E4－E3＝hνmin，代入数据解得νmin≈1.6×1014 Hz.答案：(1)3.4 eV (2)6种 1.6×1014 Hz[B组素养提升]9.汞原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光．那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是( )A．可能大于或等于7.7 eVB．可能大于或等于8.8 eVC．一定等于7.7 eVD．包含2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三种解析：由玻尔理论可知，轨道是量子化的，能级是不连续的，只能发射不连续的单色光，于是要发出三种不同频率的光，只有从基态跃迁到n＝3的激发态上，其能级差ΔE＝E3－E1＝7.7 eV，选项C正确．答案：C10.如图所示为氢原子的能级图．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射光子a；当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝1的能级时，辐射光子b，则下列判断正确的是( )A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波长小于光子b的波长C．光子a的频率小于光子b的频率D．b光比a光更容易发生衍射现象解析：氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级发射的光子能量hν1＝E4－E2＝(－0.85＋3.4) eV＝2.55 eV，从n＝3的能级跃迁到n＝1的能级发射的光子能量hν2＝E3－E1＝(－1.51＋13.6)eV ＝12.09 eV ，显然选项A 错误，C 正确；因λ＝c ν，故λ1>λ2，选项B 、D 均错误．答案：C11．如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：(1)有可能放出________种能量的光子．(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？解析：(1)N ＝n (n －1)2＝4×(4－1)2＝6种．(2)由第四能级向第三能级跃迁时能级差最小，辐射的光子波长最长．由hν＝E 4－E 3，得h c λ＝E 4－E 3，所以λ＝hcE 4－E 3＝ 6.63×10－34×3×108[－0.85－(－1.51)]×1.6×10－19 m ≈1.88×10－6m.答案：(1)6 (2)由第四能级跃迁到第三能级 1．88×10－6m[C 组学霸冲刺]12．已知氢原子处于基态时，原子的能量E 1＝－13.6 eV ，电子的轨道半径为r 1＝0.53×10－10m ；而量子数为n 的能级的能量值为E n ＝1n2E 1，半径r n ＝n 2r 1.试问(结果保留两位有效数字)：(1)若要使处于n ＝3的激发态的氢原子电离，至少要用频率多大的光照射氢原子？ (2)氢原子处于n ＝3能级时，电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少？ (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)解析：(1)氢原子处于n ＝3激发态时，原子的能量为E 3＝132E 1，要使其发生电离，至少要吸收能量hνmin ＝0－E 3，则最小频率νmin ＝－E 132h ＝13.6×1.60×10－1932×6.63×10－34 Hz≈3.6×1014Hz.(2)氢原子处于n ＝3激发态时，有k e 2r 23＝m e v 2r 3，r 3＝32r 1，则电子的动能为E k3＝12m e v 2＝ke 22r 3＝9×109×(1.6×10－19)22×32×0.53×10－10 J≈2.4×10－19J(或1.5 eV)，电子的势能为E p3＝E 3－E k3＝－1.5 eV －1.5 eV＝－3.0 eV ＝－4.8×10－19J.答案：(1)3.6×1014Hz (2)2.4×10－19J(或1.5 eV)－4.8×10－19J(或－3.0 eV)。

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。

高中物理第18章 4 玻尔的原子模型课后巩固练习新人教版选修35

高中物理第18章 4 玻尔的原子模型课后巩固练习新人教版选修35一、单项选择题1．对于基态氢原子，下列说法正确的是( A )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解析：注意到光子能量只能全部被吸收，而电子能量则可以部分被吸收.10.2 eV 刚好是n ＝1、n ＝2的能级差，而11 eV 不是，由玻尔理论知A 正确．基态氢原子只可吸收动能为11 eV 的电子的部分能量(10.2 eV)，剩余0.8 eV 仍为原来电子所有．2．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过程中( D )A ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B ．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大D ．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动时，其能量越大，由能量公式E n ＝E 1n 2(E 1＝－13.6 eV)可知，电子从低轨道(量子数n 值较小)向高轨道(n 值较大)跃迁时，要吸收一定的能量的光子．故选项B 可排除．氢原子核外电子绕核做圆周运动，其向心力由原子核对电子的库仑引力提供，即ke 2r 2＝mv 2r ，电子运动的动能E k ＝12mv 2＝ke 22r.由此可知：电子离核越远，即r 越大时，电子的动能就越小，故选项A 、C 均可排除．3．(2011年台山模拟)如图18－4－3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，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV 的金属钠，下列说法中正确的是( D )图18－4－3A ．这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光波长最短B ．氢原子向低能级跃迁后，电势能增大C ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eVD ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV解析：从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光频率最小，波长最大，A 错；氢原子在辐射光子后，电子轨道半径减小，动能增大，电势能减小，总能量减小，B 错；辐射光子的最大能量为12.09 eV ，所以金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为(12.09－2.49)eV ＝9.60 eV ，C 错，D 对．4．(2011年广州二模)氢原子的部分能级如图18－4－4所示．氢原子吸收以下能量可以从基态跃迁到n＝2能级的是( A )图18－4－4A．10.2 eV B．3.4 eVC．1.89 eV D．1.51 eV二、双项选择题5．如图18－4－5所示为氢原子的部分能级图．关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是( AC )图18－4－5A．用能量为10.2 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态B．用能量为11.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C．用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离D．大量处于基态的氢原子吸收了能量为12.09 eV的光子后，能辐射2种不同频率的光解析：10.2 eV等于1、2两能级之差，所以该光子可以被基态的氢原子吸收，并跃迁到第2能级.11.0 eV不大于基态的电离能，也不恰好等于基态与任一能级之间的能级之差，所以该光子不能被原子吸收；14.0 eV大于基态的电离能，吸收后可使原子电离；12.09 eV 等于1、3两能级之差，吸收使电子跃迁到第3能级，再发生自发跃迁，可能发出3种光子．6．下列说法中正确的是( BC )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解析：n＝3的激发态向较低能级跃迁，可能发出3种光子．α粒子散射实验揭示原子的核式结构．7．如图18－4－6所示，图甲为弗兰克(Franck)－赫兹(Hertz) 实验装置示意图，其中弗兰克－赫兹管内含有水银蒸气. 1914年，弗兰克与赫兹用实验观察热电子被加速穿透汞蒸气时，到达回路阳极的热电子流大小的起伏变化，以验证汞原子内的电子能态是量子化的．图乙为实验结果电流与电压的关系．下列有关此实验的叙述正确的是( AD )图18－4－6A ．图乙中AB 之间为原子吸收电子能量，使得电流降低B ．弗兰克—赫兹管中汞原子的电离能为4.9 eVC ．弗兰克—赫兹管中电子由右向左运动D ．可验证原子具有不连续能量稳定态解析：A 、B 之间的电流急剧减小，说明电子与原子碰撞时，一部分能量被原子吸收，所以电子不能达到阳极，电流减小，由此可见原子具有不连续的能量稳定态．电子在加速电场中向右运动．某两个能级间的能级差为4.9 eV.8．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( AD )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种不同波长的光解析：从高到低，库仑力做正功，电势能减小，速度增大，动能增大．只有一个氢原子，最多辐射三种光子，最少辐射一种光子．9．氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可能发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是( CD )A ．λ1＋λ2B ．λ1－λ2 C.λ1λ2λ1＋λ2 D.λ1λ2λ1－λ2解析：由题设条件可知，hν3＝hν1＋hν2或hν3＝hν2－hν1，即1λ3＝1λ1＋1λ2或1λ3＝1λ2－1λ1，由此可知C 、D 选项正确．三、非选择题10．如图18－4－7所示，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2.55 eV 的光子．问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，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18－4－7解：氢原子从n ＞2的某一能级跃迁到n ＝2的能级，满足：hν＝E n －E 2＝2.55 eV ①E n ＝hν＋E 2＝－0.85 eV ，所以n ＝4 ②基态氢原子要跃迁到n ＝4的能级，应提供：ΔE ＝E 4－E 1＝12.75 eV ③跃迁图如图3所示．图311．设氢原子的基态能量为E 1.某激发态的能量为E ，则当氢原子从这一激发态跃迁到基态时，所辐射的光子在真空中的波长为多少？解：根据玻尔原子理论知：氢原子核外电子从高能态跃迁到低能态时，应辐射出光子，光子能量为E 0＝E －E 1另外，光子能量E 0与光波长λ间的关系为E 0＝hc λ 其中h 为普朗克常量，c 为真空中光速，由此可解得λ＝hc E －E 1. 12．氢原子处于基态时，原子的能级为E 1＝－13.6 eV ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s，氢原子在n ＝4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？解：(1)设E 4为氢原子此时的能级E 4＝E 1n 2＝－13.642 eV ＝－0.85 eV 使氢原子电离需要的最小能量E ＝0.85 eV.(2)从n ＝4能级跃迁到n ＝1能级时，辐射的光子能量最大，为ΔE ＝E 4－E 1＝12.75 eV.13．如图18－4－8所示为氢原子的四个能级，其中E 1为基态，若氢原子A 处于激发态E 2，氢原子B 处于激发态E 3，则下列说法正确的是( B )图18－4－8A ．原子A 可能辐射出3种频率的光子B ．原子B 可能辐射出2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E 4D ．原子B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁到能级E 4解析：原子A 辐射只有一种可能，只能辐射一种光子．原子B 有辐射3种可能性．但只有一个原子，所以概率辐射只有一种，能辐射两种光子或一种光子．原子B 发出的光子的能量都不等于2、4能级之差，同样，A 发出的也不是3、4能级之差，不能被吸收．14．氢原子的能级如图18－4－9所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV ，下列说法错误的是( D )图18－4－9A ．处于n ＝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n ＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应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 ．大量处于n ＝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解析：紫外线光子的能量都大于处于能级3氢原子的电离能，能使它电离．高能级向n ＝3的能级跃迁时，发出的光子能量均小于1.51 eV ，这些光在红外区，具有显著的热效应．从n ＝4能级向低能级跃迁时能放出6种光子，但在可见光范围内的只有2种．15．19世纪50年代人们发现氢原子光谱中1λ＝R ⎪⎭⎫ ⎝⎛221-21n (R 为一常量，n ＝3、4、5…)，物理学家玻尔在他28岁时连续发表三篇论文，成功地解释了氢原子光谱的规律，揭示了光谱线与原子结构的内在联系，玻尔理论是从经典理论向量子理论的一个重要过渡，为量子力学的诞生提供了条件．玻尔既引入量子化的概念，同时又运用了“轨道”等经典物理理论和牛顿力学的规律推导出上述公式．请同学们试用课本知识和以下假设定量做玻尔的推导．(1)绕氢原子核旋转的电子质量为m ，电量为－e ；(2)取离核无限远处的电势能为零，半径r 处电子的电势能为E p ＝－ke 2r(k 为静电力常量)；(3)电子所在的轨道的圆周长与其动量的乘积等于普朗克常量h 的整数倍时，这样的轨道才是电子的可能轨道．解：设氢原子核外电子的速度为v ，可能的轨道半径为r ，则有k e 2r 2＝m v 2r ，E k ＝12mv 2＝ke 22r所以核外电子的总能量为E ＝E k ＋E p ＝－ke 22r由题意知2πrmv ＝nh ，故E ＝－2π2k 2e 4m n 2h 2由玻尔的跃迁理论有h c λ＝E n －E 2 即h c λ＝－2π2k 2e 4m h 2⎪⎭⎫ ⎝⎛2221-1n 1λ＝2m π2k 2e 4ch 3⎪⎭⎫ ⎝⎛221-21n 故巴耳末线系的波长符合公式1λ＝R ⎪⎭⎫ ⎝⎛221-21n .。