（浙江專版）2019年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 課時跟蹤檢測（三十）玻爾的原子模型（含解析）新人教版選修3-5

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1、玻爾的原子模型 一、單項選擇題 1．下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，不正確的說法是(　　) A．原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個狀態(tài)都對應(yīng)一定的能量 B．原子中，雖然核外電子不斷做變速運動，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會向外輻射能量 C．原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，一定要輻射一定頻率的光子 D．原子的每一個能量狀態(tài)都對應(yīng)一個電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的 解析：選C　根據(jù)玻爾的原子理論，易知A、B、D正確；原子從高能級向低能級躍遷時要輻射一定頻率的光子，而從低能級向高能級躍遷時要吸收一定頻率的光子，C錯誤。 2．根據(jù)玻爾的氫原子理論，當(dāng)某個氫原子吸收一個光子后(　　)

2、 A．氫原子所在的能級下降 B．氫原子的電勢能增加 C．電子繞核運動的半徑減小 D．電子繞核運動的動能增加 解析：選B　根據(jù)玻爾的氫原子理論，當(dāng)某個氫原子吸收一個光子后，氫原子的能級上升，電子繞核運動的半徑增大，A、C錯誤；電子與原子核間的距離增大，庫侖力做負(fù)功，電勢能增大，B正確；電子圍繞原子核做圓周運動，庫侖力提供向心力，有＝，可得Ek＝mv2＝，半徑增大，動能減小，故D錯誤。 3．仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線，其原因是(　　) A．氫原子只有幾個能級 B．氫原子只能發(fā)出平行光 C．氫原子有時發(fā)光，有時不發(fā)光 D．氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)

3、的，所以對應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的 解析：選D　光譜中的亮線對應(yīng)不同頻率的光子，“分離的不連續(xù)的亮線”對應(yīng)著不同頻率的光子，B、C錯誤；氫原子在不同的能級之間躍遷時，輻射不同能量的光子，并且滿足ε＝hν。能量不同，相應(yīng)光子頻率不同，體現(xiàn)在光譜上是一些不連續(xù)的亮線，A錯誤，D正確。 4．氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2。已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則(　　) A．吸收光子的能量為hν1＋hν2 B．輻射光子的能量為hν1＋hν2 C．吸收光子的能量為hν2－h(huán)ν1 D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1

4、解析：選D　由躍遷假設(shè)及題意可知，hν1＝Em－En，hν2＝Ek－En，紅光頻率ν1小于紫光頻率ν2，所以能級k能量大于能級m能量，所以從能級k到能級m需要輻射光子，A、C項錯誤；hν3＝Ek－Em，解得：hν3＝hν2－h(huán)ν1，B項錯誤，D項正確。 5．若要使處于基態(tài)的氫原子電離，可以采用兩種方法。一是用能量為13.6 eV的電子撞擊氫原子，二是用能量為13.6 eV的光子照射氫原子，則(　　) A．兩種方法都可能使氫原子電離 B．兩種方法都不可能使氫原子電離 C．前者可使氫原子電離 D．后者可使氫原子電離 解析：選D　電子是有質(zhì)量的，撞擊氫原子時發(fā)生彈性碰撞。由于電子和氫原子

5、質(zhì)量不同，故電子不能把13.6 eV的能量完全傳遞給氫原子，因此不能使氫原子電離，而光子的能量可以完全被氫原子吸收使其電離，故D對。 二、多項選擇題 6．原子的能量量子化現(xiàn)象是指(　　) A．原子的能量是不可改變的 B．原子的能量與電子的軌道無關(guān) C．原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的 D．原子具有分立的能級 解析：選CD　由玻爾理論知電子繞核運動的軌道半徑是不連續(xù)的，與之對應(yīng)的原子的能量是不連續(xù)的，只能取一系列不連續(xù)的特定值，故C、D正確。 7．欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是(　　) A．用10.2 eV的光子照射 B．用11 eV的光子照射 C．用14 eV的光子照

6、射 D．用10 eV的光子照射 解析：選AC　由氫原子能級圖算出只有10.2 eV為第2能級與基態(tài)之間的能級差，而大于13.6 eV的光子能使氫原子電離。A、C正確。 8.氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656 nm。以下判斷正確的是(　　) A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656 nm B．用波長為825 nm的光照射，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2的能級 C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線 D．用波長為633 nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級 解析：選CD　根據(jù)氫原子

7、的能級圖和能級躍遷規(guī)律，當(dāng)氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長一定小于656 nm，同理，從n＝1能級躍遷到n＝2的能級時，需要吸收的光的波長一定小于825 nm，因此A、B選項錯誤；根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子，可知D選項正確；一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時可以產(chǎn)生3種譜線，所以C選項正確。 三、非選擇題 9．氫原子第n能級的能量為En＝，其中E1是基態(tài)能量，而n＝1,2，…。若一氫原子輻射能量為－E1的光子后處于比基態(tài)能量高出－E1的激發(fā)態(tài)，則氫原子輻射光子前后分別處于第幾能級？ 解析：設(shè)氫原子輻射光子前后分別處于第l與第m能級，則依題意有－＝

8、－E1，－E1＝－E1 由以上兩式可以解得m＝2，l＝4。 答案：氫原子輻射光子前后分別處于第4與第2能級 10．已知氫原子的基態(tài)能量為－13.6 eV，核外電子的第一軌道半徑為0.53×10－10 m，電子質(zhì)量me＝9.1×10－31 kg，電荷量為1.6×10－19 C，則電子躍遷到第三軌道時，氫原子的能量、電子的動能和電子的電勢能各為多大？ 解析：電子躍遷到第三軌道時，氫原子能量 E3＝E1≈－1.51 eV 電子在第三軌道時半徑為r3＝n2r1＝32r1＝9r1① 電子繞核做圓周運動的向心力由庫侖力提供，所以 ＝② 由①②可得電子動能為 Ek3＝mev32＝ ＝ eV≈1.51 eV 由于E3＝Ek3＋Ep3，故電子電勢能為 Ep3＝E3－Ek3＝－1.51 eV－1.51 eV＝－3.02 eV。 答案：－1.51 eV　1.51 eV?。?.02 eV - 4 -