高中物理 第2章 原子结构 4 玻尔的原子模型 能级自我小测 教科版选修3-5

玻尔的原子模型 能级1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E154.4 eV，氦离子能级的示意图如图243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243A40.8 eV B43.2 eV C51.0 eV D54.4 eV2大量氢原子从n5的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱线数是()A4条 B10条 C6条 D8条3氢原子放出一个光子后，根据玻尔理论，氢原子的()A核外电子的电势能增大B核外电子的动能增大C核外电子的转动周期变大D氢原子的能量增大4按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A第m个定态和第n个定态的轨道半径之比为rmrnm2n2B第m个定态和第n个定态的能量之比为EmEnn2m2C电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是，则其发光频率也是D若氢原子处于能量为E的定态，其发光频率为5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图244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n2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、5和6的光，且频率依次增大，则E等于()图244Ah(31) Bh(56) Ch3 Dh46根据玻尔理论，以下说法正确的是()A电子绕核运动有加速度就要向外辐射电磁波B处于定态的原子，其电子做加速运动，但并不向外辐射能量C原子内电子的可能轨道是不连续的D原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差7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8(2009全国理综，18)氢原子的部分能级如图所示已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间由此可推知， 氢原子()图245A从高能级向n1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B从高能级向n2能级跃迁时发出的光均为可见光C从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从n3能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光9如图246所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是()图246A原子A可能辐射出3种频率的光子B原子B可能辐射出3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E4D原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E410氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率为1的光子，从能级A跃迁到能级C释放频率为2的光子，若21，则当它从能级C跃迁到能级B将()A放出频率为21的光子B放出频率为21的光子C吸收频率为21的光子D吸收频率为21的光子11根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E的轨道，辐射出波长为的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E等于()AEh BEhCEh DEh12氢原子光谱在可见光的区域内有4条谱线，按照在真空中波长由长到短的顺序，这4条谱线分别为H、H、H、H，它们都是氢原子的电子从量子数大于2的可能轨道上跃迁到量子数为2的轨道时所发出的光，下列判断错误的是()A电子处于激发态时，H对应的轨道量子数大BH的光子能量大于H的光子能量C对于同一种玻璃，4种光的折射率以H最小D对同一种金属，H能使它发生光电效应，H、H、H都可以使它发生光电效应13已知氢原子的基态能量是E113.6 eV，第二能级E23.4 eV，如果氢原子吸收_eV的能量，它即可由基态跃迁到第二能级，如果氢原子再获得1.89 eV的能量它还可以由第二能级跃迁到第三能级，因此第三能级的能量E3_eV.14如图247所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子问：(1)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？(2)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247参考答案1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是电离需要吸收的能量，均满足条件，故A、C、D均可以，而B不满足条件答案：B2解析：产生的光谱线数NC10条答案：B3解析：根据玻尔理论知，氢原子由能量较高的定态跃迁到能量较低的定态才辐射出光子，反之会吸收光子，故D错氢原子放出一个光子后，核外电子进入低能级轨道运行，半径减小，由km知，随半径r减小，电子线速度变大，动能增大，故B正确由T知，r变小，线速度v变大，周期变短，故C错当电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道时，电场力做正功，所以电势能减小，A错答案：B4解析：由En，rnn2r1可知A、B正确；发光频率由hEmEn决定，所以C、D错答案：AB5解析：由于氢原子吸引光子后，能释放出6种光子，可知其吸收光子后可跃迁到第4能级，分别对应41、42、43、31、32、21间的跃迁因此所吸收的光子的能量EE4E2，而此种光子能量在所释放的6种光子中仅大于E43和E32，居第3位，又因为光子能量与频率成正比，所以Eh3，故选C.答案：C6解析：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中的原子是稳定的，处于定态的原子并不向外辐射能量，只有当原子在两个定态之间跃迁时，才产生电磁辐射并且光子的能量由两个定态的能量差决定答案：BCD7解析：玻尔原子理论成功之处在于引入量子观点答案：BC8解析：从高能级向n1能级跃迁时释放能量大于3.11 eV，由频率条件hEmEn知，A选项正确；从n3能级向n2能级跃迁时释放能量为1.89 eV，在1.62 eV到3.11 eV之间，故为可见光，从n5能级向n2能级跃迁时释放能量为2.86 eV，不在1.62 eV到3.11 eV之间，B选项错，D选项正确；从高能级向n3能级跃迁时发出光的能量小于1.51 eV，其频率小于可见光，C选项错误答案：AD9解析：根据氢原子能级理论，处于激发态的氢原子向较低能级跃迁时会放出相应频率的光子氢原子向较高能级跃迁时会吸收相应频率的光子氢原子A在第二能级向基态跃迁时只能放出一种频率的光子，再跃迁到第四能级需要更多的能量答案：B10解析：氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收光子，说明能级B比能级A高；从能级A跃迁到能级C释放光子，说明能级A比能级C高，所以能级B比能级C高，则当它从能级C跃迁到能级B将吸收频率为21的光子答案：D11解析：由EEE，得EEh.答案：D12解析：由E可知波长越长，故H光子能量最小，H光子能量最大，再由EnE2得H对应的轨道量子数最小；波长越长，光的折射率越小答案：A13解析：氢原子由基态跃迁到第二能级吸收能量EE2E110.2 eV，E3E2E1.51 eV.答案：10.21.5114解析：(1)氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射光子的频率应满足：hEnE22.55 eVEnhE20.85 eV所以n4基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供的能量为EE4E112.75 eV.(2)辐射跃迁图如图所示答案：(1)12.75 eV(2)见解析