2019-2020年高中物理 玻尔的原子模型课时训练14（含解析）新人教版选修3-5.doc

2019-2020年高中物理 玻尔的原子模型课时训练14（含解析）新人教版选修3-5一、非标准1.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条不连续的亮线,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:不连续的亮线对应着不同频率的光,选项B、C错误;氢原子在不同的能级之间跃迁时,辐射出不同能量的光子,并且满足E=h。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,选项A错误,选项D正确。2.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n=2的轨道上B.电子能跃迁到n=3的轨道上C.电子能跃迁到n=4的轨道上D.电子不能跃迁到其他能级上答案:D解析:通过计算可知E2-E1=10.2 eV12.3 eV;E3-E1=12.09 eV12.3 eV,即任意两定态能级差均不等于12.3 eV。故对此光子原子无法吸收。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.氢原子的能量增大答案:B解析:根据玻尔理论,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,所以选项D错误。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k=m知,随r变小,电子线速度变大,电子动能增大,所以选项B正确。由T=知,r变小,线速度v变大,所以周期T变短,选项C错误。当电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道时,静电力做正功,所以电子电势能变小,选项A错误。4.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E1=-54.4 eV,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 eV B.43.2 eV C.51.0 eV D.54.4 eV答案:B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某两个能级的差值,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。5.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫作俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫作俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为En=,式中n=1,2,3,表示不同能级,A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是()A.AB.AC.AD.A答案:C解析:由题意知,E1=-A,E2=-,E4=-,电子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能量E=E2-E1=A。该能量使处于n=4能级的电子电离后的动能Ek=E-|E4|=A,即选项C正确。6.用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为1、2、3的三条谱线,且321,则以下关系正确的是()A.023,则照射光的波长为()A.3B.1+2+3C.D.答案:AD解析:由玻尔理论知,该氢原子吸收光子后被激发到n=3的激发态,其辐射的能量最大(波长最短)的单色光的波长应为3,则h=h+h,所以3=,即选项D正确。9.氢原子处于基态时,原子的能量为E1=-13.6 eV,求:当氢原子从n=3能级跃迁到n=2的能级时,向外辐射的光子的波长是多少?答案:6.5810-7 m解析:由E1=-13.6 eV可得E3=-1.51 eV,E2=-3.4 eV,由h=E3-E2得= m6.5810-7 m。10.有一群氢原子处于n=4的能级上,已知氢原子的基态能量E1=-13.6 eV,普朗克常量h=6.6310-34Js,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?答案:(1)6(2)3.11015 Hz解析:(1)这群氢原子的能级如图所示,由图可以判断,这群氢原子可能发生的跃迁共有6种,所以它们的谱线共有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:h=-E1()代入数据,解得:=3.11015 Hz。