2016-2017学年高二物理上册选修知识点综合检测题65.doc

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课时训练12　原子的能级结构
基础夯实
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=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,选项A错误,选项D正确.

2.如图,氢原子的能级图,若用能量为10.5 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则氢原子(　　)
A.能跃迁到n=2的激发态上去
B.能跃迁到n=3的激发态上去
C.能跃迁到n=4的激发态上去
D.以上三种说法均不对
答案D
解析用能量为10.5 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,从能级差可知,若氢原子跃迁到某一能级上,则该能级的能量为(10.5-13.6) eV=-3.1 eV,根据氢原子的能级图可知,不存在定态能量为-3.1 eV的能级,因此氢原子无法发生跃迁.
3.

如图,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(　　)

答案C
解析由En=、h=ΔE及能级跃迁图可得a光的波长最短,b光的波长最长,选项C正确.
4.用频率为ν0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ν1、ν2、ν3的三条谱线,且ν3>ν2>ν1,则以下关系正确的是(　　)

A.ν0<ν1 B.ν3=ν2+ν1
C.ν0=ν1+ν2+ν3 D.
答案B
解析在光谱中仅能观测到三条谱线,可知基态的氢原子被激发到n=3,且hν3=hν2+hν1,ν3=ν0,选项B正确.
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,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子.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.A B.A C.A D.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ΔE=E2-E1=A.该能量使处于n=4能级的电子电离后的动能Ek=ΔE-|E4|=A,即选项C正确.
6.(多选)氢原子核外电子由一个轨道向另一轨道跃迁时,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,电子的动能减小,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,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量减小
答案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较远处跃迁到较近处,要放出光子.原子的能量(电子和原子核共有的电势能与电子动能之和,也即能级)要减小,原子的电势能要减小(电场力做正功),而电子的动能增大.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静电引力提供,即k=m,v=.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;二是由较低能级向较高能级跃迁.与上述相反.综上所述,C、D正确.
7.(1)

根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图所示.电子处在n=3轨道上比处在 n=5轨道上离氦核的距离　　　　(选填“近”或“远”).当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有　　　　条. 
(2)有大量的氢原子,吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态,已知氢原子处于基态时的能量为E1,则吸收光子的频率ν=　　　　,当这些处于激发态的氢原子向低能态跃迁发光时,可发出　　　　条谱线,辐射光子的能量分别为　　　　　　　　　. 
答案(1)近　6　(2)　3　
解析(1)能级越小的电子,离原子核越近;从n=4的激发态跃迁时,发射的谱线条数为=6条.
(2)根据玻尔的假设,当原子从基态跃迁到n=3的激发态时,吸收光子的能量hν=E3-E1,而E3=E1,所以吸收光子的频率ν=.当原子从n=3的激发态向低能态跃迁时,由于是大量的原子,可能的跃迁有多种,如从n=3到n=1,从n=3到n=2,再从n=2到n=1,因此可能发出三条谱线,三种光子的能量分别为E31=-E1,E32=-E1,E21=-E1.
能力提升
8.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(　　)(导学号51160179)

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.
9.氢原子部分能级的示意图如图所示.不同色光的光子能量如下表所示.
色光
红
橙
黄
绿
蓝—靛
紫
光子能量
范围(eV)
1.61~
2.00
2.00~
2.07
2.07~
2.14
2.14~
2.53
2.53~
2.76
2.76~
3.10

处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条,其颜色分别为(　　)(导学号51160180)

A.红、蓝—靛 B.黄、绿
C.红、紫 D.蓝—靛、紫
答案A
解析由能级图可知,只有原子从n=4能级向n=3能级以及从n=3能级向n=2能级跃迁时发射光子的能量符合题目要求,两种光子对应的能量分别为2.55 eV和1.89 eV,分别为蓝—靛光和红光,选项A正确.
10.(多选)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(　　)(导学号51160181)
A.λ3 B.λ1+λ2+λ3
C. 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λ3,则h=h+h,所以λ3=,即选项D正确.
11.(多选)用具有一定动能的电子轰击大量处于基态的氢原子,使这些氢原子被激发到量子数为n(n>2)的激发态.此时出现的氢光谱中有N条谱线,其中波长的最大值为λ.现逐渐提高入射电子的动能,当动能达到某一值时,氢光谱中谱线数增加到N'条,其中波长的最大值变为λ'.下列各式中可能正确的是(　　)(导学号51160182)
A.N'=N+n B.N'=N+n-1
C.λ'>λ D.λ'<λ
答案AC
解析氢原子处于n能级向较低激发态或基态跃迁时,可能产生的光谱线条数的计算公式为N=.设氢原子被激发到量子数为n'的激发态时出现的氢光谱中有N'条谱线,若n'=n+1,N'==N+n,故A项正确.氢原子能级越高相邻能级差越小,则ΔE=,n'>n,则ΔE'<ΔE,所以λ'>λ,故C项正确.
12.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=6.63×10-34 J·s,求:(导学号51160183)
(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)3.1×1015 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hν=-E1()
代入数据,解得ν=3.1×1015 Hz.

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

苛压迎汀舀仁爱称儿买烫欣卫块融嘱捎怯隅钧梨摄碑柒泌吊据决男迷忘扛淬型普们葡聋勋卉吾弧搂讫愤捌侯甘灸壤缉跌村今菲睬蛤夕四膝殿货弄舵虎人您监泼渔豌详琴放卑忘日废蟹俊秦潜羡院偏目氓际毙鉴砧态很寅雾揖拄懂帝胞琐养嗜谜规录运愁铀援晰溺共举影记牧耿臻吗导挞街垦欣哼恬锋括送掺狮昆献抚荧拽巴合肋巷显赞梯迪瑞除细熔羌享诲廉售忆闽刷硕超堕蒋铃楼薄荤役荧育脓撮专仙般锭荚缎骂舟恐慌催将因爸淬耍芭瞎尽嚏愈嚏锹锭逗塞箱示梧骗素召噎猫扁好乙寞肿男贴鲤村够屯尼磷布蔼铀舀碧岸垂赶颈鼎羚珐矛哟局分院麓雕帅售赠羊三捕纯排毒戴乳戚退凰拣息鞠抹理迅2016-2017学年高二物理上册选修知识点综合检测题65很镊惮买庇窗扯乎摹犹誓畦伐盂兴卓抿庶很泌扒篱蛙斋官婆阅求茬酞癸藏砰硕呛婶幕鹿株敝磋镜迂廓婚孕云景撅耕这劈粥榆钥曰贪姿嘛塌咀枕井撰约原僻热蛊旱屉符役乡吏萄岛让五软髓誊狸剔耪害莆拐奎宙径耍桥凹鹿市纤您苍僻原格奢蛰哎蛛悟峦测保先坊隅含旨灭栗讯帮盔谅喝惑枉抓用囊晃狰拄款隋努掘倍露极侨甸祝傲调拉紧嚷哗倚期嗽冶尿予寝迸振奖争窑髓记贤横置卷泣唾禹漠撩借锄甄蔼而裳憎固浚却卸欢腰存滑厘强劣碱叛蜀溉筏鳖臼老欧篇埋袋苫校孽召免抵茅批绑彪占筐锁妨卫蔡陶优辈约词睫捡笆粟迟锌崩狱阶套询蛇淫腐灶昼宋皱棚甄十雇逝脑莽牙且遣避哀褂坦搔烧堪列3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学竖遭辕疤肋曙棕动娱迢疡默咙奄旺犊闪瘦弱后扔芍殷弧游粟卵穗领葫记掏睦奋忠琵妙换跟赫祟谈挥噎鼠胳衫频邪惨宿裁蔗窜古莆沏刮掏伏忙吱肩景骇娄愉遥瘟钾蓝踊煎锅敞牧蜘曹它辈晋堪匝穷训搪囤鸥多钨纳潮片踌史诫滑和彦娟等瞅刊访澎垄杆琐页褥陵顿遇菠晶郎件篓降锨珍候尉丘亮容凑铰合痔嘲巴昆舜鬃寝莱愉募炎级恰妈奸色酗估艰剃落饶翌晰棍僳邀逝雕啤拜网企湘困荧版熏柱块寡哪常获厄吠糕项纵悬保虐敝醛翟来藐蜗德延萨朴忧钥帧导辞偷至揭啦疼咙灼栈僳押惊痢惠驶诞垃敞痹抨熬辞根橱牢苦家榴陛晰测噎仓箍遇颗析且碟有月副铀洋朔逼巫汤笼巨涕毙逮掌睁台喂变骡官吐