2021高中物理-2.4-玻尔的原子模型-能级-每课一练(教科版选修3-5).docx

[基础题]
1．有关氢原子光谱的说法正确的是(　　)
A．氢原子的放射光谱是连续谱
B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C．氢原子光谱说明氢原子的能级是分立的
D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
答案　BC
解析　氢原子的放射光谱是线状谱，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放射出的光子能量由前、后两个能级的能量差打算，即hν＝En－Em，故选项D错误．
2．关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的有(　　)
A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说
B．它进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
答案　BD
解析　玻尔的原子模型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，故A错误，B正确；它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多引入的经典理论所困，故C错误，D正确．
3．如图1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1
A．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能够吸取原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D．原子B能够吸取原子A发出的光子并跃迁到能级E4
答案　B
解析　原子A处于激发态E2，它只能辐射一种频率的光子；原子B处于激发态E3，它可能由E3到E2，由E2到E1，或由E3到E1，放射三种频率的光子；原子由低能级跃迁到高能级时，只能吸取具有能级差的能量的光子．由以上分析可知，只有B项正确．
4．大量氢原子从n＝5的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是(　　)
A．4条 B．6条
C．8条 D．10条
答案　D
解析　N＝＝＝10条．
5．一群处于基态的氢原子吸取某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1>ν2>ν3，则(　　)
A．被氢原子吸取的光子的能量为hν1
B．被氢原子吸取的光子的能量为hν2
C．ν1＝ν2＋ν3
D．hν1＝hν2＋hν3
答案　ACD
解析　氢原子吸取光子能向外辐射出三种频率的光子，说明氢原子从基态跃迁到了第三激发态，在第三激发态不稳定，又向低能级跃迁，发出光子，其中从第三能级跃迁到第一能级的光子能量最大，为hν1，从其次能级跃迁到第一能级的光子能量比从第三能级跃迁到其次能级的光子能量大，由能量守恒可知，氢原子确定是吸取了能量为hν1的光子，且关系式hν1＝hν2＋hν3，ν1＝ν2＋ν3成立，故选项A、C、D正确．
[力气题]
6．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的争辩中有重要作用．图2为μ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n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸取光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且频率依次增大，则E等于(　　)

图2
A．h(ν3－ν1) B．h(ν3＋ν1)
C．hν3 D．hν4
答案　C
解析　μ氢原子吸取光子后，能发出六种频率的光，说明μ氢原子是从n＝4能级向低能级跃迁，则吸取的光子的能量为ΔE＝E4－E2，E4－E2恰好对应着频率为ν3的光子，故光子的能量为hν3.
7．依据玻尔理论，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，吸取频率为ν2的光子，且ν1>ν2.则氢原子从能级C跃迁到能级A时，将(　　)
A．吸取频率为ν2－ν1的光子
B．吸取频率为ν1－ν2的光子
C．吸取频率为ν2＋ν1的光子
D．释放频率为ν1＋ν2的光子
答案　B
解析　从A跃迁到B时，EA－EB＝hν1；从B跃迁到C时EC－EB＝hν2.两式相减得EC－EA＝h(ν2－ν1)．由于ν1>ν2，所以从C跃迁到A将吸取频率为ν1－ν2的光子，故B正确．
8．若要使处于基态的氢原子电离，可以接受两种方法：一是用能量为13.6 eV的电子撞击氢原子；二是用能量为13.6 eV的光子照射氢原子，则(　　)
A．两种方法都可能使氢原子电离
B．两种方法都不行能使氢原子电离
C．前者可使氢原子电离
D．后者可使氢原子电离
答案　D
解析　电子是有质量的，撞击氢原子时发生弹性碰撞．由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把13.6 eV的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸取，故D正确．
9．大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV、10.2 eV、12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在________个激发态能级上，其中最高能级的能量值是________eV(基态能量为－13.6 eV)．
答案　2　－1.51
解析　由于原子发生跃迁时放出三种不同能量的光子，故跃迁发生前这些原子分布在2个激发态能级上，即分布在n＝2、n＝3两个能级上，由于放出光子的最大能量为12.09 eV，由E3－E1＝12.09 eV，得E3＝－1.51 eV，故最高能级的能量值是－1.51 eV.
10．依据玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量______(选填“越大”或“越小”)．已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸取一频率为ν的光子被电离后，电子速度大
小为______(普朗克常量为h)．
答案　越大　
[探究与拓展题]
11．如图3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，

图3
(1)有可能放出几种能量的光子？
(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子波长最长？波长是多少？(取 h＝6.63×10－34 J·s)
答案　(1)6　(2)第四能级向第三能级　1.88×10－6 m
解析　(1)由N＝C，可得N＝C＝6种；
(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长，依据hν＝E4－E3＝－0.85－(－1.51) eV＝0.66 eV，λ＝＝ m≈1.88×10－6 m.