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文本内容:
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=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.用能量为
12.30eV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=
10.2eV
12.3eV;E3-E1=
12.09eV
12.3eVE4-E1=
12.75eV
12.3eV即任意两定态能级差均不等于
12.3eV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=-
54.4eV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.
40.8eV B.
43.2eV C.
51.0eV D.
54.4eV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
40.8eV是第一能级和第二能级的差值
51.0eV是第一能级和第四能级的差值
54.4eV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=123…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=-AE2=-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.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ν
1、ν
2、ν3的三条谱线且ν3ν2ν1则以下关系正确的是 A.ν0ν1B.ν3=ν2+ν1C.ν0=ν1+ν2+ν3D.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+hν1ν3=ν0选项B正确
7.多选原子的能量量子化现象是指 A.原子的能量是不可以改变的B.原子的能量与电子的轨道无关C.原子的能量状态是不连续的D.原子具有分立的能级答案:CD解析:正确理解玻尔理论中的量子化概念是解题关键根据玻尔理论原子处于一系列不连续的能量状态中这些能量值称为能级原子不同的能量状态对应不同的轨道故C、D选项正确
8.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λ
1、λ
2、λ3的三种单色光且λ1λ2λ3则照射光的波长为 A.λ3B.λ1+λ2+λ3C.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
9.氢原子处于基态时原子的能量为E1=-
13.6eV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:
6.58×10-7m解析:由E1=-
13.6eV可得E3=-
1.51eVE2=-
3.4eV由h·=E3-E2得λ=m≈
6.58×10-7m
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=-
13.6eV普朗克常量h=
6.63×10-34J·s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:16
23.1×1015Hz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=
3.1×1015Hz。