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4玻尔的原子模型基础巩固
1.多选关于玻尔的原子模型下列说法正确的是 A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B.它发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力学所困故C错误D正确答案BD
2.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解析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选项正确答案CD
3.已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时能够发出10种不同频率的光下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是 解析根据玻尔理论波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁根据氢原子能级图频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁选项A正确答案A
4.汞原子的能级图如图所示现让一束光子能量为
8.8eV的单色光照射到大量处于基态能级数n=1的汞原子上能发出6种不同频率的色光下列说法中正确的是 A.最长波长光子的能量为
1.1eVB.最长波长光子的能量为
2.8eVC.最大频率光子的能量为
2.8eVD.最大频率光子的能量为
4.9eV解析由题意知吸收光子后汞原子处于n=4的能级向低能级跃迁时最大频率的光子能量为-
1.6+
10.4eV=
8.8eV最大波长即最小频率的光子能量为-
1.6+
2.7eV=
1.1eV故A正确答案A
5.在氢原子能级图中横线间的距离越大代表氢原子能级差越大下列能级图中能形象表示氢原子最低的四个能级的是 解析由氢原子能级图可知量子数n越大能级越密所以C对答案C
6.一群氢原子处于同一较高的激发态它们向较低激发态或基态跃迁的过程中 A.可能吸收一系列频率不同的光子形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列频率不同的光子形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子形成光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子形成光谱中的一条亮线解析当原子由高能级向低能级跃迁时原子将发出光子由于不只是两个特定能级之间的跃迁所以它可以发出一系列频率的光子形成光谱中的若干条亮线答案B
7.如图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1有可能放出几种能量不同的光子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解析1由N=可得N==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根据hν=E4-E3=-
0.85--
1.51eV=
0.66eVλ=m≈
1.88×10-6m答案16 2第四能级向第三能级
1.88×10-6m能力提升
1.氢原子能级的示意图如图所示大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b则 A.可见光光子能量范围在
1.62eV到
2.11eV之间B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.a光的频率大于b光的频率D.氢原子在n=2的能级可吸收任意频率的光而发生电离解析由能级跃迁公式ΔE=Em-En得ΔE1=E4-E2=-
0.85eV--
3.4eV=
2.55eVΔE2=E3-E2=-
1.51eV--
3.4eV=
1.89eV故A错;据ΔE==hν知C对;ΔE3=E4-E3=-
0.85eV--
1.51eV=
0.66eV所以氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时能量差对应的光子处于红外线波段B错;氢原子在n=2的能级时能量为-
3.4eV所以只有吸收光子能量大于等于
3.4eV时才能电离D错答案C
2.如图所示为氢原子能级的示意图现有大量的氢原子处于n=4的激发态当向低能级跃迁时将辐射出若干不同频率的光关于这些光下列说法正确的是 A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为
6.34eV的金属箔能发生光电效应解析在该题中从n=4的激发态跃迁到基态的能级差最大即发出的光子能量最大频率最大对应波长最小是最不容易发生衍射的A错误;从n=4的激发态跃迁到n=3的激发态的能级差最小发出光子的频率最小B错误;可辐射出的光子频率的种类数为=6种C错误;从n=2的激发态跃迁到基态时辐射出光子的能量ΔE=E2-E
16.34eV因而可以使逸出功为
6.34eV的金属箔发生光电效应D正确答案D
3.多选已知氢原子的能级图如图所示现用光子能量介于10~
12.9eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子则下列说法中正确的是 A.在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B.在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C.照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种D.照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种解析根据跃迁规律hν=Em-En和能级图可知A错B对;氢原子吸收光子后能跃迁到最高为n=4的能级能发射的光子的波长有=6种故C对D错答案BC
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ν
1、ν
2、ν3的三条谱线且ν3ν2ν1则 A.ν0ν1B.ν3=ν2+ν1C.ν0=ν1+ν2+ν3D.解析大量氢原子跃迁时只有三种频率的谱线这说明是从n=3能级向低能级跃迁根据能量守恒有hν3=hν2+hν1解得:ν3=ν2+ν1选项B正确答案B
5.多选用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子它们的频率由低到高依次为ν
1、ν
2、ν3由此可知开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为 A.hν1B.hν3C.hν1+hν2D.hν1+hν2+hν3解析氢原子吸收光子能向外辐射三种不同频率的光子说明其吸收光子后从基态跃迁到第三能级在第三能级不稳定又向较低能级跃迁发出光子其中从第三能级跃迁到基态的光子能量最大为hν3所以氢原子吸收的光子能量应为E=hν3且关系式hν3=hν1+hν2成立故正确选项为B、C答案BC
6.多选设氢原子由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出能量为E、频率为ν的光子则氢原子 A.跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B.由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于EC.由n=2的状态向n=3的状态跃迁时吸收光子的能量等于ED.由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率大于ν解析原子跃迁时可以放出或吸收能量为特定值的光子A错;由n=2的状态向n=1的状态跃迁时能量比由n=3的状态向n=2的状态跃迁时要大所以放出光子的能量大于EB项正确;由n=2的状态向n=3的状态跃迁时吸收光子的能量等于由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出的能量EC项正确;由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的能量较小所以频率小于νD项错答案BC
7.氢原子在基态时轨道半径r1=
0.53×10-10m能量E1=-
13.6eV求氢原子处于基态时1电子的动能;2原子的电势能;3用波长是多少的光照射可使其电离已知电子质量m=
9.1×10-31kg解析1设处于基态的氢原子核外电子速度大小为v1则k所以电子动能Ek1=eV≈
13.6eV2因为E1=Ek1+Ep1所以Ep1=E1-Ek1=-
13.6eV-
13.6eV=-
27.2eV3设用波长为λ的光照射可使氢原子电离有=0-E1所以λ=-m≈
9.14×10-8m答案
113.6eV2-
27.2eV
39.14×10-8m。