《(浙江專版)2019年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十)玻爾的原子模型(含解析)新人教版選修3-5》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2019年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十)玻爾的原子模型(含解析)新人教版選修3-5(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、玻爾的原子模型
一、單項(xiàng)選擇題
1.下面關(guān)于玻爾理論的解釋中,不正確的說法是( )
A.原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中,每個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一定的能量
B.原子中,雖然核外電子不斷做變速運(yùn)動(dòng),但只要能量狀態(tài)不改變,就不會(huì)向外輻射能量
C.原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí),一定要輻射一定頻率的光子
D.原子的每一個(gè)能量狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一個(gè)電子軌道,并且這些軌道是不連續(xù)的
解析:選C 根據(jù)玻爾的原子理論,易知A、B、D正確;原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)要輻射一定頻率的光子,而從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)要吸收一定頻率的光子,C錯(cuò)誤。
2.根據(jù)玻爾的氫原子理論,當(dāng)某個(gè)氫原子吸收一個(gè)光子后( )
2、
A.氫原子所在的能級(jí)下降
B.氫原子的電勢(shì)能增加
C.電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑減小
D.電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增加
解析:選B 根據(jù)玻爾的氫原子理論,當(dāng)某個(gè)氫原子吸收一個(gè)光子后,氫原子的能級(jí)上升,電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑增大,A、C錯(cuò)誤;電子與原子核間的距離增大,庫侖力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,B正確;電子圍繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng),庫侖力提供向心力,有=,可得Ek=mv2=,半徑增大,動(dòng)能減小,故D錯(cuò)誤。
3.仔細(xì)觀察氫原子的光譜,發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線,其原因是( )
A.氫原子只有幾個(gè)能級(jí)
B.氫原子只能發(fā)出平行光
C.氫原子有時(shí)發(fā)光,有時(shí)不發(fā)光
D.氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)
3、的,所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的
解析:選D 光譜中的亮線對(duì)應(yīng)不同頻率的光子,“分離的不連續(xù)的亮線”對(duì)應(yīng)著不同頻率的光子,B、C錯(cuò)誤;氫原子在不同的能級(jí)之間躍遷時(shí),輻射不同能量的光子,并且滿足ε=hν。能量不同,相應(yīng)光子頻率不同,體現(xiàn)在光譜上是一些不連續(xù)的亮線,A錯(cuò)誤,D正確。
4.氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為ν1,從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為ν2。已知普朗克常量為h,若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m,則( )
A.吸收光子的能量為hν1+hν2
B.輻射光子的能量為hν1+hν2
C.吸收光子的能量為hν2-h(huán)ν1
D.輻射光子的能量為hν2-h(huán)ν1
4、解析:選D 由躍遷假設(shè)及題意可知,hν1=Em-En,hν2=Ek-En,紅光頻率ν1小于紫光頻率ν2,所以能級(jí)k能量大于能級(jí)m能量,所以從能級(jí)k到能級(jí)m需要輻射光子,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;hν3=Ek-Em,解得:hν3=hν2-h(huán)ν1,B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。
5.若要使處于基態(tài)的氫原子電離,可以采用兩種方法。一是用能量為13.6 eV的電子撞擊氫原子,二是用能量為13.6 eV的光子照射氫原子,則( )
A.兩種方法都可能使氫原子電離
B.兩種方法都不可能使氫原子電離
C.前者可使氫原子電離
D.后者可使氫原子電離
解析:選D 電子是有質(zhì)量的,撞擊氫原子時(shí)發(fā)生彈性碰撞。由于電子和氫原子
5、質(zhì)量不同,故電子不能把13.6 eV的能量完全傳遞給氫原子,因此不能使氫原子電離,而光子的能量可以完全被氫原子吸收使其電離,故D對(duì)。
二、多項(xiàng)選擇題
6.原子的能量量子化現(xiàn)象是指( )
A.原子的能量是不可改變的
B.原子的能量與電子的軌道無關(guān)
C.原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的
D.原子具有分立的能級(jí)
解析:選CD 由玻爾理論知電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是不連續(xù)的,與之對(duì)應(yīng)的原子的能量是不連續(xù)的,只能取一系列不連續(xù)的特定值,故C、D正確。
7.欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā),下列措施可行的是( )
A.用10.2 eV的光子照射
B.用11 eV的光子照射
C.用14 eV的光子照
6、射
D.用10 eV的光子照射
解析:選AC 由氫原子能級(jí)圖算出只有10.2 eV為第2能級(jí)與基態(tài)之間的能級(jí)差,而大于13.6 eV的光子能使氫原子電離。A、C正確。
8.氫原子能級(jí)如圖,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)為656 nm。以下判斷正確的是( )
A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)大于656 nm
B.用波長(zhǎng)為825 nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級(jí)
C.一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線
D.用波長(zhǎng)為633 nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)
解析:選CD 根據(jù)氫原子
7、的能級(jí)圖和能級(jí)躍遷規(guī)律,當(dāng)氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)一定小于656 nm,同理,從n=1能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),需要吸收的光的波長(zhǎng)一定小于825 nm,因此A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子,可知D選項(xiàng)正確;一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以產(chǎn)生3種譜線,所以C選項(xiàng)正確。
三、非選擇題
9.氫原子第n能級(jí)的能量為En=,其中E1是基態(tài)能量,而n=1,2,…。若一氫原子輻射能量為-E1的光子后處于比基態(tài)能量高出-E1的激發(fā)態(tài),則氫原子輻射光子前后分別處于第幾能級(jí)?
解析:設(shè)氫原子輻射光子前后分別處于第l與第m能級(jí),則依題意有-=
8、-E1,-E1=-E1
由以上兩式可以解得m=2,l=4。
答案:氫原子輻射光子前后分別處于第4與第2能級(jí)
10.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為-13.6 eV,核外電子的第一軌道半徑為0.53×10-10 m,電子質(zhì)量me=9.1×10-31 kg,電荷量為1.6×10-19 C,則電子躍遷到第三軌道時(shí),氫原子的能量、電子的動(dòng)能和電子的電勢(shì)能各為多大?
解析:電子躍遷到第三軌道時(shí),氫原子能量
E3=E1≈-1.51 eV
電子在第三軌道時(shí)半徑為r3=n2r1=32r1=9r1①
電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由庫侖力提供,所以
=②
由①②可得電子動(dòng)能為
Ek3=mev32=
= eV≈1.51 eV
由于E3=Ek3+Ep3,故電子電勢(shì)能為
Ep3=E3-Ek3=-1.51 eV-1.51 eV=-3.02 eV。
答案:-1.51 eV 1.51 eV -3.02 eV
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