高中物理 原子光譜復(fù)習(xí)課時(shí)訓(xùn)練題 新人教版選修3_第1頁
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1、高中物理15章2節(jié)原子結(jié)構(gòu) 能級(jí) 原子光譜復(fù)習(xí)課時(shí)訓(xùn)練題1(2010年合肥市一模)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程,下列說法正確的有()A湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)C對(duì)原子光譜的研究開辟了深入探索原子結(jié)構(gòu)的道路D玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象,說明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯(cuò)誤的解析:選BC.盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)設(shè)想原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi),A錯(cuò);玻爾理論有局限性,但不能說是錯(cuò)誤的,D錯(cuò);B、C說法是正確的2.(2010年廣東廣州模擬)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

2、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)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,“分離不連續(xù)亮線”對(duì)應(yīng)著不同頻率的光,B、C錯(cuò)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Eh.能量不同,相應(yīng)光子頻率不同,體現(xiàn)在光譜上是一些連續(xù)的亮線,A錯(cuò)誤D正確3(2010年廣東深圳調(diào)研)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí),下列說法中正確的是()A氫原子的能量增加B氫原子的能量減少C氫原子要吸收一定頻率的光子D氫原子要放出一定頻率的光子解析:選BD.氫原子的

3、核外電子離原子核越遠(yuǎn),氫原子的能量(包括動(dòng)能和勢(shì)能)越大當(dāng)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí),原子的能量減少,氫原子要放出一定頻率的光子顯然,選項(xiàng)BD正確4(2010年北京101中學(xué)調(diào)研)當(dāng)用具有1.87 eV能量的光子照射n3激發(fā)態(tài)的氫原子時(shí)()A氫原子不會(huì)吸收這個(gè)光子B氫原子吸收該光子后被電離,電離后電子的動(dòng)能為0.36 eVC氫原子吸收該光子后被電離,電離后電子的動(dòng)能為零D氫原子吸收該光子后不會(huì)被電離解析:選B.當(dāng)n3時(shí),氫原子的能量E3eV1.51 eV,所以處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子的電離能是1.51 eV,當(dāng)該原子吸收具有1.87 eV能量的光子后被電離,電離

4、后電子的動(dòng)能是(1.871.51)eV0.36 eV.圖15265(2009年太原模擬)汞原子的能級(jí)圖如圖1526所示現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上,汞原子只發(fā)出三種不同頻率的單色光那么,關(guān)于入射光的能量,下列說法正確的是()A可能大于或等于7.7 eVB可能大于或等于8.8 eVC一定等于7.7 eVD包含2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三種解析:選C.由玻爾理論可知,軌道是量子化的,能級(jí)是不連續(xù)的,只能發(fā)射不連續(xù)的單色光于是要想發(fā)出三個(gè)不同頻率的光,只有從基態(tài)躍遷到軌道3上,其能級(jí)差為E3E17.7 eV,故應(yīng)選C.6用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子,停

5、止照射后,發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子,它們的頻率由低到高依次為1、2、3,由此可知,開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為:h1;h3;h(12);h(123)以上表示式中()A只有正確B只有正確C只有正確 D只有正確解析:選C.容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子,說明氫原子處于n3能級(jí)上由玻爾理論可知:h3E3E1;h2E2E1,h1E3E2,且h3h1h2,所以照射光能量可以表示為或,故選項(xiàng)C正確7(2009年高考全國(guó)卷)氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光,其中兩種波長(zhǎng)分別為10.6328 m,23.39 m.已知波長(zhǎng)為1的激光是氖原子在能級(jí)間隔為E11.96 eV

6、的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的用E2表示產(chǎn)生波長(zhǎng)為2的激光所對(duì)應(yīng)的躍遷的能級(jí)間隔,則E2的近似值為()A10.50 eV B0.98 eVC0.53 eV D0.36 eV解析:選D.由躍遷公式得E1,E2,聯(lián)立可得E2E10.36 eV,選項(xiàng)D對(duì)8(2009年南通模擬)已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖1527所示,現(xiàn)用光子能量介于10 eV12.9 eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法中正確的是()圖1527A在照射光中可能被吸收的光子能量有無數(shù)種B在照射中可能被吸收的光子能量只有3種C照射后可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有6種D照射后可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有3種解析:選BC.原

7、子吸收的光子的能量必需滿足hEmEn,故A錯(cuò)B對(duì);原子吸收光子后能躍遷的最高為n4的能級(jí),能發(fā)射的光子的波長(zhǎng)有C426種,故C對(duì)D錯(cuò)9(2009年阜陽一中高三二模)現(xiàn)有1200個(gè)氫原子被激發(fā)到n4的能級(jí)上,若這些受激氫原子最后都回到基態(tài),則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是(假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子數(shù)的)()A2200個(gè) B2000個(gè)C1200個(gè) D2400個(gè)解析:選A.在n4能級(jí)的1200個(gè)電子,各有400個(gè)(1200)分別向1、2、3能級(jí)躍遷,分別發(fā)出400個(gè)光子,躍遷到3能級(jí)的400個(gè)電子各有200個(gè)(400)分別向能級(jí)2和能級(jí)1躍遷,

8、各放出200個(gè)光子到達(dá)能級(jí)2的200個(gè)電子繼續(xù)向能級(jí)1躍遷再放出200個(gè)光子圖解如下:故選A.圖152810如圖1528所示,氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí),輻射出能量為2.55 eV的光子問最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?請(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖解析:氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí),滿足hEnE22.55 eVEnhE20.85 eV,所以n4.基態(tài)氫原子要躍遷到n4的能級(jí),應(yīng)提供:EE4E112.75 eV躍遷圖見下圖答案:12.75 eV見解析圖11氫原子處于基態(tài)時(shí),原子能級(jí)E113.6 eV,普朗克常量h6

9、.631034 Js,現(xiàn)用光子能量介于1112.5 eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子:(1)照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有幾種?激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有幾種?能放出的光子的最大能量是多少?(2)要使處于n3的激發(fā)態(tài)的氫原子電離,入射光子的最小頻率是多少?解析:(1)由En可算出E23.4 eV,E31.51 eV,E40.85 eV,分別計(jì)算出處于基態(tài)的氫原子躍遷到第二、第三、第四激發(fā)態(tài)過程中吸收的能量,是10.2 eV,12.09 eV,12.75 eV,因此,用光子能量介于1112.5 eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子時(shí),照射光中可能被基態(tài)氫原子吸

10、收的光子只有1種;當(dāng)處于第三激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),對(duì)應(yīng)有3種頻率的光子;從n3躍遷到n1能級(jí)時(shí),輻射的光子能量最大,EE3E112.09 eV.(2)要使氫原子電離,即將電子移到離核無窮遠(yuǎn)處,此時(shí)E0,則hEE30(1.51) eV1.51 eV最小頻率3.641014 Hz.答案:(1)1種3種12.09 eV(2)3.641014 Hz圖152912如圖1529所示為氫原子能級(jí)圖,試回答下列問題:(1)一群處于n4能級(jí)的氫原子躍遷后可能輻射出幾種頻率的光子?(2)通過計(jì)算判斷:氫原子從n4躍遷到n2時(shí)輻射出的光子,能否使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)?若能,則產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能是否可能為0.48 eV?(已知普朗克常量h6.631034 Js,金屬銫的極限頻率為4.551014 Hz)解析:(1)最多可能輻射出6種頻率的光子;(2)由氫原子能級(jí)圖可知,從能級(jí)n4躍遷到n2,輻射出的光子中

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