高中物理人教版選修35課時跟蹤檢測（三十）玻爾的原子模型

課時跟蹤檢測（三十）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，每個狀態(tài)都對應(yīng)一定的能量B．原子中，雖然核外電子不斷做變速運(yùn)動，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會向外輻射能量C．原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，一定要輻射一定頻率的光子D．原子的每一個能量狀態(tài)都對應(yīng)一個電子軌道，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；原子從高能級向低能級躍遷時要輻射一定頻率的光子，而從低能級向高能級躍遷時要吸收一定頻率的光子，C錯誤。2．根據(jù)玻爾的氫原子理論，當(dāng)某個氫原子吸收一個光子后()A．氫原子所在的能級下降B．氫原子的電勢能增加C．電子繞核運(yùn)動的半徑減小D．電子繞核運(yùn)動的動能增加解析：選B根據(jù)玻爾的氫原子理論，當(dāng)某個氫原子吸收一個光子后，氫原子的能級上升，電子繞核運(yùn)動的半徑增大，A、C錯誤；電子與原子核間的距離增大，庫侖力做負(fù)功，電勢能增大，B正確；電子圍繞原子核做圓周運(yùn)動，庫侖力提供向心力，有eq\f(ke2,r2)＝eq\f(mv2,r)，可得Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)，半徑增大，動能減小，故D錯誤。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．氫原子只有幾個能級B．氫原子只能發(fā)出平行光C．氫原子有時發(fā)光，有時不發(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光譜中的亮線對應(yīng)不同頻率的光子，“分離的不連續(xù)的亮線”對應(yīng)著不同頻率的光子，B、C錯誤；氫原子在不同的能級之間躍遷時，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錯誤，D正確。4．氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2。已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則()A．吸收光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．吸收光子的能量為hν2－h(huán)ν1D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1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k能量大于能級m能量，所以從能級k到能級m需要輻射光子，A、C項(xiàng)錯誤；hν3＝Ek－Em，解得：hν3＝hν2－h(huán)ν1，B項(xiàng)錯誤，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13.6eV的電子撞擊氫原子，二是用能量為13.6eV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，撞擊氫原子時發(fā)生彈性碰撞。由于電子和氫原子質(zhì)量不同，故電子不能把13.6eV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。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解析：選CD由玻爾理論知電子繞核運(yùn)動的軌道半徑是不連續(xù)的，與之對應(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10.2eV的光子照射B．用11eV的光子照射C．用14eV的光子照射D．用10eV的光子照射解析：選AC由氫原子能級圖算出只有10.2eV為第2能級與基態(tài)之間的能級差，而大于13.6eV的光子能使氫原子電離。A、C正確。8.氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是()A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656nmB．用波長為825nm的光照射，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2的能級C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D．用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級解析：選CD根據(jù)氫原子的能級圖和能級躍遷規(guī)律，當(dāng)氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長一定小于656nm，同理，從n＝1能級躍遷到n＝2的能級時，需要吸收的光的波長一定小于825nm，因此A、B選項(xiàng)錯誤；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能級上的氫原子向低能級躍遷時可以產(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能級的能量為En＝eq\f(E1,n2)，其中E1是基態(tài)能量，而n＝1,2，…。若一氫原子輻射能量為－eq\f(3,16)E1的光子后處于比基態(tài)能量高出－eq\f(3,4)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？解析：設(shè)氫原子輻射光子前后分別處于第l與第m能級，則依題意有eq\f(E1,l2)－eq\f(E1,m2)＝－eq\f(3,16)E1，eq\f(E1,m2)－E1＝－eq\f(3,4)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10．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為－13.6eV，核外電子的第一軌道半徑為0.53×10－10m，電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg，電荷量為1.6×10－19C，則電子躍遷到第三軌道時，氫原子的能量、電子的動能和電子的電勢能各為多大？解析：電子躍遷到第三軌道時，氫原子能量E3＝eq\f(1,32)E1≈－1.51eV電子在第三軌道時半徑為r3＝n2r1＝32r1＝9r1①電子繞核做圓周運(yùn)動的向心力由庫侖力提供，所以eq\f(ke2,r32)＝eq\f(mev32,r3)②由①②可得電子動能為Ek3＝eq\f(1,2)mev32＝eq\f(ke2,2×9r1)＝eq\f(9×109×1