4.4 氢原子光谱和波尔的原子模型 课后作业-高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册（word版含答案）

第四章 原子结构和波粒二象性
4 氢原子光谱和波尔的原子模型
1.最早成功解释了氢原子光谱为线状光谱的原子结构模型是 (　　)
A.卢瑟福的原子结构模型
B.玻尔的原子结构模型
C.量子力学模型
D.J.J.汤姆孙的原子结构模型
2.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下列判断正确的是 (　　)
A.电子绕核旋转的轨道半径增大
B.电子的动能减少
C.氢原子的电势能增大
D.氢原子的能级减小
3.(多选)关于光谱,下列说法正确的是 (　　)
A.炽热的液体发射连续谱
B.利用线状谱和吸收光谱都可以对物质进行光谱分析
C.太阳光谱中的暗线,说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素
D.发射光谱一定是连续谱
4.(多选)关于对巴耳末公式=R∞-(n=3,4,5…)的理解,正确的是 (　　)
A.此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的
B.公式中n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱
C.公式中n只能取大于或等于3的整数值,故氢原子光谱是线状谱
D.巴耳末公式只确定了氢原子光谱中的一个线系的波长,不能描述氢原子光谱其他线系的波长
5.(多选)按照玻尔原子理论,下列表述正确的是 (　　)
A.核外电子运动轨道半径可取任意值
B.氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量越大
C.电子跃迁时,辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定,即hν=Em-En(m>n)
D.氢原子从激发态向基态跃迁的过程,可能辐射能量,也可能吸收能量
6.图甲中a、b、c、d为四种元素的特征谱线,图乙是某矿物的线状谱,通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为 (　　)
A.a元素　　　　　　 　B.b元素
C.c元素 D.d元素
7.(多选)下图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子 (　　)
A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大
C.处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是不一样的
D.处于n=5能级的一群原子跃迁时,最多可以发出6种不同频率的光子
8.太阳光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线是由于 (　　)
A.太阳表面大气层中缺少相应的元素
B.太阳内部缺少相应的元素
C.太阳表面大气层中存在着相应的元素
D.太阳内部存在着相应的元素
9.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量 En=,其中n=2,3,….用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 (　　)
A.- B.- C.- D.-
10.已知氢原子的能级公式为En=(n=2,3,…),其中E1=-13.6 eV.现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子,受照射后的氢原子能自发地发出3种不同频率的光,则该照射单色光的光子能量为 (　　)
A.13.6 eV B.12.75 eV C.12.09 eV D.10.2 eV
11.(多选)一群处于基态的氢原子吸收某种光子后,向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子,且ν1>ν2>ν3,则 (　　)
A.被氢原子吸收的光子的能量为hν1
B.被氢原子吸收的光子的能量为hν2
C.ν1=ν2+ν3
D.ν3=ν1+ν2
12.氢原子能级示意如图所示.现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是 (　　)
A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低
C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66 eV的能量
D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量
13.原子从一个较高的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=1,2,3,…表示不同能级的量子数,A是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是(　　)
A.A B.A C.A D.A
14.大量氢原子处于不同能量激发态,发生跃迁时放出三种不同能量的光子,其能量值分别是1.89 eV,10.2 eV,12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在　　　　个激发态能级上,其中最高能级的能量值是　　　　eV,已知基态能量为
-13.6 eV.
15.大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线,其中最长和最短波长分别为λ1和λ2,则该激发态与基态的能量差为　　　　,波长为λ1的光子的动量为　　　　.(已知普朗克常量为h,光速为c)
16.氢原子光谱在巴耳末系中最长波长的光子能量是多少 已知光速c=3×
108 m/s,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,里德伯常量R∞=1.10×107 m-1.
17.已知锌板的极限频率对应的波长为λ0=372 nm,氢原子的基态能量为
-13.6 eV,用氢原子的核外电子从量子数n=2跃迁到n=1时所发出的光子照射到该锌板上.已知真空中光速c=3×108 m/s,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子电荷量e=1.60×10-19 C.
(1)此时能否产生光电效应
(2)若能,则光电子的最大初动能是多少电子伏特
第四章 原子结构和波粒二象性
4 氢原子光谱和波尔的原子模型
1.B
2.D
3.AB
4.ACD
5.BC
6.B
7.AC
8.C
9.C
10.C
11.AC
12.C
13.C
14.2　-1.51
15.　
16.3.06×10-19 J
17(1)根据玻尔理论,原子从n=2能级向n=1能级跃迁时发出光子能量
hν1=ΔE=-×13.6 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,
锌的逸出功
W0==× eV=3.34 eV所以能产生光电效应.
(2)光电子的最大初动能
Ekm=hν1-W0=(10.2-3.34) eV=6.86 eV.
答案:(1)能　(2)6.86 eV