18.4 玻尔的原子模型+课时跟踪检测（十八）+Word版含答案
文档属性
| 名称 | 18.4 玻尔的原子模型+课时跟踪检测（十八）+Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 94.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-11 16:05:01 | ||
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文档简介
课时跟踪检测（十八） 玻尔的原子模型
1．根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指( )
A．电子的动能
B．电子的电势能
C．电子的电势能与动能之和
D．电子的动能、电势能和原子核能之和
解析：选C 根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑力提供向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能和电势能，所以C选项是正确的。
2．[多选]光子的发射和吸收过程中( )
A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差
B．原子不能从低能级向高能级跃迁
C．原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级
D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或是放出的光子的能量都等于始、末两个能级的能量差
解析：选CD 由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态时不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式释放能量。光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收光子后，会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级的能量差，即hν＝Em－En(m>n)，故C、D选项正确。
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：选A 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。
4．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁或电离的是( )
A．40.8 eV B．43.2 eV
C．51.0 eV D．54.4 eV
解析：选B 要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须是任意两个能级的差值，40.8 eV是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV是电子刚好电离需要吸收的能量，选项A、C、D均满足条件，而B选项不满足条件，故正确答案为B。
5．氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子能量范围为1.62～3.11 eV。下列说法正确的是( )
A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离
B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光中一定包含可见光
C．大量处于n＝2能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光子能量较大，有明显的热效应
D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，只可能发出3种不同频率的光
解析：选A 紫外线光子的能量一定大于紫光光子的能量，即一定大于3.11 eV，而从第3能级电离只需要1.51 eV能量，选项A正确；从高能级向第3能级跃迁时辐射光子的能量一定小于1.51 eV，因此不含可见光，选项B错误；从第2能级的氢原子向基态跃迁，辐射光子的能量为10.2 eV，是紫外线，只有红外线才有明显的热效应，选项C错误；大量氢原子从第4能级向低能级跃迁，有6种可能的光，选项D错误。
6．氢原子的能级如图所示。有一群处于n＝4能级的氢原子，若原子从n＝4向n＝2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：
(1)这群氢原子发出的光中共有________种频率的光能使该金属产生光电效应；
(2)从n＝4向n＝1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为________ eV。
解析：(1)从n＝4向n＝2跃迁刚好发生光电效应，设该金属的极限频率为ν1。则
ΔE＝E4－E2＝hν1＝(－0.85)eV－(－3.4)eV＝2.55 eV。
若要使金属产生光电效应，则释放的光子的能量应满足ΔE>2.55 eV。
故可有从n＝4至n＝1，n＝3至n＝1，n＝2至n＝1，n＝4至n＝2跃迁产生4种频率的光可满足要求。
(2)Ek＝hν－W0＝(E4－E1)－2.55 eV＝10.2 eV。
答案：(1)4 (2)10.2
7．[多选]已知氢原子的能级规律为En＝E1(其中E1＝－13.6 eV，n＝1,2,3，…)。现在用光子能量介于10 eV～12.9 eV范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则下列说法中正确的是( )
A．照射光中可能被吸收的光子能量有无数种
B．照射光中可能被吸收的光子能量只有3种
C．可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种
D．可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种
解析：选BD 能被吸收的光子能量必须恰好等于n＝1能级与其他能级之间的能量差或者大于13.6 eV，所以可能被吸收的光子只有3种，氢原子最多可以跃迁到n＝4能级，所以它可能发射6种不同波长的光。
8．现有1 200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态上，则在此过程中发出的光子总数是假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的( )
A．2 200个 B．2 000个
C．1 200个 D．2 400个
解析：选A 从量子数为4的能级向低能级跃迁，最终都回到基态，共有6种可能的跃迁方式，如图所示。由于假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。所以从n＝4向n＝3,2,1跃迁时，分别发出的光子数是相同的，为×1 200＝400(个)。从n＝3向n＝2,1跃迁时，分别发出的光子数也是相同的，为×＝200(个)。从n＝2向n＝1跃迁时，又有两种情况：一是从第4能级跃迁到第2能级，然后从第2能级跃迁到第1能级，其发出的光子数是×＝400(个)；另外一种情况是从第4能级跃迁到第3能级，从第3能级跃迁到第2能级，再从第2能级向第1能级跃迁，这种情况发出的光子数是××＝200(个)。所以在题设过程中发出的光子总数是3×400＋1×400＋2×200＋1×200＝2 200(个)。A选项正确。
9.如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。已知三种光的波长分别为λa、λb和λc，则下列关系式正确的是( )
A．λa>λb>λc B．λa＝λb＋λc
C．λa<λb<λc D.＝＋
解析：选D 根据hν＝En－Em，从能级图可以看出a的能量最大，频率最大，波长最小；b的能量最小，频率最小，波长最大，即λa<λc<λb，
由hνa＝E3－E1＝E3－E2＋E2－E1＝hνb＋hνc得，＝＋，所以选项D正确。
10．[多选]氢原子的第一能级E1＝－13.6 eV，第二能级E2＝－3.4 eV，当氢原子的核外电子从第二能级跃迁到第一能级时( )
A．辐射的光子能量为1.63×10－18 J
B．辐射出的是可见光
C．辐射的光子打到逸出功为3.5 eV的锌板上，能产生光电效应
D．辐射出的光子在真空中的速度为3×108 m/s
解析：选ACD E2－E1＝10.2 eV＝1.63×10－18 J，ΔE>W(逸出功)能发生光电效应，
ν＝＝ Hz＝2.46×1015 Hz，不属可见光范围。
1．根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指( )
A．电子的动能
B．电子的电势能
C．电子的电势能与动能之和
D．电子的动能、电势能和原子核能之和
解析：选C 根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑力提供向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能和电势能，所以C选项是正确的。
2．[多选]光子的发射和吸收过程中( )
A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差
B．原子不能从低能级向高能级跃迁
C．原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级
D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或是放出的光子的能量都等于始、末两个能级的能量差
解析：选CD 由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态时不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式释放能量。光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收光子后，会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级的能量差，即hν＝Em－En(m>n)，故C、D选项正确。
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：选A 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。
4．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁或电离的是( )
A．40.8 eV B．43.2 eV
C．51.0 eV D．54.4 eV
解析：选B 要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须是任意两个能级的差值，40.8 eV是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV是电子刚好电离需要吸收的能量，选项A、C、D均满足条件，而B选项不满足条件，故正确答案为B。
5．氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子能量范围为1.62～3.11 eV。下列说法正确的是( )
A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离
B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光中一定包含可见光
C．大量处于n＝2能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光子能量较大，有明显的热效应
D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，只可能发出3种不同频率的光
解析：选A 紫外线光子的能量一定大于紫光光子的能量，即一定大于3.11 eV，而从第3能级电离只需要1.51 eV能量，选项A正确；从高能级向第3能级跃迁时辐射光子的能量一定小于1.51 eV，因此不含可见光，选项B错误；从第2能级的氢原子向基态跃迁，辐射光子的能量为10.2 eV，是紫外线，只有红外线才有明显的热效应，选项C错误；大量氢原子从第4能级向低能级跃迁，有6种可能的光，选项D错误。
6．氢原子的能级如图所示。有一群处于n＝4能级的氢原子，若原子从n＝4向n＝2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：
(1)这群氢原子发出的光中共有________种频率的光能使该金属产生光电效应；
(2)从n＝4向n＝1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为________ eV。
解析：(1)从n＝4向n＝2跃迁刚好发生光电效应，设该金属的极限频率为ν1。则
ΔE＝E4－E2＝hν1＝(－0.85)eV－(－3.4)eV＝2.55 eV。
若要使金属产生光电效应，则释放的光子的能量应满足ΔE>2.55 eV。
故可有从n＝4至n＝1，n＝3至n＝1，n＝2至n＝1，n＝4至n＝2跃迁产生4种频率的光可满足要求。
(2)Ek＝hν－W0＝(E4－E1)－2.55 eV＝10.2 eV。
答案：(1)4 (2)10.2
7．[多选]已知氢原子的能级规律为En＝E1(其中E1＝－13.6 eV，n＝1,2,3，…)。现在用光子能量介于10 eV～12.9 eV范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则下列说法中正确的是( )
A．照射光中可能被吸收的光子能量有无数种
B．照射光中可能被吸收的光子能量只有3种
C．可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种
D．可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种
解析：选BD 能被吸收的光子能量必须恰好等于n＝1能级与其他能级之间的能量差或者大于13.6 eV，所以可能被吸收的光子只有3种，氢原子最多可以跃迁到n＝4能级，所以它可能发射6种不同波长的光。
8．现有1 200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态上，则在此过程中发出的光子总数是假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的( )
A．2 200个 B．2 000个
C．1 200个 D．2 400个
解析：选A 从量子数为4的能级向低能级跃迁，最终都回到基态，共有6种可能的跃迁方式，如图所示。由于假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。所以从n＝4向n＝3,2,1跃迁时，分别发出的光子数是相同的，为×1 200＝400(个)。从n＝3向n＝2,1跃迁时，分别发出的光子数也是相同的，为×＝200(个)。从n＝2向n＝1跃迁时，又有两种情况：一是从第4能级跃迁到第2能级，然后从第2能级跃迁到第1能级，其发出的光子数是×＝400(个)；另外一种情况是从第4能级跃迁到第3能级，从第3能级跃迁到第2能级，再从第2能级向第1能级跃迁，这种情况发出的光子数是××＝200(个)。所以在题设过程中发出的光子总数是3×400＋1×400＋2×200＋1×200＝2 200(个)。A选项正确。
9.如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。已知三种光的波长分别为λa、λb和λc，则下列关系式正确的是( )
A．λa>λb>λc B．λa＝λb＋λc
C．λa<λb<λc D.＝＋
解析：选D 根据hν＝En－Em，从能级图可以看出a的能量最大，频率最大，波长最小；b的能量最小，频率最小，波长最大，即λa<λc<λb，
由hνa＝E3－E1＝E3－E2＋E2－E1＝hνb＋hνc得，＝＋，所以选项D正确。
10．[多选]氢原子的第一能级E1＝－13.6 eV，第二能级E2＝－3.4 eV，当氢原子的核外电子从第二能级跃迁到第一能级时( )
A．辐射的光子能量为1.63×10－18 J
B．辐射出的是可见光
C．辐射的光子打到逸出功为3.5 eV的锌板上，能产生光电效应
D．辐射出的光子在真空中的速度为3×108 m/s
解析：选ACD E2－E1＝10.2 eV＝1.63×10－18 J，ΔE>W(逸出功)能发生光电效应，
ν＝＝ Hz＝2.46×1015 Hz，不属可见光范围。