1、学业分层测评(十)(建议用时：45分钟)学业达标1(多选)关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有( )A它彻底否定了经典的电磁理论B它发展了卢瑟福的核式结构学说C它完全抛弃了经典的电磁理论D它引入了普朗克的量子理论【解析】原子核式结构模型与经典电磁理论的种种矛盾说明，经典电磁理论已不适用于原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量子化的概念，提出了量子化的原子模型；但在玻尔的原子模型中仍然认为原子中有一很小的原子核，电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子受到的库仑力提供向心力，并没有完全抛弃经典的电磁理论【答案】BD2下面关于玻尔理论的解释中，正确的说法是( )A原子只能处于一系列不连
2、续的状态中，每个状态都对应一定的能量B原子中，虽然核外电子不断做加速运动，即使能量状态不改变，也会向外辐射能量C原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子D原子从高能级态跃迁到另一低能级态时，一定要辐射光子，但光子的频率不固定【解析】根据玻尔原子理论可以判定选项A正确，B错误；原子从一种定态跃迁到另一种定态时，可能辐射一定频率的光子，也可能吸收一定频率的光子，故选项C不正确；原子从高能级态跃迁到另一低能级态时，一定要辐射一定频率的光子，D错误【答案】A3设氢原子由n3的状态向n2的状态跃迁时放出能量为E、频率为的光子则氢原子( )图332A跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子
3、B由n2的状态向n1的状态跃迁时放出光子的能量等于EC由n2的状态向n3的状态跃迁时吸收光子的能量等于ED由n4的状态向n3的状态跃迁时放出光子的频率大于【解析】原子跃迁时可以放出或吸收能量为特定值的光子，A错；由n2的状态向n1的状态跃迁时，能量比由n3的状态向n2的状态跃迁时要大，所以放出光子的能量大于E，B项错误；由n2的状态向n3的状态跃迁时吸收光子的能量等于由n3的状态向n2的状态跃迁时放出的能量E，C项正确；由n4的状态向n3的状态跃迁时放出光子的能量较小，所以频率小于，D项错【答案】C4(多选)已知氢原子的能级图如图333所示，现用光子能量介于1012.9 eV范围内的光去照射一
4、群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是( ) 【导学号：06092030】图333A在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种D照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种【解析】根据跃迁规律hEmEn和能级图，可知A错，B对；氢原子吸收光子后能跃迁到最高为n4的能级，能发射的光子的波长有C6种，故C对，D错【答案】BC5根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( ) 【导学号：06092076】A若氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射的光子能量为hEnB电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频
5、率为，则其发光的频率也是C一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的轨道，已知rarb，则此过程原子要辐射某一频率的光子D氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁【解析】氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，与En不同，故选项A错误；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故选项B错误；氢原子中的电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故选项C正确；氢原子吸收光子后能量增加，能级升高，故选项D错误【答案】C6用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子，发现该容器内的氢能够释放出三种不
6、同频率的光子，它们的频率由低到高依次为1、2、3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为_或_【解析】氢原子吸收光子能向外辐射三种不同频率的光子，说明其吸收光子后从基态跃迁到第三能级，在第三能级不稳定，又向较低能级跃迁，发出光子其中从第三能级跃迁到基态的光子能量最大为h3，所以氢原子吸收的光子能量应为Eh3，且关系式h3h1h2成立【答案】h3h1h27氢原子的能级图如图334所示某金属的极限波长恰等于氢原子由n4能级跃迁到n2能级所发出的光的波长现在用氢原子由n2能级跃迁到n1能级时发出的光去照射，求从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少电子伏？图334【解析】设氢原子由
7、n4能级跃迁到n2能级所发出的光子波长为0，由n2能级跃迁到n1能级所发出的光子波长为，则E4E2h，并且逸出功W0h，E2E1h，根据爱因斯坦光电方程EkhW0得，光子的最大初动能为Ekhhhchc2E2E1E47.65 eV.【答案】7.65 eV8已知氢原子基态的电子轨道半径为r10.5281010 m，量子数为n的能级值为En eV.(1)求电子在基态轨道上运动时的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态画出能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线；(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长(其中静电力常量k9.0109 Nm2/C2，电子电量e1.61019 C，
8、普朗克常量h6.631034 Js，真空中光速c3.0108 m/s)【解析】(1)设电子的质量为m，电子在基态轨道上的速率为v1，根据牛顿第二定律和库仑定律有m，所以Ekmv J2.181018 J13.6 eV.(2)当氢原子从量子数n3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线，如图所示(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3E1. m1.03107 m.【答案】(1)13.6 eV(2)见解析(3)1.03107 m能力提升9(多选)如图335为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )图335A从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长短B从n5能级跃迁
9、到n1能级比从n5能级跃迁到n4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从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量【解析】根据Eh，可知Eh，从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级放出能量小，所以从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长，选项A错误；电磁波的速度是光速，与电磁波的波长、频率无关，选项B错误；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不相同，C正确；从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，D正确【答案】CD10已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为EnE1/n2，其中n2,3,4，.用h表
10、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 ( ) 【导学号：06092077】ABC D【解析】由En知，第一激发态的能量为E2 ，又，得，故选项C正确【答案】C11氢原子部分能级的示意图如图336所示，不同色光的光子能量如下表所示：图336色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为_、_.【解析】由七种色光的光子的不同能量可知，可见光光子的能量范围在1.613.10 eV，故可能是由第4能级向第2能级跃迁过
11、程中所辐射的光子，E10.85(3.40) eV2.55 eV，即蓝靛光；也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E21.51(3.40) eV1.89 eV，即红光【答案】红蓝靛12原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰，设碰撞中损失的能量全部被静止的氢原子吸收图337(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图337所示)(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？【解析】(1)设运动氢原子的速度为v0，完全非弹性碰撞后两者的速度为v，损失的动能E被基态氢原子吸收若E10.2 eV，则基态氢原子可由n1跃迁到n2.由动量守恒和能量守恒有：mv02mvmvmv2mv2EmvEkEk13.6 eV解得，Emv6.8 eV因为E6.8 eV10.2 eV.所以不能使基态氢原子发生跃迁(2)若使基态氢原子电离，则E13.6 eV，代入得Ek27.2 eV.【答案】(1)不能(2)27.2 eV