1、高考资源网（） 您身边的高考专家课时作业7玻尔的原子模型能级时间：45分钟一、选择题(16为单选，79为多选)1氢原子辐射出一个光子后，则(B)A电子绕核旋转半径增大 B电子的动能增大C氢原子电势能增大 D原子的能级值增大解析：氢原子辐射一个光子后，原子从高能级跃迁到低能级，能级值变小；但由于库仑力对电子做正功，因此，电子的动能变大，电势能变小答案为B.2如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法中正确的是(B)A原子A可能辐射出3种频率的光子B原子B可能辐射出3种频率的光子C原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D原子B能够
2、吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4解析：处于激发态的氢原子向较低能级跃迁时，会放出相应频率的光子，辐射出的光子种类数为C，所以原子A辐射光子的频率种类数只能有1种，原子B有3种，A错误，B正确；当氢原子向高能级跃迁时，只能吸收两个能级差的能量，原子A只可能吸收原子B从n3跃迁到n2发出的光子而跃迁到E3，不可能跃迁到E4，同理原子B也不可能跃迁到E4，故C、D错误答案为B.3.汞原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是(C)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
3、 eVD包含2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三种解析：由玻尔理论可知，轨道是量子化的，能级是不连续的，只能发射不连续的单色光，于是要发出三种不同频率的光，只有从基态跃迁到n3的激发态上，其能级差EE3E17.7 eV，选项C正确4.如图所示为氢原子的能级图当氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时，辐射光子a；当氢原子从n3的能级跃迁到n1的能级时，辐射光子b，则下列判断正确的是(D)A光子a的能量大于光子b的能量B光子a的波长小于光子b的波长Cb光比a光更容易发生衍射现象D若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应解析：氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级发射的光
4、子能量h1E4E2(0.853.4) eV2.55 eV，从n3的能级跃迁到n1的能级发射的光子能量h2E3E1(1.5113.6) eV12.09 eV，显然选项A错误，而D正确；因，故12，选项B、C均错误5如图所示，氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n2到n1；(2)从n5到n3；(3)从n4到n2；在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用1、2、3表示，波长1、2、3大小的顺序是(B)A123 B132C321 D312解析：根据玻尔原子理论EmEnh，可知：1，2，3，由题图可得(E5E3)(E4E2)31，即B正确6氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子的能级示意图如图所示在具
5、有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(A)A42.8 eV(光子) B43.2 eV(电子)C41.0 eV(电子) D54.4 eV(光子)解析：入射光子使原子跃迁时，其能量应正好等于原子的两能级之差，而电子使原子跃迁时，其能量可以大于等于原子的能级之差，唯有电离时入射光子的能量可以大于54.3 eV，故答案选A.7下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是(AB)A图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子辐射光子的频率也是不连续的C图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中
6、子D图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子的粒子性解析：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子辐射光子的频率也是不连续的，故B正确卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C错误根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子的波动性，故D错误8光子的发射和吸收过程是(CD)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跃迁到高能级，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
7、子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值解析：由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式放出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发射光子，光子的能量总等于两能级之差，即hEmEn(mn)，故选项C、D正确9如图所示为氢原子的能级示意图现用能量介于1012.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是(BD)A照射光中只有1种频率的光子被吸收B照射光中有3种频率的光子可能被吸收C观测到氢原子发射出3种不同波长的光D观测到氢原子发射出6种不同波长的光解析：根据玻
8、尔能级跃迁的知识可知：原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量，而从激发态跃迁到基态时则以光子的形式向外释放能量无论是吸收还是放出能量，这个能量值都不是任意的，而等于原子发生跃迁时这两个能级间的能量差根据氢原子的能级示意图知E2E110.2 eV，E3E112.09 eV，E4E112.75 eV，E5E113.06 eV，说明在1012.9 eV范围内的光子的照射下，能使基态的氢原子跃迁到第2、3、4能级，因此照射光中有3种频率的光子可能被吸收，选项A错误，B正确；观测到氢原子发射出6种不同波长的光，选项C错误，D正确二、非选择题10已知氢原子基态能量E113.6 eV，基态半径r10.53101
9、0 m，第二能级能量E23.4 eV，半径r22.121010 m，电子质量me9.11031 kg，电子的电量e1.61019 C求：(1)电子在这两个能级上绕原子核转动的频率各是多少？(2)氢原子由第二能级跃迁到基态时辐射光子的频率是多少？答案：(1)6.571015 Hz8.211014 Hz(2)2.461015 Hz解析：(1)电子绕核做圆周运动，库仑力提供向心力kme42f 2r，得f 电子在基态绕核转动的频率f1 Hz6.571015 Hz.因r24r1，故f2f18.211014 Hz.(2)氢原子由第二能级跃迁至基态，由频率条件hE2E1，得 Hz2.461015 Hz.11
10、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的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态，画一个能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线？(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长(静电力常量k9109 Nm2/C2，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，真空中光速c3.0108 m/s)答案：(1)13.6 eV(2)见解析图(3)1.03107 m解析：(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，静电力提供向心力，即km，故Ekmv2代入数据解得Ek2.181018 J13.6 eV.
11、(2)当n1时，能级E1 eV13.6 eV当n2时，能级E2 eV3.4 eV当n3时，能级E3 eV1.51 eV能发出的光谱线分别为32,21,31共3种，能级图如图所示(3)由E3向E1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短，则hE3E1，又，则代入数据解得1.03107 m.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(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图所示)?(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？答案：(1)不能(2)27.2 eV解析：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. 高考资源网版权所有，侵权必究！
