氫原子光譜和玻爾的原子模型練習一、單選題1.關(guān)于玻爾的原子模型，下列說法正確的是(????)A.按照玻爾的觀點，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波B.電子只能通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實現(xiàn)躍遷C.電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時，動能增大，原子能量也增大D.電子繞著原子核做勻速圓周運動。在外層軌道運動的周期比在內(nèi)層軌道運動的周期小2.一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài)，它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程中(????)A.可能吸收一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條暗線B.可能發(fā)出一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條亮線C.只吸收頻率一定的光子，形成光譜中的一條暗線D.只發(fā)出頻率一定的光子，形成光譜中的一條亮線3.一個氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時，產(chǎn)生的光子種類可能是(????)A.4種B.10種C.6種D.8種4.根據(jù)玻爾原子理論，在氫原子中，量子數(shù)n越大，則(????)A.電子的軌道半徑越小B.核外電子運動的速度越大C.原子的能量值越小D.電子的電勢能越大5.氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=?54.4?eV，氦離子能級的示意圖如圖8所示。以下關(guān)于該基態(tài)的氦離子說法正確的是(????)A.該基態(tài)氦離子吸收某種光子發(fā)生躍遷，當能量為E4=?3.4?eV時，氦離子最穩(wěn)定B.能量為48.4?eV的光子，能被該基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷C.一個該基態(tài)氦離子吸收能量為51.0?eV的光子后，向低能級躍遷能輻射6種頻率的光子D.該基態(tài)氦離子吸收一個光子后，核外電子的動能增大6.如下圖所示為氫原子能級示意圖的一部分，根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是(????) A.從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子的波長長B.處于n=4的定態(tài)時電子的軌道半徑r4比處于n=3的定態(tài)時電子的軌道半徑r3小C.從n=4能級躍遷到n=3能級時，氫原子的能量減少，電子的動能減小D.從n=3能級躍遷到n=2能級時輻射出的光子可以使逸出功為2.5eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)1.關(guān)于近代物理，下列說法正確的是(????)A.盧瑟福由α粒子散射實驗確立了原子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)B.氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光的波動性D.基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，可能發(fā)射3種頻率的光子2.一個處于基態(tài)的氫原子吸收光子后，躍遷到另一定態(tài)，下列說法中正確的是(????)A.電子繞原子核運動的動能將會變大B.電子繞原子核運動的頻率將會變大C.向低能級躍遷時，發(fā)出光子的頻率一定等于吸收光子的頻率D.吸收光子屬于紫外線，發(fā)出的光子可能含有可見光3.關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和玻爾理論，下列說法中正確的是(????)A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)B.玻爾在研究原子結(jié)構(gòu)中提出了電子云的觀念C.盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量減小4.大量氫原子處于量子數(shù)為n的能級，當它們向低能級躍遷時，能輻射6種不同頻率的光，用這些光照射逸出功為2.25?eV的鉀，氫原子能級圖如圖所示，下列說法中正確的是(?)A.量子數(shù)n=4B.量子數(shù)n=6C.輻射的所有光都能使鉀發(fā)生光電效應(yīng)D.處于n=2能級的氫原子不能吸收能量為3.6?eV的光子二、多選題 1.如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n=3能級狀態(tài)，下列說法正確的是(????)A.氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種頻率的光子B.用0.70eV的光子照射氫原子可使其躍遷C.用0.70eV動能的電子碰撞可使氫原子躍遷D.氫原子向低能級躍遷時電子動能增大，總能量減小2.一個處于基態(tài)的氫原子吸收光子后，躍遷到另一定態(tài)，下列說法正確的是(????)A.電子繞原子核運動的動能將會減小B.電子繞原子核運動的頻率將會增大C.向低能級躍遷時，發(fā)出光子的頻率一定等于吸收光子的頻率D.向低能級躍遷時，發(fā)出光子的頻率不一定等于吸收光子的頻率3.以下說法中正確的是：A.如甲圖是風力發(fā)電的國際通用標志B.如乙圖是氫原子的能級示意圖，氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時吸收了一定頻率的光子C.如丙圖是光電效應(yīng)實驗示意圖，則此時驗電器的金屬桿上帶的是正電荷D.如丁圖是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性4.氫原子的能級圖如圖所示?，F(xiàn)用光子能量為12.75eV的一束光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子躍遷后輻射光子，則(????) A.處于基態(tài)的氫原子能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)B.躍遷后的氫原子只能輻射出三種不同頻率的光C.氫原子輻射出光子后，電子的動能增加D.躍遷后的氫原子輻射出的所有頻率的光都能使逸出功為0.55eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)1.下列說法正確的是(????)A.愛因斯坦利用自己提出的能量量子化理論解釋了光電效應(yīng)B.比結(jié)合能越大的原子核，原子核越穩(wěn)定C.一個氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射6種不同頻率的光子D.天然的放射性現(xiàn)象使人類認識到原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)三、填空題2.用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫原子的電離能.現(xiàn)用某一頻率的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質(zhì)量為m)，該電子在遠離核以后速度的大小為v，其德布羅意波長為____________，該入射光子的頻率為____________.(普朗克常量為?)3.用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫的電離能?，F(xiàn)用一頻率為ν的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質(zhì)量為m)。該電子在遠離核以后速度的大小為____________，其德布羅意波長為________________(普朗克常量為?)。4.氫原子的能級如圖所示，原子從能級n=4向n=2躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，該金屬的逸出功是______eV。從能級n=4向n=1躍遷所放出的光子照射該金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能是______eV。 答案和解析1.【答案】A【解答】A、根據(jù)玻爾的原子模型可知，電子在定態(tài)軌道上運行時，并不向外輻射能量，故A正確；B、電子在軌道間躍遷，可通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實現(xiàn)躍遷，也可通過其他方式實現(xiàn)，比如電子間的碰撞，故B錯誤；C、電子從外層軌道(高能級)躍遷到內(nèi)層軌道(低能級)時，動能增大，但原子能量卻是減小的，故C錯誤；D、電子繞著原子核做勻速圓周運動，具有“高軌，低速，大周期”的特點，即在外層軌道運動的周期比在內(nèi)層軌道運動的周期大，故D錯誤。2.【答案】B3.【答案】A4.【答案】D5.【答案】B【解答】A.根據(jù)玻爾理論的假設(shè)可知，處于基態(tài)的原子最穩(wěn)定，故A錯誤；B.能量為48.4eV的光子，若能被該基態(tài)氦離子吸收，吸收后氦離子的能量：E=?54.4eV+48.4eV=?6.0eV，等于其第3能級的能量，所以能量為48.4eV的光子，能被該基態(tài)氦離子吸收而躍遷到第3能級，故B正確；C.一個該基態(tài)氦離子吸收能量為51.0eV的光子后，能量為：E=?54.4eV+51eV=?3.4eV，能躍遷到第4能級，一個第4能級的電子向低能級躍遷時，最多能輻射3種頻率的光子．故C錯誤；D.該基態(tài)氦離子吸收一個光子后，核外電子的半徑增大，根據(jù)庫侖力提供向心力得：ke2r2=mv2r，可知半徑增大，核外電子的動能減小，故D錯誤。6.【答案】A【解答】AD、由題圖可知，從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光子能量E1=0.66eV，從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子能量E2=1.89eV，根據(jù)E=?ν=?cλ可知，光子能量越小，光子頻率越小，光子的波長越大，其中E2=1.89eV<2.5eV，所以從n=3能級躍遷到n=2能級時輻射出的光子不能使逸出功為2.5eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)，A正確，D錯誤； B、根據(jù)玻爾理論可知，能級越高，半徑越大，所以處于n=4的定態(tài)時電子的軌道半徑r4比處于n=3的定態(tài)時電子的軌道半徑r3大，B錯誤；C、從n=4能級躍遷到n=3能級時，氫原子向外輻射光子，能量減少，根據(jù)ke2r2=mν2r可知，電子的動能增大，C錯誤。7.【答案】B【解答】A.盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤。B.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的，故B正確；C.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外還具有動量，故C錯誤；D.基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，可能從n=3→1，也可能從n=3→2→1，最多發(fā)射2種頻率的光子，故D錯誤。8.【答案】D【解析】解：A、基態(tài)氫原子吸收光子后，運動半徑增大，由ke2r2=mv2r，可得Ek=12mv2=ke22r，由此可知動能減少，故A錯誤；B、由ke2r2=m4π2f2r可得f2=ke24π2mr3，即r變大，f變小，故B錯誤；C、氫原子在吸收紫外線后躍遷到較高的激發(fā)態(tài)，而處于較高能級的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時可能放出多種頻率的光，故吸收光子頻率不一定等于放出光子的頻率，故C錯誤；D、氫原子在吸收紫外線后躍遷到較高的激發(fā)態(tài)，而處于較高能級的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時可能放出多種頻率的光，可能有可見光，故D正確；9.【答案】C【解答】A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，說明原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，但不能說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯誤；B.玻爾在研究原子結(jié)構(gòu)中提出了量子化的觀念，故B錯誤；C.盧瑟福通過“α粒子散射實驗”的研究，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確；?D.按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電場力對電子做負功，電子的動能減小，原子總能量增加，故D錯誤。10.【答案】A【解答】AB.大量氫原子處于量子數(shù)為n 的能級，當向低能級躍遷時，依據(jù)數(shù)學組合公式，Cn2=6，n=4，故A正確，B錯誤；C.一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為6種，對應(yīng)的能量為：ΔE1=E4?E1=12.75eV，ΔE2=E4?E2=2.55eV，ΔE3=E4?E3=0.66eV，ΔE4=E3?E1=12.09eV，ΔE5=E3?E2=1.89eV，ΔE6=E2?E1=10.2eV，其中有4種大于2.25eV，則有4種不同頻率的光能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；D.從n=2電離所需的最小能量等于：E∞?E2=0?(?3.4)eV=3.4eV，光子能量3.6eV高于此值，能吸收能量為3.6?eV的光子，故D錯誤。11.【答案】ACD【解答】A.根據(jù)C32=3，知這群氫原子可能輻射3種頻率的光子，故A正確。B.當吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，才能發(fā)生躍遷，n=3和n=4間的能級差為0.66eV，吸收0.70eV的光子能量，不能從n=3躍遷到n=4能級，故B錯誤;C.因為0.70eV>0.66eV，用0.70eV動能的電子碰撞可使氫原子躍遷，故C正確；D.氫原子向低能級躍遷時電場力做正功，電勢能減小，電子動能增大，總能量減小，故D正確。12.【答案】AD【解答】AB.氫原子吸收一定頻率的光子后，能量會增大，氫原子向高能級躍遷，半徑變大，庫侖引力做負功，動能減少，速度減小，根據(jù)頻率公式f=v2πr可知頻率減小，故A正確，B錯誤；CD.氫原子向低能級躍遷時是隨機的，一群處于n能級的氫原子向低能級躍遷時最多可能發(fā)出Cn2=nn?12種不同頻率的光子，故C錯誤，D正確。13.【答案】CD【解答】A.圖甲是核輻射的標志，故A錯誤；B.圖乙是氫原子的能級示意圖，氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，能級減小，要釋放一定頻率的光子，故B錯誤；C.當光照射鋅板時，金屬板失去電子，將帶正電，所以與之相連的驗電器的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時驗電器的金屬桿帶的是正電荷，故C正確；D.圖丁是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，由于衍射是波特有的性質(zhì)，所以該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性，故D正確。 14.【答案】ACD【解答】A、用光子能量為12.75eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，E=12.75eV+(?13.6eV)=?0.85eV，剛好能躍遷到第4能級，故A正確；B、根據(jù)C42=6知，可以輻射出6種波長的光，故B錯誤；C、根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子的過程中，電子半徑減小，庫侖力做正功氫原子的電勢能減小，核外電子的動能增大，故C正確；D、從n=4躍遷到n=3輻射的光子能量最小，波長最長，光子能量為0.66eV>0.55eV，大于金屬的逸出功，因此輻射出所有頻率光均能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。15.【答案】BD礎(chǔ)知識點，難度不大，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記基本知識點和基本規(guī)律?！窘獯稹緼.普朗克提出的能量量子化理論，愛因斯坦解釋了光電效應(yīng)，A錯誤；B.比結(jié)合能越大的原子核，原子核越穩(wěn)定，B正確；C.一個氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多只能輻射3種不同頻率的光子，C錯誤；D.天然的放射性現(xiàn)象產(chǎn)生的射線均來自原子核內(nèi)部，所以天然的放射性現(xiàn)象使人類認識到原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，D正確。16.【答案】答案：?mv　mv2+2E02?【解析】解析：德布羅意波長λ=?p=?mv根據(jù)能量守恒得，?ν?E0=12mv2解得入射光子的頻率ν=mv2+2E02?．答案：?mv　mv2+2E02? 17.【答案】2(?ν?E0)m　?2m(?ν?E0)　18.【答案】2.55?10.2【解析】【解析】據(jù)題意，當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，光子的能量恰好等于金屬的逸出功，據(jù)玻爾理論得知，金屬的逸出功為W0=E=E4?E2=?0.85?eV?(?3.40?eV)=2.55?eV。由光電效應(yīng)方程得Ekm=13.6?eV?3.40?eV=10.2?eV。