高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第4章 原子结构第4节 玻尔原子模型随堂练习题

4.4玻尔原子模型同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．关于原子模型，下列说法错误的是

A．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

B．卢瑟福完成的粒子散射实验，说明了原子的“枣糕”模型是不正确的

C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时，辐射出光子

D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加

2．氢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（量子数）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　）

A． B． C． D．

3．以下说法中，不属于玻尔所提出的原子模型理论的是（　　）

A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做圆周运动，但不向外辐射能量

B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道分布是不连续的

C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子

D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率

4．图示为氢原子的能级示意图.现有大量的氢原子从的激发态向低能级跃迁时，辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是（       ）

A．氢原子从的激发态向基态跃迁时，只能辐射出3种特定频率的光

B．氢原子由能级跃迁到能级时，辐射出的光频率最小

C．氢原子由能级跃迁到能级时，电子的动能增加

D．氢原子由能级跃迁到能级时，辐射出的光子能量为

5．按玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为Ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为Rb的圆轨道上，Ra＞Rb，在此过程中（　　）

A．原子要发出一系列频率的光子 B．原子要吸收一系列频率的光子

C．原子要发出某种频率的光子 D．原子要吸收某种频率的光子

6．如图为氢原子能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。则下列说法正确的是（　　）

A．跃迁时共发出4种频率的光

B．跃迁时共发出12种频率的光

C．从能级跃进至能级，辐射出的光频率最大

D．从能级跃进至能级，辐射出的光波长最大

7．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（　　）

A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内

B．玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了各种原子的光谱

C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性

D．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据

8．反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成，反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷，反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同

B．处于第一激发态的反氢原子的电离能为

C．基态反氢原子能吸收的光子而发生跃迁

D．大量处于能级的反氢原子从能级跃迁到能级时，辐射的光子的波长最长

9．氢原子从能量为E1的较高能级跃迁到能量为E2的较低能级，真空中光速为c，则（     ）

A．吸收的光子的波长为

B．吸收的光子的波长为

C．辐射的光子的波长为

D．辐射的光子的波长为

10．如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa、λb、λc，则下列说法正确的是（　　）

A．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的势能减少，氢原子的能量减少

B．从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放光子的波长可表示为

C．用11eV的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子一定不会发生跃迁

D．一群处于n=3能级的氢原子发生能级跃迁时，可辐射出3种能使逸出功为2.49eV的金属钠发生光电效应的光子

11．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于对物理学发展过程中的认识，下列说法不正确的是(            )

A．伽利略利用理想斜面实验，说明了力不是维持物体运动的原因

B．玻尔的原子模型成功地解释了氢原子光谱的成因

C．卡文迪许利用扭秤测出了万有引力常量，被誉为能“称出地球质量的人”

D．卢瑟福通过研究天然放射性现象，提出了“核式结构模型”

12．下图为氢原子能级示意图，下列说法正确的是（　　）

A．氢原子在激发态辐射的光子能量最大为

B．吸收能量为的光子可使氢原子从能级跃迁到能级

C．要使电子从的氢原子中脱离至少需要吸收的能量

D．从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射的光子波长短

13．用a、b两种可见光照射同一光电效应装置，测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示，图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在到之间，下列说法正确的是（　　）

A．a光的波长比b光的小

B．单色光a的光子动量比单色光b的光子动量大

C．用大量的光子去照射基态的氢原子可以得到两种可见光

D．若a光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，则b光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光

14．图甲中给出了氢原子光谱中四种可见光谱线对应的波长，氢原子能级图如图乙所示。由普朗克常量可计算出这四种可见光的光子能量由大到小排列依次为、、和，则下列说法中正确的是（　　）

A．谱线对应光子的能量是最大的

B．光只能使处于能级的氢原子向高能级跃迁并且还达不到电离状态

C．光是由处于的激发态氢原子向低能级跃迁的过程中产生的

D．若四种光均能使某金属发生光电效应，则光获取的光电子的最大初动能较大

15．如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是（ ）

A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B．这些氢原子总共可辐射出4种不同频率的光

C．由n = 2能级跃迁到n = 1能级辐射出的光频率最小

D．由n = 4能级跃迁到n = 1能级辐射出的光频率最高

二、填空题（共3题）

16．一群处于量子数n＝3的激发态氢原子向低能级跃迁时，可能发出的光谱线种类最多有______，其中最小的频率等于_________Hz．

17．根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离______ (选填“近”或“远”)。当He＋处在n=4的激发态向基态跃迁时辐射光子的能量为______eV。

18．在氢原子光谱中．电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出_____________条不同频率的谱线．

三、综合题（共4题）

19．当氢原子从的能级跃迁到的能级时，计算所辐射的光子的能量、频率和波长。

20．氢原子在基态时轨道半径m，能量eV，求：氢原子处于基态时：（普朗克常量h=6.63×10-34J·s，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2）

(1)电子的动能；

(2)原子的电势能；

(3)用波长是多少的光照射可使其电离。

21．氢原子处于基态时，原子能量E1=－13.6eV，已知电子电量e =1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10—30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.

 （1）氢原子核外电子的绕核运动，则氢原子处于n=2的定态时，核外电子运动的周期多大？处于n=2的定态与n=4的定态电子运动周期之比? （用K，e，r1，m表示，rn=n2r1，,不要求代入数据）

 （2）若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？

 （3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？(其中h=6.63×10-34J·s)

22．己氢原子处于基态的能级值为，处于量子数为n的激发态能级时能量为，普朗克常量为h．原子从能级向跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求：

（1）该金属的截止频率：

（2）产生光电子最大初动能。

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．C

5．C

6．C

7．D

8．D

9．D

10．A

11．D

12．A

13．C

14．B

15．D

16．     3     4.56×1014Hz

17．     近     51

18．6

19．，，

20．(1)13.6eV；(2)－27.2eV；(3)9.14×10－8m

21.（1）1:8（2）8.21×1014Hz（3）四条

22.．（1）；（2）