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高中物理人教版 (新课标)选修34 玻尔的原子模型综合训练题
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修34 玻尔的原子模型综合训练题,共4页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(本题共6小题,每小题6分)
1.根据玻尔原子模型,氢原子中电子绕核运动的半径( )
A.可以取任意值
B.可以在某一范围内取值
C.可以取一系列不连续的任意值
D.可以取一系列不连续的特定值
[解析] 根据玻尔提出的轨道量子化假设可知选项D正确.
[答案] D
2.(多选)根据玻尔原子理论,下列说法正确的是( )
A.原子处于定态时,虽然电子做变速运动,但并不向外辐射能量
B.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,电势能的减少量大于动能的增加量
C.氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子,因而轨道半径可以连续增大
D.电子没有确定轨道,只存在电子云
[解析] 氢原子具有的稳定能量状态称为定态,电子绕核运动,但它并不向外辐射能量,故A正确;氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,电势能的减少量大于动能的增加量,故B正确;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,而电子的可能轨道的分布是不连续的,所以轨道半径不可以连续增大,故C错误;电子有确定轨道,故D错误.
[答案] AB
3.根据玻尔理论,下列关于氢原子的论述正确的是( )
A.若氢原子由能量为En的定态向低能级m跃迁,则氢原子要辐射的光子能量为hν=En-Em
B.电子沿某一轨道绕核运动,若圆周运动的频率为ν,则其发光的频率也是ν
C.一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道直接跃迁到另一半径为rb的轨道,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] 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,故A对;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B错;电子只有由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道,能级降低,才能辐射某一频率的光子,故C错误;原子吸收光子后能量增加,能级升高,故D错.
[答案] A
4.(多选)氢原子能级图如图所示,a,b,c分别表示原子在不同能级之间的三种跃迁途径,设a、b、c在跃迁过程中,放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc,若a光恰能使某金属产生光电效应,则( )
A.λa=λb+λc
B.eq \f(1,λb)=eq \f(1,λa)+eq \f(1,λc)
C.Eb=Ea+Ec
D.c光也能使该金属产生光电效应
[解析] Ea=E2-E1,Eb=E3-E1,Ec=E3-E2,故Eb=Ea+Ec,C项正确;又因为E=hν=heq \f(c,λ),故eq \f(1,λb)=eq \f(1,λa)+eq \f(1,λc),A项错误,B项正确;a光恰能使某金属发生光电效应,而Ea>Ec,故D项错误.
[答案] BC
5.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.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是( )
A B C D
[解析] 根据ΔE=hν,ν=eq \f(c,λ),可知λ=eq \f(c,ν)=eq \f(hc,ΔE),能级差越大,波长越小,所以a的波长最小,b的波长最大,答案选C.
[答案] C
6.(多选)已知金属钙的逸出功为2.7 eV,氢原子的能级图如图所示.一群氢原子处于n=4能级状态,则( )
A.氢原子可能辐射6种频率的光子
B.氢原子可能辐射5种频率的光子
C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
[解析] 因为Ceq \\al(2,4)=6,所以氢原子可能辐射6种频率的光子,故A正确,B错误;金属钙的逸出功为2.7 eV,只有n=4跃迁到n=1,n=3跃迁到n=1,n=2跃迁到n=1所辐射的光子能量大于该逸出功,才能发生光电效应,故C正确,D错误.
[答案] AC
二、非选择题(14分)
7.已知氢原子的基态能量为-13.6 eV,核外电子的第一轨道半径为0.53×10-10 m,电子质量me=9.1×10-31 kg,电荷量为1.6×10-19 C,求电子跃迁到第三轨道时,氢原子的能量、电子的动能和原子的电势能各多大?
[解析] 氢原子能量E3=eq \f(1,32)E1=-1.51 eV
电子在第三轨道时半径为r3=n2r1=32r1=9r1①
电子绕核做圆周运动的向心力由库仑力提供,所以
eq \f(ke2,r\\al(2,3))=eq \f(mev\\al(2,3),r3)②
由①②可得电子动能为Ek3=eq \f(1,2)meveq \\al(2,3)=eq \f(ke2,2×32r1)
=eq \f(9×109×1.6×10-192,2×9×0.53×10-10×1.6×10-19) eV=1.51 eV
由于E3=Ek3+Ep3,故原子的电势能为
Ep3=E3-Ek3=-1.51 eV-1.51 eV=-3.02 eV.
[答案] -1.51 eV 1.51 eV -3.02 eV
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