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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性4 氢原子光谱和玻尔的原子模型同步练习题
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性4 氢原子光谱和玻尔的原子模型同步练习题，共14页。
1．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）关于光谱和光谱分析，下列说法错误的是（ ）
A．发射光谱包括连续谱和线状谱
B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱
C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析
D．光谱分析可以帮助人们发现新元素
2．（2020春·宁夏银川·高二阶段练习）根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是（ ）
A．线状谱中的亮线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线
B．线状谱中的亮线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
C．线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线都不是特征谱线
D．同一元素的线状谱的亮线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的
3．（2023春·宁夏银川·高二校考期中）如图为氢原子光谱，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（ ）
A．氢原子发射光谱属于连续光谱
B．该光谱是由氢原子核的跃迁产生
C．Hδ谱线对应光子的动量最大
D．Hα谱线对应光子的能量最大
4．（2022春·全国·高二专题练习）如图所示放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线，下列说法正确的是（ ）
A．亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光
B．有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级
C．核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱
D．光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续
题组二 玻尔原子理论的基本假设
5．（2022·高二课时练习）一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（ ）
A．吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差
B．吸收光子，能量减少
C．放出光子，能量增加
D．放出光子，放出光子的能量等于两能级之差
6．（2021春·北京海淀·高二北京交通大学附属中学校考期末）（多选）氢原子的核外电子从距离核较近的轨道跃迁到距离核较远的轨道过程中（ ）
A．原子要吸收光子B．原子的电势能减小
C．原子的能量减小D．电子的动能减小
7．（2022·高二课时练习）（多选）下列说法正确的是（ ）
A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化
B．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子
C．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差
D．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线
8．（2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中阶段练习）已知氢原子的基态能量为，激发态能量，其中。若氢原子从能级跃迁到能级放出光子的频率为，则大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最小频率为（ ）
A．B．C．D．
题组三 玻尔理论对氢光谱的解释
9．（2023春·河北邯郸·高二涉县第二中学校联考期中）下图为氢原子的能级图，以下说法正确的是（ ）
A．氢原子从高能级向基态跃迁时可能发射γ光子
B．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线
C．一个处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线
D．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子都可以使逸出功为3.34eV的锌板发生光电效应
10．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）（多选）如图为氢原子的能级示意图，大量处于同一激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光，则下列说法正确的是（ ）
A．这些氢原子处于能级的激发态
B．这些氢原子辐射出的光子的最小能量为10.2eV
C．这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应
D．若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV
题组四 玻尔理论的局限性
11．（2022·高三课时练习）关于玻尔理论的局限性，下列说法中正确的是（ ）
A．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是完全一致的
B．玻尔理论的局限性是保留了过多的经典物理理论
C．玻尔理论的局限性在于提出了定态和能级之间跃迁的概念
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，是使玻尔理论陷入局限性的根本原因
12．（2023春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）根据玻尔的原子理论，氢原子具有能量量子化和轨道量子化。若氢原子的基态能量为，当量子数为n时，激发态能量为，光在真空中传播速度为c。下列描述正确的是（ ）
A．当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆周运动的动能增大，原子能量也增大
B．一个处于激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出6条光线
C．氢原子从跃迁到时，所辐射光子的能量是
D．氢原子从跃迁到时，所辐射光波的波长是
13．（2023春·山东青岛·高二统考期中）（多选）如图是氢原子的能级图，一群处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子。下列给出的不同光子能量的入射光，可以让处于该激发态的氢原子电离的是（ ）
A．0.66eVB．0.85eVC．3.40eVD．13.6eV
14．（2022·重庆·高考真题）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ）
A．10.20eVB．12.09eVC．12.75eVD．13.06eV
15．（2022·海南·高考真题）（多选）一群处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子，则（ ）
A．需要向外吸收能量
B．共能放出6种不同频率的光子
C．向跃迁发出的光子频率最大
D．向跃迁发出的光子频率最大
4.4氢原子光谱和玻尔的原子模型 分层作业
题组一 光谱和光谱分析
1．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）关于光谱和光谱分析，下列说法错误的是（ ）
A．发射光谱包括连续谱和线状谱
B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱
C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析
D．光谱分析可以帮助人们发现新元素
【答案】B
【详解】A．光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱分为连续谱和线状谱，故A正确，不符合题意；
B．太阳光谱中有暗线，是吸收光谱，氢光谱是线状谱，故B错误，符合题意；
C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析，故C正确，不符合题意；
D．光谱分析可以精确分析物质中所含元素，可以帮助人们发现新元素，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．（2020春·宁夏银川·高二阶段练习）根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是（ ）
A．线状谱中的亮线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线
B．线状谱中的亮线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
C．线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线都不是特征谱线
D．同一元素的线状谱的亮线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的
【答案】D
【详解】根据光谱理论可知，明线光谱与吸收光谱都能表示元素的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱的亮线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的，选项D正确，ABC错误；
故选D。
3．（2023春·宁夏银川·高二校考期中）如图为氢原子光谱，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（ ）
A．氢原子发射光谱属于连续光谱
B．该光谱是由氢原子核的跃迁产生
C．Hδ谱线对应光子的动量最大
D．Hα谱线对应光子的能量最大
【答案】C
【详解】A．氢原子发射光谱属于线状谱。A错误；
B．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生，B错误；
C．光子动量为，Hδ谱线波长最短，所以Hδ谱线对应光子动量最大，C正确；
D．光子的能量为，Hα谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小，D错误。
故选C。
4．（2022春·全国·高二专题练习）如图所示放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线，下列说法正确的是（ ）
A．亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光
B．有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级
C．核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱
D．光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续
【答案】D
【详解】放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发，这是因为原子发生了跃迁，同时辐射出光子，形成光谱，但是因为原子在不同能级之间跃迁时，形成不同波长的光，而形成的光谱是已经发生了跃迁的能级形成的，由于不同能级之间发生跃迁的条件不一样，几条光谱线并不对应着氢原子有几个能级，同时氢原子的光谱是一些分立的不连续的亮线，故ABC错误，D正确。
故选D。
题组二 玻尔原子理论的基本假设
5．（2022·高二课时练习）一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（ ）
A．吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差
B．吸收光子，能量减少
C．放出光子，能量增加
D．放出光子，放出光子的能量等于两能级之差
【答案】A
【详解】氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时，吸收光子，能量增加，吸收光子的能量等于两能级之差，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．（2021春·北京海淀·高二北京交通大学附属中学校考期末）（多选）氢原子的核外电子从距离核较近的轨道跃迁到距离核较远的轨道过程中（ ）
A．原子要吸收光子B．原子的电势能减小
C．原子的能量减小D．电子的动能减小
【答案】AD
【详解】核外电子从低轨道到高轨道，需吸收光子。轨道变高，则原子势能增大，电子动能减小，原子能量增加。
故选D。
7．（2022·高二课时练习）（多选）下列说法正确的是（ ）
A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化
B．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子
C．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差
D．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线
【答案】CD
【详解】A．玻尔原子理论提出原子的能量是量子化的，故A错误；
BC．根据玻尔理论可知，原子从低能级向高能级跃迁时吸收光子，从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差，故B错误，C正确；
D．根据玻尔理论，由于原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，因此原子的光谱只有一些分立的亮线，故D正确；
故选CD。
8．（2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中阶段练习）已知氢原子的基态能量为，激发态能量，其中。若氢原子从能级跃迁到能级放出光子的频率为，则大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最小频率为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】据题意可得
联立可得大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最小频率为
故B正确，ACD错误。
故选B。
题组三 玻尔理论对氢光谱的解释
9．（2023春·河北邯郸·高二涉县第二中学校联考期中）下图为氢原子的能级图，以下说法正确的是（ ）
A．氢原子从高能级向基态跃迁时可能发射γ光子
B．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线
C．一个处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线
D．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子都可以使逸出功为3.34eV的锌板发生光电效应
【答案】C
【详解】A．从能量为0跃迁到基态，放出的光子能量也就是13.6eV，小于光子的能量，故A错误；
B．一群处于的能级上的氢原子向低能级跃迁时产生的谱线条数，根据数学知识有种，故B错误；
C．一个处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线，故C正确；
D．根据金属发生光电效应的条件可知，入射光子的能量要大于金属的逸出功，故氢原子辐射的光子能量大于3.34eV的，都可以使锌板发生光电效应。根据一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时辐射3种光子，光子的能量分别为
其中两种光子的能量大于锌板的逸出功，因此只有两种光子可以使锌板发生光电效应，故D错误。
故选C。
10．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）（多选）如图为氢原子的能级示意图，大量处于同一激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光，则下列说法正确的是（ ）
A．这些氢原子处于能级的激发态
B．这些氢原子辐射出的光子的最小能量为10.2eV
C．这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应
D．若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV
【答案】CD
【详解】A．根据解得，A错误；
B．这些氢原子辐射出的光子的最小能量为
B错误；
C．这些氢原子辐射出的光子的最大能量为
因此这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应，C正确；
D．根据上述可知，这些氢原子的电离能为
可知，若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV，D正确。
故选CD。
题组四 玻尔理论的局限性
11．（2022·高三课时练习）关于玻尔理论的局限性，下列说法中正确的是（ ）
A．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是完全一致的
B．玻尔理论的局限性是保留了过多的经典物理理论
C．玻尔理论的局限性在于提出了定态和能级之间跃迁的概念
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，是使玻尔理论陷入局限性的根本原因
【答案】B
【详解】A．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，故A错误；
BCD．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和能级之间跃迁的概念，所以成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但是由于过多保留了经典粒子的观念，仍然摆脱不了核式结构模型的局限性，故B正确，CD错误。
故选B。
12．（2023春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）根据玻尔的原子理论，氢原子具有能量量子化和轨道量子化。若氢原子的基态能量为，当量子数为n时，激发态能量为，光在真空中传播速度为c。下列描述正确的是（ ）
A．当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆周运动的动能增大，原子能量也增大
B．一个处于激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出6条光线
C．氢原子从跃迁到时，所辐射光子的能量是
D．氢原子从跃迁到时，所辐射光波的波长是
【答案】C
【详解】A．按照玻尔理论，氢原子从量子数大的向量子数小的轨道跃迁，需要放出光子，原子的总能量减小；核外电子绕原子核做匀速圆周运动，有
得
由此可知，当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆周运动的动能增大，选项A错误；
B．一个处于激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出3条光线，选项B错误；
C．由玻尔理论可得辐射光子能量
选项C正确；
D．氢原子从n=3跃迁到n=4时，需要吸收光子，选项D错误。
故选C。
13．（2023春·山东青岛·高二统考期中）（多选）如图是氢原子的能级图，一群处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子。下列给出的不同光子能量的入射光，可以让处于该激发态的氢原子电离的是（ ）
A．0.66eVB．0.85eVC．3.40eVD．13.6eV
【答案】CD
【详解】由题意，一群处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子，则由氢原子跃迁时辐射光子的种数
可知，这群氢原子处于第三能级，而要使处于该能级的氢原子发生电离，则所吸收的能量必须大于该能级能量的绝对值，即必须大于。
故选CD。
14．（2022·重庆·高考真题）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ）
A．10.20eVB．12.09eVC．12.75eVD．13.06eV
【答案】C
【详解】由题知使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则由蓝光光子能量范围可知从氢原子从n = 4能级向低能级跃迁可辐射蓝光，不辐射紫光（即从n = 4，跃迁到n = 2辐射蓝光），则需激发氢原子到n = 4能级，则激发氢原子的光子能量为E = E4－E1= 12.75eV
故选C。
15．（2022·海南·高考真题）（多选）一群处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子，则（ ）
A．需要向外吸收能量
B．共能放出6种不同频率的光子
C．向跃迁发出的光子频率最大
D．向跃迁发出的光子频率最大
【答案】BD
【详解】A．高能级向低能级跃迁向外放出能量，以光子形式释放出去，故A错误；
B．最多能放不同频率光子的种数为
故B正确；
CD．从最高能级向最低能级跃迁释放的光子能量最大，对应的频率最大，波长最小，则向跃迁发出的光子频率最大，故D正确，C错误。
故选BD。
1．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）关于光谱和光谱分析，下列说法错误的是（ ）
A．发射光谱包括连续谱和线状谱
B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱
C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析
D．光谱分析可以帮助人们发现新元素
2．（2020春·宁夏银川·高二阶段练习）根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是（ ）
A．线状谱中的亮线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线
B．线状谱中的亮线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
C．线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线都不是特征谱线
D．同一元素的线状谱的亮线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的
3．（2023春·宁夏银川·高二校考期中）如图为氢原子光谱，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（ ）
A．氢原子发射光谱属于连续光谱
B．该光谱是由氢原子核的跃迁产生
C．Hδ谱线对应光子的动量最大
D．Hα谱线对应光子的能量最大
4．（2022春·全国·高二专题练习）如图所示放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线，下列说法正确的是（ ）
A．亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光
B．有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级
C．核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱
D．光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续
题组二 玻尔原子理论的基本假设
5．（2022·高二课时练习）一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（ ）
A．吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差
B．吸收光子，能量减少
C．放出光子，能量增加
D．放出光子，放出光子的能量等于两能级之差
6．（2021春·北京海淀·高二北京交通大学附属中学校考期末）（多选）氢原子的核外电子从距离核较近的轨道跃迁到距离核较远的轨道过程中（ ）
A．原子要吸收光子B．原子的电势能减小
C．原子的能量减小D．电子的动能减小
7．（2022·高二课时练习）（多选）下列说法正确的是（ ）
A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化
B．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子
C．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差
D．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线
8．（2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中阶段练习）已知氢原子的基态能量为，激发态能量，其中。若氢原子从能级跃迁到能级放出光子的频率为，则大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最小频率为（ ）
A．B．C．D．
题组三 玻尔理论对氢光谱的解释
9．（2023春·河北邯郸·高二涉县第二中学校联考期中）下图为氢原子的能级图，以下说法正确的是（ ）
A．氢原子从高能级向基态跃迁时可能发射γ光子
B．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线
C．一个处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线
D．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子都可以使逸出功为3.34eV的锌板发生光电效应
10．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）（多选）如图为氢原子的能级示意图，大量处于同一激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光，则下列说法正确的是（ ）
A．这些氢原子处于能级的激发态
B．这些氢原子辐射出的光子的最小能量为10.2eV
C．这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应
D．若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV
题组四 玻尔理论的局限性
11．（2022·高三课时练习）关于玻尔理论的局限性，下列说法中正确的是（ ）
A．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是完全一致的
B．玻尔理论的局限性是保留了过多的经典物理理论
C．玻尔理论的局限性在于提出了定态和能级之间跃迁的概念
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，是使玻尔理论陷入局限性的根本原因
12．（2023春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）根据玻尔的原子理论，氢原子具有能量量子化和轨道量子化。若氢原子的基态能量为，当量子数为n时，激发态能量为，光在真空中传播速度为c。下列描述正确的是（ ）
A．当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆周运动的动能增大，原子能量也增大
B．一个处于激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出6条光线
C．氢原子从跃迁到时，所辐射光子的能量是
D．氢原子从跃迁到时，所辐射光波的波长是
13．（2023春·山东青岛·高二统考期中）（多选）如图是氢原子的能级图，一群处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子。下列给出的不同光子能量的入射光，可以让处于该激发态的氢原子电离的是（ ）
A．0.66eVB．0.85eVC．3.40eVD．13.6eV
14．（2022·重庆·高考真题）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ）
A．10.20eVB．12.09eVC．12.75eVD．13.06eV
15．（2022·海南·高考真题）（多选）一群处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子，则（ ）
A．需要向外吸收能量
B．共能放出6种不同频率的光子
C．向跃迁发出的光子频率最大
D．向跃迁发出的光子频率最大
4.4氢原子光谱和玻尔的原子模型 分层作业
题组一 光谱和光谱分析
1．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）关于光谱和光谱分析，下列说法错误的是（ ）
A．发射光谱包括连续谱和线状谱
B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱
C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析
D．光谱分析可以帮助人们发现新元素
【答案】B
【详解】A．光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱分为连续谱和线状谱，故A正确，不符合题意；
B．太阳光谱中有暗线，是吸收光谱，氢光谱是线状谱，故B错误，符合题意；
C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析，故C正确，不符合题意；
D．光谱分析可以精确分析物质中所含元素，可以帮助人们发现新元素，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．（2020春·宁夏银川·高二阶段练习）根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是（ ）
A．线状谱中的亮线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线
B．线状谱中的亮线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
C．线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线都不是特征谱线
D．同一元素的线状谱的亮线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的
【答案】D
【详解】根据光谱理论可知，明线光谱与吸收光谱都能表示元素的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱的亮线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的，选项D正确，ABC错误；
故选D。
3．（2023春·宁夏银川·高二校考期中）如图为氢原子光谱，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（ ）
A．氢原子发射光谱属于连续光谱
B．该光谱是由氢原子核的跃迁产生
C．Hδ谱线对应光子的动量最大
D．Hα谱线对应光子的能量最大
【答案】C
【详解】A．氢原子发射光谱属于线状谱。A错误；
B．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生，B错误；
C．光子动量为，Hδ谱线波长最短，所以Hδ谱线对应光子动量最大，C正确；
D．光子的能量为，Hα谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小，D错误。
故选C。
4．（2022春·全国·高二专题练习）如图所示放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线，下列说法正确的是（ ）
A．亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光
B．有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级
C．核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱
D．光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续
【答案】D
【详解】放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发，这是因为原子发生了跃迁，同时辐射出光子，形成光谱，但是因为原子在不同能级之间跃迁时，形成不同波长的光，而形成的光谱是已经发生了跃迁的能级形成的，由于不同能级之间发生跃迁的条件不一样，几条光谱线并不对应着氢原子有几个能级，同时氢原子的光谱是一些分立的不连续的亮线，故ABC错误，D正确。
故选D。
题组二 玻尔原子理论的基本假设
5．（2022·高二课时练习）一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（ ）
A．吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差
B．吸收光子，能量减少
C．放出光子，能量增加
D．放出光子，放出光子的能量等于两能级之差
【答案】A
【详解】氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时，吸收光子，能量增加，吸收光子的能量等于两能级之差，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．（2021春·北京海淀·高二北京交通大学附属中学校考期末）（多选）氢原子的核外电子从距离核较近的轨道跃迁到距离核较远的轨道过程中（ ）
A．原子要吸收光子B．原子的电势能减小
C．原子的能量减小D．电子的动能减小
【答案】AD
【详解】核外电子从低轨道到高轨道，需吸收光子。轨道变高，则原子势能增大，电子动能减小，原子能量增加。
故选D。
7．（2022·高二课时练习）（多选）下列说法正确的是（ ）
A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化
B．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子
C．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差
D．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线
【答案】CD
【详解】A．玻尔原子理论提出原子的能量是量子化的，故A错误；
BC．根据玻尔理论可知，原子从低能级向高能级跃迁时吸收光子，从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差，故B错误，C正确；
D．根据玻尔理论，由于原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，因此原子的光谱只有一些分立的亮线，故D正确；
故选CD。
8．（2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中阶段练习）已知氢原子的基态能量为，激发态能量，其中。若氢原子从能级跃迁到能级放出光子的频率为，则大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最小频率为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】据题意可得
联立可得大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最小频率为
故B正确，ACD错误。
故选B。
题组三 玻尔理论对氢光谱的解释
9．（2023春·河北邯郸·高二涉县第二中学校联考期中）下图为氢原子的能级图，以下说法正确的是（ ）
A．氢原子从高能级向基态跃迁时可能发射γ光子
B．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线
C．一个处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线
D．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子都可以使逸出功为3.34eV的锌板发生光电效应
【答案】C
【详解】A．从能量为0跃迁到基态，放出的光子能量也就是13.6eV，小于光子的能量，故A错误；
B．一群处于的能级上的氢原子向低能级跃迁时产生的谱线条数，根据数学知识有种，故B错误；
C．一个处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生2种谱线，故C正确；
D．根据金属发生光电效应的条件可知，入射光子的能量要大于金属的逸出功，故氢原子辐射的光子能量大于3.34eV的，都可以使锌板发生光电效应。根据一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时辐射3种光子，光子的能量分别为
其中两种光子的能量大于锌板的逸出功，因此只有两种光子可以使锌板发生光电效应，故D错误。
故选C。
10．（2023春·陕西榆林·高二绥德中学校考阶段练习）（多选）如图为氢原子的能级示意图，大量处于同一激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光，则下列说法正确的是（ ）
A．这些氢原子处于能级的激发态
B．这些氢原子辐射出的光子的最小能量为10.2eV
C．这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应
D．若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV
【答案】CD
【详解】A．根据解得，A错误；
B．这些氢原子辐射出的光子的最小能量为
B错误；
C．这些氢原子辐射出的光子的最大能量为
因此这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应，C正确；
D．根据上述可知，这些氢原子的电离能为
可知，若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV，D正确。
故选CD。
题组四 玻尔理论的局限性
11．（2022·高三课时练习）关于玻尔理论的局限性，下列说法中正确的是（ ）
A．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是完全一致的
B．玻尔理论的局限性是保留了过多的经典物理理论
C．玻尔理论的局限性在于提出了定态和能级之间跃迁的概念
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，是使玻尔理论陷入局限性的根本原因
【答案】B
【详解】A．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，故A错误；
BCD．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和能级之间跃迁的概念，所以成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但是由于过多保留了经典粒子的观念，仍然摆脱不了核式结构模型的局限性，故B正确，CD错误。
故选B。
12．（2023春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）根据玻尔的原子理论，氢原子具有能量量子化和轨道量子化。若氢原子的基态能量为，当量子数为n时，激发态能量为，光在真空中传播速度为c。下列描述正确的是（ ）
A．当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆周运动的动能增大，原子能量也增大
B．一个处于激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出6条光线
C．氢原子从跃迁到时，所辐射光子的能量是
D．氢原子从跃迁到时，所辐射光波的波长是
【答案】C
【详解】A．按照玻尔理论，氢原子从量子数大的向量子数小的轨道跃迁，需要放出光子，原子的总能量减小；核外电子绕原子核做匀速圆周运动，有
得
由此可知，当氢原子的量子数减小时，其核外电子绕原子核做圆周运动的动能增大，选项A错误；
B．一个处于激发态的氢原子向基态跃迁时最多能发出3条光线，选项B错误；
C．由玻尔理论可得辐射光子能量
选项C正确；
D．氢原子从n=3跃迁到n=4时，需要吸收光子，选项D错误。
故选C。
13．（2023春·山东青岛·高二统考期中）（多选）如图是氢原子的能级图，一群处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子。下列给出的不同光子能量的入射光，可以让处于该激发态的氢原子电离的是（ ）
A．0.66eVB．0.85eVC．3.40eVD．13.6eV
【答案】CD
【详解】由题意，一群处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子，则由氢原子跃迁时辐射光子的种数
可知，这群氢原子处于第三能级，而要使处于该能级的氢原子发生电离，则所吸收的能量必须大于该能级能量的绝对值，即必须大于。
故选CD。
14．（2022·重庆·高考真题）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ）
A．10.20eVB．12.09eVC．12.75eVD．13.06eV
【答案】C
【详解】由题知使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则由蓝光光子能量范围可知从氢原子从n = 4能级向低能级跃迁可辐射蓝光，不辐射紫光（即从n = 4，跃迁到n = 2辐射蓝光），则需激发氢原子到n = 4能级，则激发氢原子的光子能量为E = E4－E1= 12.75eV
故选C。
15．（2022·海南·高考真题）（多选）一群处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子，则（ ）
A．需要向外吸收能量
B．共能放出6种不同频率的光子
C．向跃迁发出的光子频率最大
D．向跃迁发出的光子频率最大
【答案】BD
【详解】A．高能级向低能级跃迁向外放出能量，以光子形式释放出去，故A错误；
B．最多能放不同频率光子的种数为
故B正确；
CD．从最高能级向最低能级跃迁释放的光子能量最大，对应的频率最大，波长最小，则向跃迁发出的光子频率最大，故D正确，C错误。
故选BD。
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