人教版高中物理選擇性必修三 課時(shí)分層作業(yè)14　氫原子光譜和玻爾的原子模型同步檢測(cè)

1、課時(shí)分層作業(yè)(十四)氫原子光譜和玻爾的原子模型(建議用時(shí)：25分鐘)考點(diǎn)一光譜及氫原子光譜的規(guī)律1(多選)關(guān)于線(xiàn)狀譜，下列說(shuō)法中正確的是()A每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線(xiàn)狀譜不同B每種原子處在不同的物質(zhì)中的線(xiàn)狀譜相同C每種原子在任何條件下發(fā)光的線(xiàn)狀譜都相同D兩種不同的原子發(fā)光的線(xiàn)狀譜可能相同BC每種原子都有自己的結(jié)構(gòu)，只能發(fā)出由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的自己的特征譜線(xiàn)，不會(huì)因溫度、物質(zhì)不同而改變，B、C正確。2(多選)關(guān)于經(jīng)典電磁理論與原子的核式結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A經(jīng)典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性B經(jīng)典電磁理論無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性C根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子會(huì)不斷釋放

2、能量，最后被吸附到原子核上D根據(jù)經(jīng)典電磁理論，原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的BCD根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，向外輻射電磁波，電子轉(zhuǎn)動(dòng)能量減少，軌道半徑不斷減小，運(yùn)動(dòng)頻率不斷改變，因此大量原子發(fā)光的光譜應(yīng)該是連續(xù)譜，最終電子落到原子核上，A錯(cuò)誤，B、C、D正確。3以下說(shuō)法中正確的是()A進(jìn)行光譜分析，可以用連續(xù)光譜，也可以用吸收光譜B光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速C分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成，可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過(guò)另一種物質(zhì)的低溫蒸氣取得吸收光譜進(jìn)行分析D攝下月球的光譜，可以分析出月球上有哪些元素B進(jìn)行光譜分析不能用連續(xù)光譜，只能用明線(xiàn)光譜或吸收光譜，A錯(cuò)誤；光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是靈敏

3、而且迅速，B正確；分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成，可用白光照射其低溫蒸氣產(chǎn)生的吸收光譜進(jìn)行分析，通過(guò)另一種物質(zhì)的低溫蒸氣只能取得另一種物質(zhì)的吸收光譜，C錯(cuò)誤；月球不能發(fā)光，它只能反射太陽(yáng)光，故其反射的光譜是太陽(yáng)光譜，而不是月球的光譜，不能用來(lái)分析月球上的元素，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二玻爾原子理論的基本假設(shè)4根據(jù)玻爾原子模型，氫原子中電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的半徑()A可以取任意值B可以在某一范圍內(nèi)取值C可以取一系列不連續(xù)的任意值D可以取一系列不連續(xù)的特定值D根據(jù)玻爾提出的軌道量子化假設(shè)可知選項(xiàng)D正確。5關(guān)于玻爾理論的局限性，下列說(shuō)法中正確的是()A玻爾的原子模型與原子的核式結(jié)構(gòu)模型本質(zhì)上是完全一致的B玻爾理論的局限性是

4、保留了過(guò)多的經(jīng)典物理理論C玻爾理論的局限性在于提出了定態(tài)和能級(jí)之間躍遷的概念D玻爾第一次將量子觀(guān)念引入原子領(lǐng)域，是使玻爾理論陷入局限性的根本原因B玻爾的原子模型與原子的核式結(jié)構(gòu)模型本質(zhì)上是不同的，故A錯(cuò)誤；玻爾第一次將量子觀(guān)念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和能級(jí)之間躍遷的概念，所以成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，但是由于過(guò)多保留了經(jīng)典粒子的觀(guān)念，仍然擺脫不了核式結(jié)構(gòu)模型的局限性，可見(jiàn)B對(duì)，C、D錯(cuò)。故選B?？键c(diǎn)三氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)和躍遷問(wèn)題的理解6(多選)氫原子能級(jí)圖如圖所示，a、b、c分別表示原子在不同能級(jí)之間的三種躍遷途徑，設(shè)a、b、c在躍遷過(guò)程中，放出光子的能量和波長(zhǎng)分別是Ea、Eb、Ec和a

5、、b、c，若a光恰能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則()AabcBeq f(1,b)eq f(1,a)eq f(1,c)CEbEaEcDc光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)BCEaE2E1，EbE3E1，EcE3E2，故EbEaEc，C正確；又因?yàn)镋hheq f(c,)，故eq f(1,b)eq f(1,a)eq f(1,c)，A錯(cuò)誤，B正確；a光恰能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而EaEc，D錯(cuò)誤。7根據(jù)玻爾理論，下列關(guān)于氫原子的論述正確的是()A若氫原子由能量為En的定態(tài)向低能級(jí)m躍遷，則氫原子要輻射的光子能量為hEnEmB電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，若圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為，則其發(fā)光的頻率也是C一個(gè)氫原子中的電子從一個(gè)半

6、徑為ra的軌道直接躍遷到另一半徑為rb的軌道，則此過(guò)程原子要輻射某一頻率的光子D氫原子吸收光子后，將從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷A原子由能量為En的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量等于兩能級(jí)的能量差，故A正確；電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，處于某一定態(tài)，不向外輻射能量，故B錯(cuò)誤；電子只有由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道，能級(jí)降低，才能輻射某一頻率的光子，故C錯(cuò)誤；原子吸收光子后能量增加，能級(jí)升高，故D錯(cuò)誤。8如圖所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光。在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線(xiàn)從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()A B C DC根據(jù)Eh，eq f(c,)，可知eq f(c,

7、)eq f(hc,E)，能級(jí)差越大，波長(zhǎng)越小，所以a的波長(zhǎng)最小，b的波長(zhǎng)最大，C正確。9氫原子光譜在巴耳末系中最長(zhǎng)波長(zhǎng)的光子能量是多少？解析當(dāng)n3時(shí)，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，代入巴耳末公式有eq f(1,1)1.10107eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,22)f(1,32)解之得16.5107 m光子能量為1hheq f(c,1)eq f(6.6310343108,6.5107) J3.061019 J。答案3.061019 J(建議用時(shí)：15分鐘)10(多選)有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)法，正確的是()A氫原子的發(fā)射光譜是線(xiàn)狀譜B氫原子光譜說(shuō)明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C氫原子光譜說(shuō)明氫原子能

8、級(jí)是分立的D氫原子光譜線(xiàn)的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)ABC原子的發(fā)射光譜是原子躍遷時(shí)形成的，由于原子的能級(jí)是分立的，所以氫原子的發(fā)射光譜是線(xiàn)狀譜，原子發(fā)出的光子的能量正好等于原子躍遷時(shí)的能級(jí)差，故氫原子只能發(fā)出特定頻率的光，綜上所述，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，A、B、C正確。11氫原子能級(jí)示意圖如圖所示。光子能量在1.63 eV3.10 eV的光為可見(jiàn)光，要使處于基態(tài)(n1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為()A12.09 eVB10.20 eVC1.89 eVD1.51 eVA因?yàn)榭梢?jiàn)光光子的能量范圍是1.63 eV3.10 eV，所以氫原子至少要被激發(fā)到n3能級(jí)，要給氫原

9、子提供的能量最少為E(1.5113.60)eV12.09 eV，選項(xiàng)A正確。12已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為13.6 eV，核外電子的第一軌道半徑為0.531010 m，電子質(zhì)量me9.11031 kg，電荷量為1.61019 C，求電子躍遷到第三軌道時(shí)，氫原子的能量、電子的動(dòng)能和原子的電勢(shì)能各多大？解析氫原子能量E3eq f(1,32)E11.51 eV電子在第三軌道時(shí)半徑為r3n2r132r19r1電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由庫(kù)侖力提供，所以eq f(ke2,roal(2,3)eq f(mevoal(2,3),r3)由可得電子動(dòng)能為Ek3eq f(1,2)meveq oal(2,3)eq f(k

10、e2,232r1)eq f(91091.610192,290.5310101.61019) eV1.51 eV由于E3Ek3Ep3，故原子的電勢(shì)能為Ep3E3Ek31.51 eV1.51 eV3.02 eV。答案1.51 eV1.51 eV3.02 eV13將氫原子電離，就是從外部給電子能量，使其從基態(tài)或激發(fā)態(tài)脫離原子核的束縛而成為自由電子。(1)若要使處于n2激發(fā)態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射該氫原子？(2)若用波長(zhǎng)為200 nm的紫外線(xiàn)照射氫原子，則電子飛到離核無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)的速度多大？(電子電荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，電子質(zhì)量me9.11031 kg)解析(1)n2時(shí)，E2eq f(13.6,22) eV3.4 eV所謂電離，就是使處于基態(tài)或激發(fā)態(tài)的原子的核外電子躍遷到n的軌道，n時(shí)，E0。所以，要使處于n2激發(fā)態(tài)的原子電離，電離能為EEE23.4 eVeq f(E,h)eq f(3.41.61019,6.631034) Hz8.211014 Hz。(