高中物理 第三章 原子结构之谜 第四节 原子的能级结构自我小测 粤教版选修3-5
原子的能级结构1氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，以下说法正确的是()A电子的动能减少，电势能增大B电子的动能增大，电势能减小C电子绕核旋转的半径减小，周期变小D电子绕核旋转的半径增大，周期变大2氢原子的能级如图343所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 eV3.11 eV.下列说法错误的是()图343A处于n3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B大量氢原子从高能级向n3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光3原子的能量量子化现象是指()A原子的能量是不可改变的B原子的能量与电子的轨道无关C原子的能量状态是不连续的D原子具有分立的能级4氢原子的量子数越小，则()A电子轨道半径越小 B原子的能量越小C原子的能量越大 D原子的电势能越小5根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指()A电子的动能B电子的电势能C电子的动能与电势能之和D电子的动能、电势能和原子核能量之和6按氢原子的能级图可判定()A用波长为6 000 的光照射，能使稳定的氢原子电离B用能量为10.2 eV的光子可以激发处于基态的氢原子C用能量为12.5 eV的光子入射可使氢原子激发D用能量为11.0 eV的外来电子，可以使处于基态的氢原子激发7氢原子从能量为E1的较高激发态跃迁到能量为E2的较低激发态，设真空中的光速为c，则()A吸收光子的波长为B辐射光子的波长为C吸收光子的波长为D辐射光子的波长为8氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有()A1种 B2种 C3种 D.4种9玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是()A电子绕核运动的向心力，就是电子与核之间的静电引力B电子只能在一些不连续的轨道上运动C电子在不同轨道上运动时能量不同D电子在不同轨道上运动时静电引力不同10当氢原子的电子处于第n条可能轨道时，下列说法正确的是()A电子的轨道半径rnnr1B根据EnE1，n值越大，能量越小C原子从n能级跃迁到n1能级时，辐射光子的波长为D大量处于这一状态的氢原子，辐射光子的频率有种11(2009全国高考卷，16)氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为10.632 8 m，23.39 m.已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为E11.96 eV的两个能级之间跃迁产生的用E2表示产生波长为2的激光所对应的跃迁能级间隔，则E2的近似值为()A10.50 eV B0.98 eV C0.53 eV D0.36 eV12(2009全国高考卷，18)氢原子的部分能级如图344所示已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间由此可推知， 氢原子()图344A从高能级向n1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B从高能级向n2能级跃迁时发出的光均为可见光C从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从n3能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光13某金属的极限波长恰等于氢原子由n4能级跃迁到n2能级所发出的光的波长现在用氢原子由n2能级跃迁到n1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏？14已知钠的极限频率为6.00×1014 Hz，今用一群h4的激发态的氢原子的发射光谱照射钠，试通过计算说明，氢光谱中有几条谱线可使钠发生光电效应(1 eV1.6×1019 J)参考答案1解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子绕核做圆周运动，静电力提供向心力，即，电子运动的动能Ekmv2，由此可知，离核越远，动能越小氢原子辐射光子后，总能量减少由于其动能Ek，跃迁到低能级时，r变小，动能变大，因总能量E等于其动能和电势能之和，故知电子的电势能减小氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动，半径变小，速度变大，由周期公式T知，电子绕核运动的周期变小综上所述，选项B、C正确答案：BC2解析：A选项，处于n3能级的氢原子吸收光子电离的最小能量E01.51 eV，而紫外线光子的能量E3.6 eV，故A正确；由跃迁理论可知，从高能级向n3能级跃迁时，发出光子的能量E1.51 eV，小于可见光光子能量，光子为红外线，有较强的热作用，C中所说跃迁，最多可发出6种不同频率的光子，其中两种频率的光子属于可见光故D错误答案：D3解析：正确理解玻尔理论中量子化概念是解题关键根据玻尔理论，原子处于一系列不连续的能量状态中，这些能量值称为能级，原子不同的能量状态对应于不同的圆形轨道，故C、D选项正确答案：CD4解析：该题的物理图景是库仑引力提供电子绕核运动的向心力，可类比地球和人造卫星的运动来理解学习根据玻尔理论，不同的轨道对应不同的能级，对应不同的量子数，量子数越小，则氢原子核外电子轨道半径减小，对应能量减小由于静电引力做正功，电子动能增大，由EEkEp知，电子的电势能减小答案：ABD5解析：根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力为向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能与电势能，所以C选项正确答案：C6解析：波长为6 000 的光具有的能量Ehh3.32×1019 J2.07 eV13.6 eV，不能使氢原子电离所以A项错误.10.2 eV恰好等于氢原子一、二能级之差，能使氢原子激发，而12.5 eV不等于任一激发态与基态的能量差，不能使氢原子激发所以B项正确，C项错误当外来电子能量为11.0 eV时，可以传递给氢原子10.2 eV，使氢原子激发，外来电子还剩余0.8 eV的能量所以D项正确答案：BD7解析：由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低能级跃迁时辐射光子，由关系式hE1E2得，又，故辐射光子波长为，D选项正确答案：D8解析：解答此题的条件是知道发生光电效应的条件，并清楚原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级之差决定，即hEmEn，且能级越高，相邻能级的差值越小(在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点)发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率本题未知该金属的极限频率，但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率氢原子由高能级E3向低能级跃迁的可能情形为31，32，21三种其中31发出的光子频率大于21发出光子的频率，32发出的光子频率小于21发出的光子频率，已知21发出的光子能发生光电效应，则31发出的光子频率一定能使该金属发生光电效应，而32发出的光子频率无法判定是否能发生光电效应因此辐射出的三种频率的光能使此金属板发出光电效应的至少有2种答案：B9解析：卢瑟福的核式结构学说的内容是在原子的中心有一个很小的核，集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，核外电子绕核旋转，玻尔的原子模型又提出核外电子只能在某些不连续的轨道上运动答案：B10解析：电子轨道半径rnn2r1，所以A项错误因为E1为负值由公式EnE1，知n值越大，能量越大，所以B项错误当原子从n能级跃迁到(n1)能级时，由公式EnEn1h，得，所以C项错误大量处于这一状态(电子处于第n条轨道)的氢原子辐射光子频率种类，为C种，所以D项正确答案：D11答案：D12答案：AD13解析：先应用hEmEn，求解题中能级跃迁问题，再应用EkhW求解题中光电子的初动能问题，最后联立求解，得出正确结果设氢原子由n4能级跃迁到n2能级发出的光子波长为0，由n2能级跃迁到n1能级发出的光子波长为，则E4E2h，并且逸出功Wh，E2E1h根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为Ekhhhc()hc()(E2E1)(E4E2)2E2E1E42×(3.4 eV)13.6 eV0.85 eV7.65 eV.答案：7.65 eV14解析：钠的逸出功Wh6.63×1034×6.00×1014 J2.49 eV氢原子n1至n4的能级n1，E113.6 eVn2，E23.4 eVn3，E31.51 eVn4，E40.85 eV由n4跃迁到n1放出的光子的能量E4,10.85 eV(13.6) eV12.75 eV2.49 eV同理，E3,11.51 eV(13.6) eV12.09 eV2.49 eVE2,13.4 eV(13.6) eV10.2 eV2.49 eVE4,20.85 eV(3.4) eV2.55 eV2.49 eVE3,21.51 eV(3.4) eV1.89 eV2.49 eVE4,30.85 eV(1.51) eV0.66 eV2.49 eV所以，处于n4的激发态的氢原子的光谱中，只有E4,1、E3,1、E2,1、E4,2四条谱线可使钠发生光电效应答案：四条任务型阅读在江苏高考英语试题中占有较大比重,考题形式以表格形和树状形为主,文章体裁以议论文、说明文为主,文章篇幅往往较长,阅读量大,但结构清晰。该题型综合性很强,思维含量较高,答案既要忠实于原文,又要不局限于原文,原词填空题和词性、词形变换题在逐渐减少,通过归纳总结得出答案的题逐渐增多,另外还有推断作者意图和态度的考题,这必将增加该题型的难度,所以得分一直偏低5
