2017-2018学年高中物理人教版选修3-5课时跟踪检测（十一） 玻尔的原子模型含解析

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1、课时跟踪检测（十一）玻尔的原子模型1．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．电子的电势能与动能之和D．电子的动能、电势能和原子核能之和解析：选C　根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑力提供向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能和电势能，所以C选项是正确的。2．处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有(　　)A．1种　　　　　　　B．2种C．3种D．4种解析：选C　大量氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，能级跃迁图如

2、图所示，有3种跃迁情况，故辐射光的频率有3种，选项C正确。3．已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是(　　)解析：选A　根据玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，根据氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁，选项A正确。4.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4eV，氦离子能级的示意图如图1所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁或电离的是(　

3、　)5图1A．40.8eVB．43.2eVC．51.0eVD．54.4eV解析：选B　要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须是任意两个能级的差值，40.8eV是第一能级和第二能级的差值，51.0eV是第一能级和第四能级的差值，54.4eV是电子刚好电离需要吸收的能量，选项A、C、D均满足条件，而B选项不满足条件，故正确答案为B。5.(多选)氢原子的能级如图2所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV。下列说法正确的是(　　)图2A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫

4、外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，可能发出可见光C．大量处于n＝4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．一个处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光解析：选AC　由于E3＝－1.51eV，紫外线光子的能量大于可见光光子的能量，即E紫>E∞－E3＝1.51eV，可以使氢原子电离，A正确；大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，最大能量为1.51eV，即辐射出光子的能量最大为1.51eV，小于可见光光子的能量，B错误；n＝4时跃迁发出光的频率数为C

5、＝6种，C正确；一个处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多可能发出3－1＝2种不同频率的光，D错误。6.氢原子的能级如图3所示。有一群处于n＝4能级的氢原子，若原子从n＝4向n＝2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：图35(1)这群氢原子发出的光中共有________种频率的光能使该金属产生光电效应；(2)从n＝4向n＝1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为________eV。解析：(1)从n＝4向n＝2跃迁刚好发生光电效应，设该金属的极限频率为ν1。则ΔE＝E4－E2＝hν

6、1＝(－0.85)eV－(－3.4)eV＝2.55eV。若要使金属产生光电效应，则释放的光子的能量应满足ΔE>2.55eV。故可有从n＝4至n＝1，n＝3至n＝1，n＝2至n＝1，n＝4至n＝2跃迁产生4种频率的光可满足要求。(2)Ek＝hν－W0＝(E4－E1)－2.55eV＝10.2eV。答案：(1)4　(2)10.27.(多选)氢原子能级图如图4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

7、金属产生光电效应，则(　　)图4A．λa＝λb＋λcB.＝＋C．Eb＝Ea＋EcD．c光也能使该金属产生光电效应解析：选BC　Ea＝E2－E1，Eb＝E3－E1，Ec＝E3－E2，故Eb＝Ea＋Ec，C项正确；又因为E＝hν＝h，故＝＋，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c光不能使该金属产生光电效应，D项错误。8．氢原子在基态时轨道半径为r1＝0.53×10－10m，能量E1＝－13.6eV。求氢原子处于基态时：(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

8、使其电离？(已知电子质量m＝9.1×10－31kg)解析：(1)设处于基态的氢原子核外电子的速度为v1，则k＝，所以电子的动能Ek15＝mv＝＝eV＝13.6eV。(2)因为E1＝Ek1＋Ep1，所以Ep1＝E1－Ek1＝－13.6eV－13.6eV＝－27.2eV。(3)设用波长为λ的光照射可使氢原子电离：＝0－E1所以λ＝－＝m＝9.14×10－8m。答案：(1)13.6eV　(2)－27.2e