2022高中物理 第十八章 第4节玻尔的原子模型课下作业综合提升 新人教版选修3-5.doc

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1、【创新方案】2014高中物理 第十八章 第4节玻尔的原子模型课下作业综合提升 新人教版选修3-51玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有()A原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量B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C电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子D电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率解析：A、B、C三项都是玻尔提出来的假设。其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念。原子的不同能量状态与电子绕核运动时不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化

2、概念的结合。答案：ABC2氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是()A核外电子受力变小B原子的能量减少C氢原子要吸收一定频率的光子D氢原子要放出一定频率的光子解析：由玻尔理论知，当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，要放出能量，故要放出一定频率的光子；电子的轨道半径小了，由库仑定律知，它与原子核之间的库仑力大了，故A、C错，B、D正确。答案：BD3(2012江苏高考)如图1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()图1图2解析：根据玻尔的原子跃迁公式h

3、EmEn可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越短，从图中可看出，能量差值最大的是E3E1，辐射光的波长a最短，能量差值最小的是E3E2，辐射光的波长b最长，所以谱线从左向右的波长依次增大的是a、c、b，C正确。答案：C4氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态氦离子能量为E154.4 eV，氦离子能级的示意图如图3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的是() 图3A40.8 eV B43.2 eVC51.0 eV D54.4 eV解析：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，40.8 eV是第一能级和第二

4、能级的差值，51.0 eV是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV是电子电离需要吸收的能量，均满足条件，选项A、C、D均可以，而B选项不满足条件。答案：B5(2012淮安调研)如图4所示为氢原子的能级示意图。现用能量介于1012.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是()A照射光中只有一种频率的光子被吸收 图4B照射光中有三种频率的光子被吸收C氢原子发射出三种不同波长的光D氢原子发射出六种不同波长的光解析：氢原子只能吸收特定频率的光子，才能从低能态跃迁到高能态，题中氢原子可能吸收的光子能量有：12.75 eV、12.09 eV、10.20 eV、2.55 eV、1

5、.89 eV和0.66 eV，其中只有三种光子能量处在1012.9 eV范围内，所以照射光中有三种频率的光子被吸收，选项A错误，B正确；氢原子可以吸收大量能量为12.75 eV的光子，从而从n1的基态跃迁到n4的激发态，因为大量处于n4的激发态的氢原子极不稳定，又会发射出光子跃迁到低能态，共可发射出C6种不同波长的光，选项C错误，D正确。答案：BD6氢原子部分能级示意图如图5所示。不同色光的光子能量如下表所示。()图5色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光

6、范围内仅有2条，其颜色分别为_、_。解析：如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝靛光。答案：红光蓝靛光72010年7月21日，美国最新研制的“星球大战”类型激光器首次成功地击落飞行状态的无

7、人飞机，激光武器将使未来战争的方式发生重大转变。红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级图如 图6图6所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出的波长为1的光照射晶体，处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3，然后自发地跃迁到E2，释放波长为2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为_(用1、2表示)。解析：根据频率条件hEmEn知E3E1，E3E2，E2E1，根据E3E1(E3E2)(E2E1)可得，则。答案：8氢原子的能级图如图7所示。某金属的极限波长恰等于氢原子由n4能级跃迁到n2能

8、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的最大初动能等于_eV。 图7解析：设氢原子由n4能级跃迁到n2能级所发出的光子波长为0，由n2能级跃迁到n1能级所发出的光子波长为，则E4E2h，并且逸出功W0hE2E1h根据爱因斯坦光电方程EkhW0得，光子的最大初动能为：Ekhhhc()hc()2E2E1E42(3.4) eV13.6 eV0.85 eV7.65 eV。答案：7.659原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)。一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、

9、也处于基态的氢原子发生对心正碰。 (1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图8所示)?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？解析：(1)设运动氢原子的速度为v0，完全非弹性碰撞后两者的速度为v，损失的动能E被基态氢原子吸收。 图8若E10.2 eV，则基态氢原子可由n1跃迁到n2。由动量守恒和能量守恒有：mv02mvmvmv2mv2EmvEkEk13.6 eV解得，EmvEk6.8 eV因为E6.8 eV10.2 eV。所以不能使基态氢原子发生跃迁。(2)若使基态氢原子电离，则E13.6 eV，由同理得EEk故Ek27.2 eV。答案：(1)不能(2)27.2 eV4