人教版高二物理选修3-5课后作业第十八章　玻尔的原子模型

1、人教版选修3-5课后作业第十八章玻尔的原子模型一、选择题1.(多选)关于玻尔的原子模型,下列说法中正确的是()A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B.它发展了卢瑟福的核式结构学说C.它完全抛弃了经典的电磁理论D.它引入了普朗克的量子理论2.当某个氢原子吸收一个光子后()A.氢原子的能级降低B.氢原子的电势能增加C.电子绕核运动的半径减小D.电子绕核运动的动能增加3.根据玻尔原子理论,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4.根据玻尔原子理论,在氢原子中,量子数n越大,则()A.电子的轨道半径越小B.核外

2、电子运动的速度越大C.原子的能量值越小D.电子的电势能越大5.(多选)关于原子的能级跃迁,下列说法中正确的是()A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子,放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B.原子不能从低能级向高能级跃迁C.原子从低能级向高能级跃迁需要吸收光子,从较高能级跃迁到较低能级会放出光子D.原子跃迁时无论是吸收光子还是放出光子,光子的能量都等于始、末两个能级的能量差6.一群氢原子处于同一较高的激发态,它们向较低激发态或基态跃迁的过程中()A.可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子,形成

3、光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子,形成光谱中的一条亮线7.一个氢原子从n=5的激发态向低能态跃迁时,产生的光子种类可能是()A.4种B.10种C.6种D.8种8.如图所示给出了氢原子6种可能的跃迁,则它们发出的光()A.e比b的波长长B.c的波长最长C.d比f光子能量大D.a的频率最低9.(多选)下列有关氢原子光谱的说法,正确的是()A.氢原子的发射光谱是连续谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关10.(多选)关于氢原子能级公式En=E1n2,下列说法中正确的是()A.原子的定态能量En是指核外电子

4、动能和电子与核之间的电势能的总和B.En是负值C.En是指核外电子的动能,只能取正值D.从公式中可以看出,随着电子运动半径的增大,原子总能量减少11.子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用。如图为氢原子的能级示意图,假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为1、2、3、4、5和6的光子,且频率依次增大,则E等于()A.h(3-1)B.h(3+1)C.h3 D.h412.氢原子在基态时,电子的轨道半径r1=0.53×10-10 m,能量E1=-13.6 eV。求氢原子处于基态时:(1)电子的动能;(2)

5、原子的电势能;(3)用波长是多少的光照射可使其电离?(已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子质量m=9.1×10-31 kg)答案一、选择题1.BD玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出了轨道量子化、能量量子化及能级跃迁,故A错误,B正确;玻尔原子模型的成功就在于引入了量子化理论,不足是保留了经典粒子的观念,仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动,故C错误,D正确。2.B根据玻尔原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后,氢原子的能级升高,电子的轨道半径增大,A、C错误;电子与原子核

6、间的距离增大,库仑力做负功,电势能增加,B正确;电子围绕原子核做圆周运动,库仑力提供向心力,由ke2r2=mv2r可得Ek=12mv2=ke22r,电子的轨道半径增大,动能减小,D错误。3.C根据玻尔原子理论,电子绕核在不同轨道上做圆周运动,库仑引力提供向心力,故电子的能量指电子的总能量,包括动能和电势能,选项C正确。4.D根据玻尔原子理论,在氢原子中,量子数n越大,电子的轨道半径越大,根据ke2r2=mv2r知,r越大,v越小,则电子的动能越小;量子数n越大,原子的能量值越大,电子的动能越小,则电势能越大。综上可知A、B、C错误,D正确。5.CD由玻尔理论的跃迁假设知,原子处于激发态时不稳定

7、,可自发地向低能级跃迁,以光子的形式释放能量。原子吸收某几种频率的光子后,会从较低能级向较高能级跃迁,但不管是吸收光子还是放出光子,光子的能量由始、末两能级的能量差决定,即h=Em-En(m>n),故C、D选项正确。6.B当氢原子由高能态向低能态跃迁时,原子将发出光子,由于不只是两个特定能态之间的跃迁,所以可以发出一系列不同频率的光子,形成光谱中的若干条亮线,故选项B正确。7.A一个氢原子从n=5的激发态向低能态跃迁时,最多能产生4种光子,选项A正确,B、C、D错误。8.D氢原子由高能级向低能级跃迁时,能级差越大,对应的光子的能量越高,频率越大,波长越短,故A、B、C错误,D正确。9.B

8、C氢原子由高能级向低能级跃迁时,会发出某些特定频率的光,形成相应频率的光谱线,是线状谱,不是连续谱,A项错误,B项正确;氢原子光谱的不连续性,说明氢原子能级也是不连续的,即氢原子能级是分立的,C项正确;光谱线的频率=Eh,其中E为原子能级的能量差,说明氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关,D项错误。10.AB取电子自由态作为能量零点,所以电子处在各个定态中时能量均是负值,En表示核外电子动能和电子与核之间的电势能的总和,选项A、B正确,C错误;因为能量是负值,所以n越大,即电子运动半径越大,En越大,选项D错误。11.C氢原子吸收光子后能发出六种频率的光,说明氢原子是从n=4能级向低能级跃迁,则吸收的光子的能量E=E4-E2,E4-E2恰好对应着频率为3的光子,故吸收的光子的能量为h3,故C正确。12.答案(1)13.6 eV(2)-27.2 eV(3)9.14×10-8 m解析(1)设氢原子处于基态时核外电子的速度为v1,则ke2r12=mv12r1,所以电子的动能Ek1=12mv12=ke22r1=9.0×109×(1.6×10-19)22×0.53×10-10×1.6×10-19 eV13.6 eV。(2)因为E1=Ek1+Ep1,所以Ep1=E1-Ek1=