2024-2025学年高中物理课时分层作业11玻尔的原子模型含解析新人教版选修3-5

PAGE3-课时分层作业(十一)(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．依据玻尔原子模型，氢原子中电子绕核运动的半径()A．可以取随意值B．可以在某一范围内取值C．可以取一系列不连续的随意值D．可以取一系列不连续的特定值[解析]依据玻尔提出的轨道量子化假设可知选项D正确．[答案]D2．(多选)依据玻尔原子理论，下列说法正确的是()A．原子处于定态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量B．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放肯定频率的光子，电势能的削减量大于动能的增加量C．氢原子可以汲取小于使氢原子电离能量的随意能量的光子，因而轨道半径可以连续增大D．电子没有确定轨道，只存在电子云[解析]氢原子具有的稳定能量状态称为定态，电子绕核运动，但它并不向外辐射能量，故A正确；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放肯定频率的光子，电势能的削减量大于动能的增加量，故B正确；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，所以轨道半径不行以连续增大，故C错误；电子有确定轨道，故D错误．[答案]AB3．依据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A．若氢原子由能量为En的定态向低能级m跃迁，则氢原子要辐射的光子能量为hν＝En－EmB．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是νC．一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道干脆跃迁到另一半径为rb的轨道，则此过程原子要辐射某一频率的光子D．氢原子汲取光子后，将从高能级向低能级跃迁[解析]原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，故A对；电子沿某一轨道绕核运动，处于某肯定态，不向外辐射能量，故B错；电子只有由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，才能辐射某一频率的光子，故C错误；原子汲取光子后能量增加，能级上升，故D错．[答案]A4．(多选)氢原子能级图如图所示，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光恰能使某金属产生光电效应，则()A．λa＝λb＋λcB．eq\f(1,λb)＝eq\f(1,λa)＋eq\f(1,λc)C．Eb＝Ea＋EcD．c光也能使该金属产生光电效应[解析]Ea＝E2－E1，Eb＝E3－E1，Ec＝E3－E2，故Eb＝Ea＋Ec，C项正确；又因为E＝hν＝heq\f(c,λ)，故eq\f(1,λb)＝eq\f(1,λa)＋eq\f(1,λc)，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D项错误．[答案]BC5．如图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()ABCD[解析]依据ΔE＝hν，ν＝eq\f(c,λ)，可知λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(hc,ΔE)，能级差越大，波长越小，所以a的波长最小，b的波长最大，答案选C.[答案]C6．(多选)已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群氢原子处于n＝4能级状态，则()A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应[解析]因为Ceq\o\al(2,4)＝6，所以氢原子可能辐射6种频率的光子，故A正确，B错误；金属钙的逸出功为2.7eV，只有n＝4跃迁到n＝1，n＝3跃迁到n＝1，n＝2跃迁到n＝1所辐射的光子能量大于该逸出功，才能发生光电效应，故C正确，D错误．[答案]AC二、非选择题(14分)7．已知氢原子的基态能量为－13.6eV，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10m，电子质量me＝9.1×10－31kg，电荷量为1.6×10－19C，求电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和原子的电势能各多大？[解析]氢原子能量E3＝eq\f(1,32)E1＝－1.51eV电子在第三轨道时半径为r3＝n2r1＝32r1＝9r1 ①电子绕核做圆周运动的向心力由库仑力供应，所以eq\f(ke2,r\o\al(2,3))＝eq\f(mev\o\al(2,3),r3) ②由①②可得电子动能为Ek3＝eq\f(1,2)meveq\o\al(2,3)＝eq\f(ke2,2×32r1)＝eq\f(9×109×1.6×10－192,2×9×0.53×10－10×1.6×1