人教版高二选修3-5 第十八章 第4节 玻尔的原子模型 课时练习

一、多选题

1. 难度：简单

关于玻尔理论，以下论断正确的是

A.原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动

B.当原子处于激发态时，原子向外辐射能量

C.只有当原子处于基态时，原子才不向外辐射能量

D.不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量

二、单选题

2. 难度：简单

氢原子从能量为的较高激发态跃迁到能量为的较低激发态，设真空中的光速为c，则氢原子

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

3. 难度：简单

氮原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氮离子，已知基态的氮离子能量为.氢离子能级的示意图如图所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氮离子吸收的是

A. B. C. D.

三、多选题

4. 难度：中等

关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是(   )

A.用波长为60 nm的X射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子

B.用能量为10.2 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C.用能量为11.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D.用能量为12.5 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

5. 难度：简单

光子的发射和吸收过程是( )

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.原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级

D.原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值

四、解答题

6. 难度：中等

1885年，巴尔末对当时已知的，氢原子在可见光区的四条谱线进行了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，即（R为里德伯常量，）.物理学家玻尔28岁时连续发表三篇论文，成功地解释了氢原子光谱的规律，揭示了光谱线与原子结构的内在联系，玻尔理论是从经典理论向量子理论的一个重要过渡，为量子力学的诞生提供了条件，玻尔既引入了量子化的概念，同时又运用了“轨道”等经典物理理论和牛顿力学的规律推导出上述公式请同学们试用课本中的知识和以下假设定量做玻尔的推导.

(1)绕氢原子核旋转的电子质量为m，电荷量为e；

(2)取离核无限远处的电势能为零，半径r处电子的电势能为（k为静电力常量）；

(3)电子所在的轨道的圆周长与其动量的乘积等于普朗克常量h的整数倍时，这样的轨道才是电子的可能轨道.

五、多选题

7. 难度：简单

下列关于玻尔理论和电子云的说法正确的是

A.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础

B.玻尔理论的成功之处是引入量子观念

C.玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念

D.在电子云示意图中，小黑点密的区域表示电子在该区域出现的概率大

六、解答题

8. 难度：中等

1914年，夫兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止原子的方法，使原子从基态跃迁到激发态，来证明玻尔提出的原子能级存在的假设．设电子的质量为m,原子的质量为m₀，基态和激发态的能级差为ΔE，试求入射电子的最小动能．（假设碰撞是一维正碰）

9. 难度：中等

氢原子在基态时轨道半径，能量.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氢原子可使其电离？

(4)电子在核外旋转的等效电流（已知电子质量）.

七、单选题

10. 难度：中等

根据玻尔的原子模型，氢原子核外电子在和的轨道上运动时，其运动的

A.速度大小之比为 B.轨道半径之比为

C.周期之比为 D.动能之比为

八、多选题

11. 难度：中等

用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线，调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条.用表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量，根据氢原子的能级图（如图所示）可以判断，和E的可能值为

A.，

B.，

C.，

D.，

九、单选题

12. 难度：中等

如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是

A.处于基态的氢原子吸收10.5eV的光子后能跃迁至，n＝2能级

B.大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光

C.若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应

D.用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41eV

13. 难度：简单

按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从半径为r_a的圆周轨道上自发地直接跃迁到一个半径为r_b的圆周轨道上，r_a>r_b，在此过程中

A.原子要发出一系列频率的光子

B.原子要吸收一系列频率的光子

C.原子要发出某一频率的光子

D.原子要吸收某一频率的光子

14. 难度：中等

现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激发的氢原子最后都回到基态上，则在此过程中发出的光子总数是（假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的）

A.2200个 B.2000个 C.1200个 D.2400个

15. 难度：简单

一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（     ）

A.放出光子，能量增加

B.放出光子，能量减少

C.吸收光子，能量增加

D.吸收光子，能量减少

16. 难度：简单

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

十、填空题

17. 难度：中等

根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示．电子处在n =3轨道上比处在n =5轨道上离氦核的距离     （选填“近”或“远”）．当大量He+处在n =4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有     条．

十一、单选题

18. 难度：简单

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(　　)

A.  B.

C.  D.

19. 难度：中等

氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为

A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.5l eV

十二、解答题

20. 难度：中等

玻尔原子理论的轨道量子化条件可以表述为：电子绕原子核（可看作静止）做圆周运动的轨道周长为电子物质波波长的整数倍，即，1，2，3，其中是第n个能级对应的轨道半径.若已知：静电力常量为k、普朗克常量为h、电子电荷量为e、电子质量为m，不考虑相对论效应，试求：

(1)氢原子第n个能级对应的轨道半径的表达式；

(2)氢原子第n个能级对应的电子环绕原子核的运动轨道周期的表达式.

十三、单选题

21. 难度：简单

根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是（    ）

A.是一系列不连续的任意值

B.是一系列不连续的特定值

C.可以取任意值

D.可以在某一范围内取任意值

22. 难度：中等

已知氢原子的基态能量为E₁，激发态能量，其中n=2，3…．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )

A. B. C. D.

十四、多选题

23. 难度：中等

氢原子能级图如图所示，用光子能量为的光照射一群处于基态的氛原子，可以看三到条光谱线，用光子能量为的光照射该群处于基态的氢原子，就可以看到六条光谱线，对于、的比较，下列说法正确的是

A. B. C. D.

十五、单选题

24. 难度：中等

大量处于基态的氢原子在某单色光束照射下，只能发出频率为v­₁、v₂、v₃的三种光，且v₁<v₂<v₃，则该照射光子的能量为

A.hv₁ B.hv₂ C.hv₃ D.h（v₁＋v₂＋v₃）

25. 难度：中等

欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施不可行的是

A.用能量为的光子照射氢原子 B.用能量为的光子照射氢原子

C.用能量为的光子照射氢原子 D.用能量为的电子与氢原子发生碰撞

26. 难度：中等

如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光子，下列说法正确的是

A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子

B.由能级跃迁到能级辐射的光子的频率最大

C.由能级跃迁到能级辐射的光子的波长最长

D.用能级跃迁到能级辐射出的光子照射逸出功为的金属铂能产生光电效应

27. 难度：中等

根据玻尔原子理论，氢原子中的电子绕原子核做圆周运动与人造卫星绕地球做圆周运动比较，下列说法中正确的是（　　）

A.电子可以在大于基态轨道半径的任意轨道上运动，人造卫星只能在大于地球半径的某些特定轨道上运动

B.轨道半径越大，线速度都越小，线速度与轨道半径的平方根成反比

C.轨道半径越大，周期都越大，周期都与轨道半径成正比

D.轨道半径越大，动能都越小，动能都与轨道半径的平方成反比

28. 难度：简单

关于原子结构，下列说法错误的是

A.汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷

B.卢瑟福粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，电子在带正电部分的外面运动

C.各种原子的发射光谱都是连续谱

D.玻尔在原子核式结构模塑的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型

29. 难度：中等

红宝石激光器的工作物质红宝石是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所示，是基态的能量，是亚稳态的能量，是激发态的能量.若以脉冲氙灯发出的波长为的绿光照射晶体.处于基态的铬离子受到激发而跃迁到激发态.然后自发地跃迁到亚稳态，释放波长为的光子.处于亚稳态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

A. B. C. D.

30. 难度：中等

如图所示是氢原子四个能级的示想图.当氢原子从髙能级向低能级跃迁时会辐射出一定频率的光子，以下说法错误的是

A.一个处于能级的氢原子，自发跃迁时最多能辐射出3种不同频率的光

B.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的势能减小，核外电子动能增大

C.处于能级的氢原子自发跃迁时，辐射出光子的最大能量为

D.一个处于基态的氢原子可以吸收一定频率的光子后跃迁到高能级

31. 难度：中等

如图所示为氢原子的四个能级，其中为基态．若氢原子A处于激发态，氢原子B处于激发态，则下列说法中正确的是（   ）

A.原子A可能辐射出3种频率的光子

B.原子B可能辐射出3种频率的光子

C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级

D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级

十六、多选题

32. 难度：中等

氢原子第一能级的能量，笫二能级的能量，当氢原子的核外电子从笫二能级跃迁到第一能级时

A.辐射的光子能量为

B.辐射出的是可见光

C.辐射的光子打到逸出功为的锌板上，能产生光电效应

D.辐射出的光子在真空中的速度为

十七、单选题

33. 难度：中等

下图为氢原子的能级图，现有一大群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是：

A. 跃迁中能释放的光子只有4种

B. 跃迁到低能级后核外电子速率变小

C. 若某种金属的逸出功为13ev，则跃迁释放的光子中有且只有一种能使该金属发生光电效应

D. 若跃迁释放的光子中某些光子能使某种金属发生光电效应，则逸出的光电子动能一定大于13.6ev

十八、解答题

34. 难度：中等

(1)已知基态的电离能为，为使处于基态的静止的跃迁到激发态，入射光子所需的最小能量为多少？

(2)静止的从第一激发态跃迁到基态时，如果考虑到离子的反冲，与不考虑反冲相比，发射出的光子波长相差的百分比为多少（离子的能级与n的关系和氢原子能级公式类似，质子和中子的质量均取）