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1、课时跟踪检测（十八） 玻尔的原子模型课时跟踪检测（十八） 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多选光子的发射和吸收过程中( ) 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向高能级跃迁，放出光子后从较高能级跃迁
2、到较低能级 D原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或是放出的光子的能量都等于始、末 两个能级的能量差 解析：选 CD 由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态时不稳定，可自发地向低能级 发生跃迁，以光子的形式释放能量。光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收光子后， 会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级 的能量差，即hEmEn(mn)，故 C、D 选项正确。 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
3、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E154.4 eV， 氦离子能级的示意图如图所示。 在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁或电离 的是( ) A40.8 eV B43.2 eV C51.0 eV D54.4 eV 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，40.8 eV 是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV 是第一能级和第四能级的 差值，54.4 eV 是电子刚好电离需要吸
4、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氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子能量范围为 1.623.11 eV。下列说法正确的是( ) A处于n3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发 生电离 B大量氢原子从高能级向n3 能级跃迁时，发出的光中一定 包含可见光 C大量处于n2 能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光子能量较大，有明显的热效应 D大量处于n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，只可能发出 3 种不同频率的光 解析 ： 选 A 紫外线光子的能量一定大于紫光光子的能量，即一定大于 3.11 eV，而从第 3 能级电离只需要 1.51 eV
5、 能量，选项 A 正确；从高能级向第 3 能级跃迁时辐射光子的能量一定 小于 1.51 eV，因此不含可见光，选项 B 错误；从第 2 能级的氢原子向基态跃迁，辐射光子的 能量为 10.2 eV，是紫外线，只有红外线才有明显的热效应，选项 C 错误；大量氢原子从第 4 能级向低能级跃迁，有 6 种可能的光，选项 D 错误。 6氢原子的能级如图所示。 有一群处于n4 能级的氢原子， 若原子从n4向n2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电 效应，则： (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n4向n1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_
6、 eV。 解析：(1)从n4 向n2 跃迁刚好发生光电效应，设该金属的极限频率为1。则 EE4E2h1(0.85)eV(3.4)eV2.55 eV。 若要使金属产生光电效应，则释放的光子的能量应满足 E2.55 eV。 故可有从n4 至n1，n3 至n1，n2 至n1，n4 至n2 跃迁产生 4 种频率的 光可满足要求。 (2)EkhW0(E4E1)2.55 eV10.2 eV。 答案：(1)4 (2)10.2 7多选已知氢原子的能级规律为EnE1(其中E113.6 eV，n1,2,3，)。现在 1 n2 用光子能量介于 10 eV12.9 eV 范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则
7、下列说 法中正确的是( ) A照射光中可能被吸收的光子能量有无数种 B照射光中可能被吸收的光子能量只有 3 种 C可能观测到氢原子发射不同波长的光有 3 种 D可能观测到氢原子发射不同波长的光有 6 种 解析：选 BD 能被吸收的光子能量必须恰好等于n1 能级与其他能级之间的能量差或者 大于 13.6 eV，所以可能被吸收的光子只有 3 种，氢原子最多可以跃迁到n4 能级，所以它 可能发射 6 种不同波长的光。 8现有 1 200 个氢原子被激发到量子数为 4 的能级上，若这些受激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
8、都是处于该激发态能级上的原子总数的( ) 1 n1 A2 200 个 B2 000 个 C1 200 个 D2 400 个 解析 ： 选 A 从量子数为 4 的能级向低能级跃迁，最终都回到 基态，共有 6 种可能的跃迁方式，如图所示。由于假定处在量子 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在该 激发态能级上的原子总数的。所以从n4 向n3,2,1 跃迁时，分别发出的光子数是相 1 n1 同的，为1 200400(个)。从n3 向n2,1 跃迁时，分别发出的光子数也是相同的， 1 41 为200(个)。从n2 向n1 跃迁时，又有两种情况：一是从第 4 能 1 31( 1 41 1
9、 200) 级跃迁到第 2 能级，然后从第 2 能级跃迁到第 1 能级，其发出的光子数是 1 21 400(个)；另外一种情况是从第 4 能级跃迁到第 3 能级，从第 3 能级跃迁到 ( 1 41 1 200) 第 2 能级，再从第 2 能级向第 1 能级跃迁，这种情况发出的光子数是 1 21 1 31 200(个)。 所以在题设过程中发出的光子总数是 340014002200 ( 1 41 1 200) 12002 200(个)。A 选项正确。 9.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。已知三种光的波长分别为a、b和c，则下列关系式正确的是 ( ) Aabc Babc CaW(逸出功)能发生光电效应， Hz2.461015 Hz，不属可见光范围。 E h 1.63 1018 6.63 1034