2020版高中物理 18.4 玻尔的原子模型知能巩固提升 新人教版选修3-5 【课堂训练】 1.2020北京高考一个氢原子从n3能级跃迁到n2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 2.一群处于n4激发态的氢原子，当它们自发跃迁到较低能级时 A.从n4跃迁到n3时，辐射的光子波长最短 B.从n4直接跃迁到n1时，辐射的光子的波长最短 C.从n4直接跃迁到n1时，辐射的光子的波长最长 D.从n4直接跃迁到n2时，辐射的光子的能量等于从n4跃迁到n3和从n3跃迁到n2辐射的两个光子的能量之和 3.根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后 A．原子的能量增加，电子的动能减少 B．原子的能量增加，电子的动能增加 C．原子的能量减少，电子的动能减少 D．原子的能量减少，电子的动能增加 4.2020朝阳区高二检测氢原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子只发出三种不同频率的色光.照射光光子的能量 是 A.13.6 eV B.3.4 eV C.12.09 eV D.10.2 eV 5.2020江苏高考按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________选填“越大”或“越小”.已知氢原子的基态能量为E1E12的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子.问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它跃迁到上述的能级上请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图. 12.氢原子在基态时轨道半径为r10.5310-10 m，能量E1-13.6 eV.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可使其电离已知电子质量m9.110-31 kg 答案解析 1.【解析】选B.根据玻尔理论，氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较高能级向较低能级跃迁时放出光子. 2.【解析】选B、D.由n4跃迁到n3时能级差最小，辐射光子的波长最长；
而由n4直接跃迁到n1时，辐射光子的波长最短. 3. 【解析】选D.电子由高能级跃迁到低能级，库仑力对电子做正功，核外电子的动能增加，氢原子由高能级跃迁到低能级，原子向外辐射能量，原子的总能量减少，D正确. 4.【解析】选C.单色光照射基态氢原子后，能发出三种频率的色光，故氢原子是从基态跃迁到了n3的能级，故光子能量hν-1.51 eV--13.6 eV 12.09 eV，故C正确. 5.【解析】根据玻尔理论，氢原子中电子离原子核越远，氢原子能量越大，根据能量守恒定律知， hνE1mv2 所以电子的速度为 v 答案越大 6.【解析】选B、C.原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱，原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光，综上所述，选项A、D错，B、C对. 7.【解析】选B.原子A从激发态E2跃迁到E1，只能辐射出1种频率的光子，A错.原子B从激发态E3跃迁到基态E1能辐射出3种频率的光子，B对.由原子能级跃迁理论可知，原子A可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错.A原子发出的光子能量ΔEE2-E1大于E4-E3，故原子B吸收原子A发出的光子不可能跃迁到能级E4，D错. 8.【解析】选A.由题意知，吸收光子后汞原子处于n4的能级，向低能级跃迁时，最大频率的光子能量为-1.610.4 eV8.8 eV，最大波长即最小频率的光子能量为-1.62.7 eV1.1 eV，故A正确. 【变式备选】用能量为12.6 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受光子的照射后，下列关于这群氢原子的跃迁的说法正确的是 A.原子能跃迁到n2的激发态上 B.原子能跃迁到n3的激发态上 C.原子能跃迁到n4的激发态上 D.原子不能跃迁 【解析】选D.要想用光子照射使原子发生跃迁，就必须使光子的能量等于两定态的能级差，即ΔEEk-Enkn,光子的能量大于或小于这个值，都不能使原子跃迁，题中光子的能量E12.6 eV，氢原子基态的能量为E1-13.6 eV，其他各激发态的能量为E2-3.4 eV，E3-1.51 eV，E4-0.85 eV,所以EE2-E110.2 eV，EE3-E112.09 eV，E2的某一能级跃迁到n2的能级，满足hνEn-E2 2.55 eV 可得EnhνE2-0.85 eV，所以n4. 基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供的能量为 ΔEE4-E112.75 eV，跃迁图如图所示. 答案12.75 eV 见解析图 12.【解题指南】解答本题应注意以下三点 1电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力. 2原子能级对应的总能量应等于动能和电势能之和，由此可确定原子的电势能. 3使氢原子从基态电离的光子能量最少为13.6 eV. 【解析】1设处于基态的氢原子核外电子的速度为v1，则，所以电子的动能 2因为E1Ek1Ep1，所以 Ep1E1-Ek1-13.6 eV-13.6 eV-27.2 eV. 3设用波长为λ的光照射可使氢原子电离 0-E1. 所以 答案113.6 eV 2-27.2 eV 39.1410-8 m