高中物理选修3-5课时作业5：18.4 波尔的原子模型
高中物理选修3-5课时作业1：18.4玻尔的原子模型
学案4 玻尔的原子模型题组一对玻尔理论的理解1．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[答案]BD[解析]玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故A错误，B正确，它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多引入的经典力学所困，故C错误，D正确．2．原子的能量量子化现象是指()A．原子的能量是不可以改变的B．原子的能量与电子的轨道无关C．原子的能量状态是不连续的D．原子具有分立的能级[答案]CD[解析]正确理解玻尔理论中的量子化概念是解题的关键．根据玻尔理论，原子处于一系列不连续的能量状态中，这些能量值称为能级，原子不同的能量状态对应不同的轨道，故C、D选项正确．3．关于玻尔理论，下列说法正确的是()A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．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C．玻尔理论的成功之处是引入了量子观念D．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[答案]BC4．根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A．若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁，则氢原子要辐射的光子能量为hν＝E n B．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r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a＞r b，则此过程原子要辐射某一频率的光子D．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁[答案] C[解析]原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，与E n不相等，故A错；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B错；电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故C正确；原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D错．题组二氢原子的跃迁规律分析5．在氢原子能级图中，横线间的距离越大，代表氢原子能级差越大，下列能级图中，能形象表示氢原子最低的四个能级的是()[答案] C[解析]由氢原子能级图可知，量子数n越大，能级越密，所以C对．6．大量氢原子从n＝5的激发态，向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是()A．4条B．6条C．8条D．10条[答案] D[解析]由题意可知，当大量氢原子从n＝5能级跃迁时，有10条光谱线产生．7．一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[答案] B[解析]当原子由高能级向低能级跃迁时，原子将发出光子，由于不只是两个特定能级之间的跃迁，所以它可以发出一系列频率的光子，形成光谱中的若干条亮线．8．氢原子的能级图如图1所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是()图1A．13.6eV B．10.20eVC．0.54eV D．27.20eV[答案] A[解析]要使氢原子变成氢离子，使氢原子由基态向高能级跃迁，需要吸收的能量大于等于ΔE＝E n－E1＝0－(－13.6eV)＝13.6eV.9．如图2所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子()图2A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不对[答案] D[解析]用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，从能级差可知，若氢原子跃迁到某一能级上，则该能级的能量为10.5eV－13.6eV＝－3.1eV，根据氢原子的能级图可知，不存在能级为－3.1eV的激发态，因此氢原子无法发生跃迁．10．用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则()A．ν0＜ν1B．ν3＝ν2＋ν1C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3D.1ν1＝1ν2＋1ν3[答案] B[解析]大量氢原子跃迁时，只有三种频率的光谱，这说明是从n＝3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，选项B正确．11．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．图3为μ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μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且频率依次增大，则E等于()图3A．h(ν3－ν1) B．h(ν3＋ν1)C．hν3D．hν4[答案] C[解析]μ氢原子吸收光子后，能发出六种频率的光，说明μ氢原子是从n＝4能级向低能级跃迁，则吸收的光子的能量为ΔE＝E4－E2，E4－E2恰好对应着频率为ν3的光子，故光子的能量为hν3.12．氢原子部分能级的示意图如图4所示，不同色光的光子能量如下表所示：图4处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为() A．红、蓝—靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝—靛、紫[答案] A[解析]由七种色光的光子的不同能量可知，可见光光子的能量范围在1.61～3.10eV，故可能是由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E1＝－0.85eV－(－3.40eV)＝2.55eV，即蓝—靛光；也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E2＝－1.51eV－(－3.40eV)＝1.89eV ，即红光． 题组三 综合应用13．如图5所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时，图5(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子波长最长？波长是多少？ [答案] (1)6 (2)第四能级向第三能级 1.88×10－6m[解析] (1)由N ＝C 2n ，可得N ＝C 24＝6种； (2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长，根据hν＝E 4－E 3＝－0.85－(－1.51) eV ＝0.66eV ，λ＝hcE 4－E 3＝6.63×10－34×3×1080.66×1.6×10－19m ≈1.88×10－6m.14．氢原子在基态时轨道半径r 1＝0.53×10－10m ，能量E 1＝－13.6eV .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m ＝9.1×10－31kg)[答案] (1)13.6eV (2)－27.2eV (3)9.14×10－8m[解析] (1)设处于基态的氢原子核外电子速度大小为v 1，则k e 2r 21＝m v 21r 1，所以电子动能E k1＝12m v 21＝ke 22r 1＝9×109×(1.6×10－19)22×0.53×10－10×1.6×10－19eV ≈13.6eV .(2)因为E 1＝E k1＋E p1，所以E p1＝E 1－E k1＝－13.6eV －13.6eV ＝－27.2eV . (3)设用波长为λ的光照射可使氢原子电离，有 hcλ＝0－E 1所以λ＝－hc E 1＝－6.63×10－34×3×108－13.6×1.6×10－19m≈9.14×10－8m.。
高中物理18.4玻尔的原子模型课时作业新人教版选修3-5
18.4 玻尔的原子模型基础达标1．(多选)下列对玻尔理论的评价不正确的是()A．玻尔原子理论解释了氢原子光谱规律，为量子力学的建立奠定了基础B．玻尔原子理论的成功之处是引入量子概念C．玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典理论中的一些观点D．玻尔原子理论与原子的核式结构是完全对立的【解析】玻尔理论成功解释氢原子光谱，但对复杂的原子光谱不能解释，选项C、D 错误．【答案】CD2．(多选)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【解析】原子从基态跃迁到高能级激发态要吸收能量，从高能级激发态跃迁到低能级激发态要放出能量，故选C、D【答案】CD3．氢原子的基态能量为E1，如图所示，四个能级图能正确代表氢原子能级的是( ) 【解析】根据氢原子能级图特点：上密下疏，根据题意联系各激发态与基态能量关系E n＝1n2E1，故C正确．【答案】 C4．根据玻尔的原子结构模型，原子中电子绕核运转的轨道半径( )A．可以取任意值B．可以在某一范围内取任意值C．可以取不连续的任意值D．是一些不连续的特定值【解析】按玻尔的原子理论：原子的能量状态对应着电子不同的运动轨道，由于原子的能量状态是不连续的，则其核外电子的可能轨道是分立的，且是特定的，故上述选项只有D正确．【答案】 D5．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】根据玻尔理论，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，包括动能和势能，所以C选项是正确的．【答案】 C6．氢原子从能量E1的较高激发态跃迁到能量为E2的较低激发态，设真空中的光速为c，则( )A．吸收光子的波长为c E1－E2hB．辐射光子的波长为c E1－E2hC．吸收光子的波长为ch E1－E2D．辐射光子的波长为ch E1－E2【解析】由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，故A、C错；由关系式ν＝E1－E2h和λ＝cν，得辐射光子的波长λ＝chE1－E2，故B错D对．【答案】 D7.可见光光子的能量在 1.61 eV～3.10 eV范围内．若氢原子从高能级跃迁到低能级，根据氢原子能级图(如图所示)可判断( )A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出可见光B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出可见光C．从n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出可见光D．从n＝4能级跃迁到n＝1能级时发出可见光【解析】发出可见光的能量hν＝|E n－E m|，故四个选项中，只有B选项的能级差在1.61 eV～3.10 eV范围内，故B选项正确．【答案】 B8．氢原子处于基态时，原子的能量为E1＝－13.6 eV，问：(1)氢原子在n＝4的定态时，可放出几种光子？(2)若要使处于基态的氢原子电离，要用多大频率的电磁波照射此原子？【解析】(1)如图所示，可放出6种不同频率的光子．(2)要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子的电子获得能量脱离原子核的引力束缚，则hν≥E∞－E1＝13.6 eV＝2.176×10－18J，得ν≥E∞－E1h＝2.176×10－186.63×10－34Hz＝3.28×1015Hz.。
(完整word版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)
18.4玻尔的原子模型课后作业1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是（B）A．动能变大，势能变小，总能量变小B．动能变小，势能变大，总能量变大C．动能变大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．下列叙述中，哪些符合玻尔理论（ABC）A．电子可能轨道的分布是不连续的B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（ B ）A．4条B．10条C．6条D．8条4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是（BC）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．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C．玻尔理论的成功之处是引入量子观念D．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5．氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（BC ）A．半径r1＞r2 B．电子转动角速度ω1＞ω2C．电子转动向心加速度a1＞a2 D．总能量E1＞E26．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（ D ）A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为 1.89eV的光子7．氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率v1的光子，从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子，若v2＞v1则当它从能级C跃迁到能级B将（D）A．放出频率为v2-v1的光子B．放出频率为v2+ v1的光子C．吸收频率为v2- v1的光子D．吸收频率为v2+v1的光子8．已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV，第二能级E2=-3.4eV．如果氢原子吸收______eV的能量，立即可由基态跃迁到第二能级．如果氢原子再获得 1.89eV的能量，它还可由第二能级跃迁到第三能级，因此氢原子第三能级E3=_____eV．10.2 -1.511。
2020-2021高二物理3-5课后作业：第十八章 第4节 玻尔的原子模型含解析
2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：第十八章第4节玻尔的原子模型含解析A组：合格性水平训练1．(玻尔原子理论)（多选)下列说法中正确的是()A．氢原子处于基态时，能级最低,状态最稳定B．氢原子由高能级向低能级跃迁后，动能和电势能都减小C．玻尔理论成功解释了氢原子光谱的分立特征D．光子的能量大于氢原子基态能量绝对值时，不能被氢原子吸收答案AC解析原子在不同状态中具有不同的能量，能量最低的状态叫基态。
所以基态能量最低、状态最稳定,A正确;氢原子由高能级向低能级跃迁后，动能增大，电势能减小，B错误；玻尔在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下把微观世界中物理量取分立值的观点应用到原子系统,成功解释了氢原子光谱的分立特征，C正确；当光子能量大于氢原子基态电离能时,氢原子吸收后发生电离，D错误。
2．(氢原子能级跃迁)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答案B解析当原子由高能级向低能级跃迁时，原子将发出光子,由于不只是两个特定能级之间的跃迁,所以它可以发出一系列频率的光子，形成光谱中的若干条亮线，B正确，A、C、D错误.3．(综合)(多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25 eV的钾,下列说法正确的是(）A．这群氢原子能发出三种不同频率的光B．这群氢原子发出的光子均能使金属钾发生光电效应C．金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12。
09 eV D．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9。
84 eV E．氢原子发出光子后其核外电子动能变小答案ACD解析根据C错误!＝3知,这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n＝3能级向n＝2能级、从n＝2能级向n＝1能级和从n ＝3能级向n＝1能级跃迁发出不同频率的光，所以A正确。
高中物理 18.4 玻尔的原子模型课时训练 新人教版选修3-5(2021年整理)
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第4节 波尔的原子模型一.选择题1、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2、一个氢原子从3n =能级跃迁到2n =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3、已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量为21n E E n =（取∞→n 时E n =0）,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 ．134-E hcB ．12-E hcC ．14-E hc D ．19-E hc 4、已知氢原子的能级如图所示,现用光子能量介于10～12．9eV 范围内的光去照射一群处于基态的氢原子,则下列说法中正确的是（ ）A ．在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B ．在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C ．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有10种D ．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种5、下列说法正确的是（ )A ．当氢原子从激发态跃迁到基态时,要吸收能量B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质C．大量原子从n=3的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱线有6种D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关6、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7、按照波尔理论,一个氢原子中的电子从半径为r a的圆轨道自发地直接跃迁到半径为r b的圆轨道上,则在此过程中（）A．原子要发出某一频率的光子，原子的核外电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量也减小B．原子要吸收某一频率的光子，原子的核外电子的动能减小,原子的电势能减小，原子的能量也减小C．原子要发出一系列频率的光子，原子的核外电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小D．原子要发出一系列频率的光子，原子的核外电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量也增大8、大量氢原子从n=5的激发态，向低能级跃迁时,产生的光谱线条数是（）A．4条B．6条C．8条D．10条9、如图所示为氢原子的能级图，用大量能量为12.76eV的光子照射一群处于基态的氢原子，氢原子发射出不同波长的光波，其中最多包含有几种不同波长的光波?（）A．3种B．4种C．5种D．6种10、如图所示为氢原子的能级图,当氢原子从4n=能级时，辐射出光子a;当氢n=能级跃迁到2原子从3n=能级时，辐射出光子b,则下列说法中正确的是（ ) n=能级跃迁到1A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波长小于光子b的波长C．b光比a光更容易发生衍射现象D．在同种介质中，a光子的传播速度大于b光子的传播速度第4节参考答案一、单项选择1、D2、B3、C4、B5、B6、C7、A8、D9、D 10、D。
人教版高中物理选修3-518.4波尔的原子模型名师精编作业(3)
2017-2018学年度人教版选修3-5� 18.4波尔的原子模型 作业（3）1．关于近代物理学的结论中，哪些是正确的A. 热辐射只与物体的温度有关B. 康普顿效应说明光子只有动量C. 光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D. 电子像光一样既具有粒子性也具有波动性2．用同一实验装置如图甲研究光电效应现象，分别用A 、B 、C 三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A 、C 两束光照射时对应的遏止电压相同，均为Uc1，下列论述正确的是A. B 光束光子的能量最小B. A 、C 两束光的波长相同，且比B 光的波长短C. 三个光束中B 光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多D. 三个光束中B 光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大3．如图所示，用波长为0λ的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为045λ的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。
已知普朗克常数为h ，真空中光速为c 。
该金属的逸出功为（ ）A. 054hc λB. 0hc λC. 078hc λD. 074hc λ 4．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用紫外线灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图所示。
下列说法正确的是A. 验电器的指针带正电B. 若仅增大紫外线的频率，则锌板的逸出功增大C. 若仅增大紫外线灯照射的强度，则单位时间内产生的光电子数减少D. 若仅减小紫外线灯照射的强度，则可能不发生光电效应5．如图甲所示，用频率为v的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流i随电压U 的变化图象如图乙所示，已知普朗克常量为h，电子的带电荷量为e，下列说法中正确的是A. 入射光越强，光电子的能量越高B. 光电子的最大初动能为h v0C. .该金属的逸出功为h v0－eU cD. 用频率为eU c的光照射该金属时不可能发生光电效应ℎ6．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列描述中正确的是（）A. 只增大入射光的频率，金属逸出功将减小B. 只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大C. 只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D. 只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短7．2017年度中国10项重大科学进展中，位列榜首的是实现千公里级量子纠缠和密钥分发，创新性地突破了多项国际领先的关键技术。
人教版高中物理选修3-5第十八章4.玻尔的原子模型名师精编作业
主动成长夯基达标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.电子的动能与电势能之和D.电子的动能、电势能和原子核能量之和思路解析：根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力为向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能与电势能，所以选项C 正确.答案：C2.氢原子的基态能量为E 1，如图18-4-3所示，四个能级图正确代表氢原子能级的是( )图18-4-3思路解析：根据氢原子能级图的特点：上密下疏，再联系各激发态与基态能级间关系121E n E =，可判断C 对. 答案：C3.氢原子辐射出一个光子后，则( )A.电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增加C.氢原子电势能增加D.原子的能级值增大思路解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射出光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减少，另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核子对电子的库仑力：rv m r ke 222=，所以rke mv E k 22122==.可见电子运动半径减小，动能越大，再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出能量，所以原子的总能量减少，综上所述只有选项B 正确.答案：B4.原子的能量量子化现象是指( )A.原子的能量是不可改变的B.原子的能量与电子的轨道无关C.原子的能量状态是不连续的D.原子具有分立的能级思路解析：正确理解玻尔理论中量子化概念是解题的关键.根据玻尔理论,原子处于一系列不连续的能量状态中,这些能量值称为能级,原子不同的能量状态对应于不同的圆形轨道,故选项C 、D 正确.答案：CD5.氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，以下说法正确的是（ ）A.电子的动能减小，电势能增大B.电子的动能增大，电势能减小C.电子绕核旋转的半径减小，周期变小D.电子绕核旋转的半径增大，周期变大思路解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子绕核做圆周运动，静电力提供向心力，即rv m r ke 222=，电子运动的动能r ke mv E k 22122==，由此可知，离核越远，动能越小. 氢原子辐射光子后，总能量减少.由于其动能rke E k 22=,跃迁到低能级时，r 变小，动能变小，因总能量E 等于其动能和电势能之和，可知电子的电势能越小.氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动，半径变小，速度变大，由周期公式vr T π2=知，电子绕核运动的周期变小. 综上所述，选项B 、C 正确.答案：BC6.欲使处于基态的氢原子被激发，下列措施可行的是 ……（ ）A.用10.2eV 的光子照射B.用11 eV 的光子照射C.用14eV 的光子照射D.用10 eV 的光子照射思路解析：用氢原子能级图算出10.2 eV 为第2能级与基态之间的能级差，能使氢原子被激发，而大于13.6 EV 的光子能使氢原子电离.答案：AC7.氢原子的量子数越小，则( )A.电子轨道半径越小B.原子的能量越小C.原子的能量越大D.原子的电势能越小思路解析：该题的物理图景是库仑引力提供电子绕核运动的向心力，可类比地球和人造卫星的运动来理解学习.根据玻尔理论，不同的轨道对应不同的能级，对应不同的量子数，量子数越小，则氢原子核外电子轨道半径减小，对应能量减小.由于静电引力做正功，电子动能越大，电子的电势能越小.答案：ABD8.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思路解析：解决此题要注意以下两个问题：一、原子的跃迁条件；二、关系式h ν=E m -E n (m ＞n ).由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式放出能量.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发射光子，光子的能量总等于两能级之差，即h ν=E m -E n (m ＞n )，故选项C 、D 正确.答案：CD9.氢原子从能量为E 1的较高激发态跃迁到能量为E 2的较低激发态，设真空中的光速为c ，则( )A.吸收光子的波长为hE E c )(21- B.辐射光子的波长为h E E c )(21- C.吸收光子的波长为21E E ch - D.辐射光子的波长为21E E ch - 思路解析：由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低能级跃迁时辐射光子，由关系式h ν=E 1-E 2得，h E E v 21-=，又v c =λ，故辐射光子波长为21E E ch -=λ,选项D 正确.答案：D10.氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应.那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有( )A.1种B.2种C.3种D.4种思路解析：原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级能量之差决定，即h ν=E m -E n ，且能级越高，相邻能级的差值越小（在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点）.发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率.本题未知该金属的极限频率，但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率.氢原子由高能级E 3向低能级跃迁的可能情形为3→1,3→2,2→1三种.其中3→1发出的光子频率大于2→1发出光子的频率，3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率，已知2→1发出的光子能发生光电效应，则3→1发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而3→2发出的光子无法判定是否能发生光电效应.因此辐射出的三种频率的光能使此金属板发生光电效应的至少有2种.答案：B11.某金属的极限波长恰等于氢原子由n =4能级跃迁到n =2能级所发出的光的波长.现在用氢原子由n =2能级跃迁到n =1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏？思路解析：设氢原子由n =4能级跃迁到n =2能级发出的光子波长为λ0，由n =2能级跃迁到n =1能级发出的光子波长为λ，则24λch E E =- λc h E E =-12根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为0λλc h c h E k -= )11(0λλ-=hc )(2412hcE E hc E E hc ---= =2E 2-E 1-E 4=2×(-3.4) eV+13.6 eV+0.85 eV=7.65 eV.答案：7.65 eV12.已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.528×10-10m ，量子数为n 的能级值为eV 6.132n E n -=. （1）求电子在基态轨道上运动的动能.（2）有一群氢原子处于量子数n =3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线？（3）计算这几种光中波长最短的波长.（静电力常量k =9×109N·m 2/C 2,电子电荷量e =1.6×10-19C ，普朗克常量h =6.63×10-34J·s,真空中光速c =3.00×108 m/s ）思路解析：由n n n r mv r ke 222=，可计算出电子在任意轨道上运动的动能nn kn r ke mv E 22122==,且E k n =|E n |,E p n =2E n ，并由此计算出相应的电势能E p n . （1）核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则121212r mv r ke =,又知221mv E k = 故电子在基态轨道的动能为：2122r ke E k = J 1052.02)106.1(109102199--⨯⨯⨯⨯⨯= =2.18×1018 J=13.6 eV.（2）当n =1时，能级值为13.6eV eV 16.1321-=-=E 当n =2时，能级值为 eV 4.3eV 26.1322-=-=E 当n =3时，能级值为1.51eV eV 36.1323-=-=E . 能发出的光谱线分别为3→2,2→1,3→1共3种，能级图见右图.（3）由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短.h ν=E 3-E 1,又知λcv =则有m 101.03m 106.109.121031063.67783413---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=-=E E hc λ. 答案：（1）13.6 eV （2）略 （3）1.03×10-7 m。
(完整版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)
1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是（B）A．动能变大，势能变小，总能量变小B．动能变小，势能变大，总能量变大C．动能变大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．下列叙述中，哪些符合玻尔理论（ABC）A．电子可能轨道的分布是不连续的B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（ B ）A．4条B．10条C．6条D．8条4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是（BC）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．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C．玻尔理论的成功之处是引入量子观念D．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5．氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（BC ）A．半径r1＞r2 B．电子转动角速度ω1＞ω2C．电子转动向心加速度a1＞a2 D．总能量E1＞E26．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（D ）A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子7．氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率v1的光子，从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子，若v2＞v1则当它从能级C跃迁到能级B将（D）A．放出频率为v2-v1的光子B．放出频率为v2+ v1的光子C．吸收频率为v2- v1的光子D．吸收频率为v2+v1的光子8．已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV，第二能级E2=-3.4eV．如果氢原子吸收______eV的能量，立即可由基态跃迁到第二能级．如果氢原子再获得1.89eV的能量，它还可由第二能级跃迁到第三能级，因此氢原子第三能级E3=_____eV．10.2 -1.511．玻尔在他的原子模型中所做的假设有（ABC）A．原子处于成为定态的能量状态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量；B．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；C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射或吸收一定频率的光子；D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于绕核做圆周运动的频率。
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18.4 玻尔的原子模型
A 组（反馈练）
1.α根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为'E 的轨道，辐射出波长为λ的光，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则'E 等于（ ）
A ．E h
c
λ
- B ．E h
c
λ
+ C ．c
E h
λ
- D ．c
E h
λ
+
2．用光子能量为E 的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为123123v v v v v v <<、、的三种光子，且。
入射光束中光子的能量应是（ ）
A ．3hv
B ．12()h v v +
C ．23()h v v +
D ．123()h v v v ++
3．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下列判断正确的是（ ） A ．电子绕核旋转的轨道半径增大 B ．电子的动能减少
C ．氢原子的电势能增大
D ．氢原子的能级减小
4．氢原子的基态能量为1E ，下列四个能级图，正确代表氢原子的是（ ）
5．若氢原子从能级A 跃迁到能级B 时，吸收频率为1v 的光子，若从能级A 跃迁到能级C 时，释放频率为2v 的光子。
已知21v v >，而氢原子从能级C 跃迁到能级B 时，则（ ） A ．释放频率为21v v -的光子 B ．释放频率为21v v +的光子
C ．吸收频率为21v v -的光子
D ．吸收频率为21v v +的光子
6．图为氢原子n=1、2、3、4的各个能级示意图。
处于n=4能量状态的氢原子，当它向较低能级发生跃迁时，发出的光子能量可能为（ ）
A ．2.55 eV
B ．13.6 eV
C ．12.75 eV
D ．0.85 eV
7．氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2的激发态时，发出蓝色光，则当氢原子从n=5的激发态直接跃迁到n=2的激发态时，可能发出的是（ ）
A ．红外线
B ．红光
C ．紫光
D ．γ射线
B 组（拓展练）
1．图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。
关于这些光下列说法正确的是（ ） A ．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的 B ．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的 C ．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D ．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34
eV 的金属铂能发生光电效应
2．氢原子处于基态时，原子能量113.6E eV =-。
（1）若要使处于
n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？（2）若已知钠的极限频率为146.010Hz ⨯，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有
几条谱线可使钠发生光电效应？
3．在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观模型进行模拟。
在玻尔原子模型中，完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动。
当然这时的向心力不是粒子间的万有引力（可忽略不计），而是粒子间的静电力。
设氢原子中，电子和原子核的带电荷量大小都是191.6010e C -=⨯，电子在第一、二可能轨道运行时，其运动半径分别为
101210.5310,4r m r r -=⨯=，氢原子处于基态时，原子能量113.6E eV =-。
据此试求： （1）电子分别在第一、二可能轨道运行时的动能；
（2）当电子从第一可能轨道跃迁到第二可能轨道时，电子的电势能增加了多少eV ？（静电力常量9229.010/k N m c =⨯⋅）
参 考 答 案
A 组（反馈练）
1．C ， 2．AB ， 3．D ， 4．C ， 5．D 6．AC 7．C
B 组（拓展练）
1．D
2．（1）148.2110HZ ⨯， （2）4条
3．（1）113.6k E ev =，2 3.4k E ev = （2）20.4p E ev ∆=。