物理选择性必修 第三册第4节 玻尔原子模型课堂检测

4.4玻尔原子模型基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（     ）

A．当氢原子从n=3状态跃迁到n=4状态时，辐射出0.66eV的光子

B．波尔理论认为原子的能量是不连续的，电子的轨道半径是连续的

C．波尔理论也能很好地解释复杂原子的光谱

D．大量处在n=1能级的氢原子可以被13eV的电子碰撞而发生跃迁

2．由玻尔理论可知氢原子核外电子

A．能自发的从低能级跃迁到高能级

B．激发态的能量满足En = n2 E1（n = 2，3，…）

C．从基态电离所需的能量一定恰好等于基态的能量

D．从第4能级向第1能级跃迁时发出光的频率一定比向第2能级跃迁时发出光的频率高

3．下列说法中不正确的是(　)

A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程

B．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长

C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律

D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

4．如图所示是氢原子的能级图。已知红光光子能量范围为。下列说法正确的是（　　）

A．氢原子的核外电子从量子数为能级跃迁到基态能级时能够发出红光谱线

B．氢原子的核外电子从量子数为能级跃迁到能级时能够发出红光谱线

C．氢原子的核外电子从量子数为能级跃迁到能级时能够发出红光谱线

D．氢原子的核外电子从量子数为能级直接跃迁到基态能级时能够发出红光谱线

5．已知氢原子处于基态时能量为E1，处于激发态时能量为En＝，其中n＝2，3，4…。处于n＝3能级的氢原子吸收频率为ν的光子恰好能被电离，则氢原子由n＝4能级向低能级跃迁时放出光子的最小频率为（　　）

A． B． C． D．

6．已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数为n=4的能级状态，当它们自发地跃迁到较低能级时，则下列说法中正确的是（）

A．电子的动能与势能均减小

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．氢原子辐射的光子中能量最大的是l3.6eV

7．如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为A、B、C三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和截止频率。以下说法正确的是（　　）

A．若B光为绿光，C光可能是紫光

B．若B光为绿光，A光可能是紫光

C．若B光光子能量为2.81eV，用它照射由金属铷制成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光

D．若B光光子能量为2.81eV，用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光

8．可见光光子的能量在1. 61～3.10 eV范围内．若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为(       )

A．1 B．2 C．3 D．4

9．2021年1月12日消息，北斗三号氢原子钟性能碾压GPS系统的原子钟，是世界上最先进的原子钟。如图所示为氢原子能级图，让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子只辐射出三种不同波长的光a、b、c，波长λa <λb<λc，下列说法正确的是（       ）

A．照射氢原子的光子能量为15.11 eV

B．从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光波长为λa

C．从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光波长为λc

D．光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应

10．氢原子吸收一个光子后，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．电子的动能会增大

C．氢原子的电势能减小 D．氢原子的能级减小

11．如图所示为氢原子能级图，现有大量氢原子从n＝4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29eV，以下说法正确的是（　　）

A．氢原子可能发出6种不同频率的可见光

B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子

C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时射出的电子都是来源于原子核内部

D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子能使氢原子跃迁到n＝3的能级

12．爱因斯坦的光子理论使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的。下列说法正确的是（　　）

A．不同的金属逸出功不同，因此不同金属对应的截止频率也不同

B．不同频率的光照射钠金属，均发生光电效应，则光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

C．按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上

D．按照玻尔理论，电子能吸收任意频率的光子发生跃迁

13．氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV，紫外线的光子能量大于可见光，下列说法正确的是（　　）

A．处于能级的氢原子只能吸收特定频率的紫外线。且不发生电离

B．大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，不可能发出可见光

C．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出4种不同频率的光

D．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出2种不同频率的光

14．如图所示为氢原子的能级图，一群处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时可以辐射出多种不同频率的光子，其中两次跃迁分别辐射出a、b两种光子，若用a光照射x金属刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是（　　）

A．氢原子辐射出b光子后，氢原子的能量减小了13.6eV

B．a光子的频率比b光子的频率大

C．x金属的逸出功为2.55eV

D．用b光光子照射x金属，打出的光电子的最大初动能为10.2eV

15．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。如图所示为μ氢原子的能级图，假定用动能为E的电子束照射容器中大量处于n＝1能级的μ氢原子，μ氢原子吸收能量后，至多发出6种不同频率的光，则关于E的取值是(　　)

A．E＝158.1 eV B．E>158.1 eV

C．2 371.5 eV≤E<2 428.4 eV D．只能等于2 371.5 eV

二、填空题（共4题）

16．某原子K层失去一个电子后，其K层出现一个电子空位，当外边L层上有电子跃迁到K层填补空拉时会释放一定的能量；一种情况是辐射频率为ν0的X射线；另一种情况是跃迁释放的能量被其他层的电子吸收，使电子发生电离成为自由电子．若跃迁释放的能量被M层的一个电子吸收，电离后的自由电子的动能是E0，已知普朗克常量为h，则电子处于L层时与处于K层时原子的能级差为__________，电子处于M层时原子的能级（即能量值）为_______．

17．已知氢原子的基态能量为E1(E1< 0)，激发态能量En＝E1，其中n＝2、3、4….已知普朗克常量为h，真空中光速为c，吸收波长为________的光子能使氢原子从基态跃迁到n＝2的激发态；此激发态氢原子再吸收一个频率为ν的光子被电离后，电子的动能为________．

18．原子从较高的能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后______，由于原子的能级是______的，所以放出的光子的能量也是______的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。

19．在氢原子光谱中．电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出_____________条不同频率的谱线．

三、综合题（共4题）

20．氢原子从的状态跃迁到的状态，它所吸收的光子的波长是多少？这是可见光吗？

21．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：

问题探究：

(1)氢原子可能辐射几种频率的光子？

(2)其中有几种频率的辐射光子能使金属钙发生光电效应？

22．如图所示为氢原子的能级图，现有大量氢原子处于第4能级．求：

（1）这些氢原子跃迁会产生多少种不同频率的光子；

（2）这些不同频率的光子照到逸出功为2.25eV的某种金属上，产生的光电子的最大初动能．

23．氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．

(1)若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子?

(2)若用波长200nm的紫外线照射氢原子，则n=2的电子飞到离核无穷远处的动能为多少J?（h＝6.63×10—34J·s，e=1.6×10-19 C，me =0.9×10-31 Kg，C=λ▪ν）

参考答案：

1．D

2．D

3．B

4．C

5．B

6．C

7．C

8．B

9．D

10．A

11．B

12．A

13．D

14．C

15．C

16．         

17．         

18．     两个能级之差     分立     分立

19．6

20．吸收的光子波长是97.5nm，不属于可见光

21．(1) 6种；(2) 三种

22．（1）6种；（2）10.5eV．

23．（1）3.4eV       （2）