人教版（2019）選擇性必修第三冊《4.4 氫原子光譜和玻爾的原子模型》2021年同步練習卷（5）

一、單選題

• 1．如圖為玻爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能量級示意圖，一群氫原子處于n=4的激發態，當他們自發地躍遷到較低能級時，以下說法符合玻爾理論的有（　　）

  A．氫原子躍遷時，可發出連續不斷的光譜線

  B．基態氫原子能吸收14eV的光子發生電離

  C．基態氫原子能吸收11eV的光子發生躍遷

  D．在氫原子譜線中，從n=2能級躍遷到基態輻射光子的波長最長
  組卷：154引用：5難度：0.9

  解析

• 2．根據玻爾理論，下列論述不正確的是（　　）

  A．電子在一系列定態軌道上運動，不會發生電磁輻射

  B．處于激發態的原子是不穩定的，會自發地向能量較低的能級躍遷，放出光子，這是原子發光的機理

  C．巴爾末公式代表的應該是電子從量子數分別為n=3，4，5等高能級向量子數為2的能級躍遷時發出的光譜線

  D．一個氫原子中的電子從一個半徑為r1的軌道自發地直接躍遷到另一半徑為r2的軌道，已知r1＞r2，則此過程原子要吸收某一頻率的光子，該光子能量由前后兩個能級的能量差決定
  組卷：46引用：4難度：0.9

  解析

• 3．下列說法中正確的是（　　）

  A．α粒子散射實驗揭示了原子不是組成物質的最小微粒

  B．玻爾的原子理論成功的解釋了氫原子的分立光譜，因此波爾的原子結構理論已完全揭示了微觀粒子運動的規律

  C．陰極射線的實質是電子流

  D．玻爾原子理論中的軌道量子化和能量量子化的假說，啟發了普朗克將量子化的理論用于黑體輻射的研究
  組卷：34引用：8難度：0.9

  解析

• 4．下列說法正確的是（　　）

  A．愛因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理學

  B．單色光照射金屬表面發生光電效應時，入射光越強，單位時間內發射的光電子數越多

  C．一個氫原子從量子數n=3的激發態躍遷到基態時最多可輻射3種不同頻率的光子

  D．波爾的原子理論能夠解釋氦原子的光譜
  組卷：63引用：2難度：0.7

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三、解答題

• 13．從宏觀現象中總結出來的經典物理學規律不一定都能適用于微觀體系，但是在某些問題中利用經典物理學規律也能得到與實際比較相符合的結論。根據玻爾的氫原子模型，電子的運動看作經典力學描述下的軌道運動，原子中的電子在庫侖力作用下，繞原子核做圓周運動。已知電子質量為m,電荷量為e,靜電力常量為k。氫原子處于基態（n=1）時電子的軌道半徑為r₁，電勢能為E_P=-k

  e

  2

  r

  1

  （取無窮遠處電勢能為零）。第n個能級的軌道半徑為r_n，已知r_n=n²r₁，氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統的電勢能的總和。
  （1）求氫原子處于基態時，電子繞原子核運動的速度；
  （2）證明：氫原子處于第n個能級的能量為基態能量的

  1

  n

  2

  （n=1，2，3，…）；
  （3）1885年，巴爾末對當時已知的在可見光區的四條譜線做了分析，發現這些譜線的波長能夠用一個公式表示，這個公式寫作

  1

  λ

  =

  R

  （

  1

  2

  2

  -

  1

  n

  2

  ）

  1

  λ

  =

  R

  （

  1

  2

  2

  -

  1

  n

  2

  ）

  ，n=3，4，5，…．式中R叫做里德伯常量，這個公式稱為巴爾末公式。已知氫原子基態的能量為E₁，用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，求：
  a.里德伯常量R的表達式；
  b.氫原子光譜巴爾末系最小波長與最大波長之比。
  組卷：318引用：2難度：0.3

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四、填空題

• 14．人類對原子結構的認識，涉及許多實驗的探究及眾多科學家的創造性思想。
  
  （1）1897年，湯姆孫根據陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況（圖甲），斷定陰極射線是

  （填“電磁波”或“電子”），進而認為原子是一個球體提出原子“西瓜模型”或“

  模型”；
  （2）1909年，盧瑟福與他的學生進行了α粒子散射實驗（圖乙），提出了原子核式結構模型。下列對此實驗與模型的說法，正確的是

  ；（多選）
  A．α粒子散射實驗證明了原子核是由質子和中子組成的
  B．絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，主要是因為電子的質量太小
  C．極少數α粒子穿過金箔后發生大角度偏轉，是因為其受到金原子核的強庫侖斥力
  D．α粒子散射實驗說明了原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核上
  （3）1913年，玻爾第一次將量子觀念引入原子領域，提出了自己的原子結構假設，即

  量子化、定態和躍遷等概念，并成功地解釋了圖丙中

  （填“氫原子”、“氦原子”或“汞原子”）光譜的分立特征的實驗規律。
  組卷：89引用：4難度：0.8

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