人教版（2019）选择性必修第三册《4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型》2021年同步练习卷（5）

一、单选题

• 1．如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能量级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当他们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（　　）

  A．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线

  B．基态氢原子能吸收14eV的光子发生电离

  C．基态氢原子能吸收11eV的光子发生跃迁

  D．在氢原子谱线中，从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长
  组卷：151引用：5难度：0.9

  解析

• 2．根据玻尔理论，下列论述不正确的是（　　）

  A．电子在一系列定态轨道上运动，不会发生电磁辐射

  B．处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，这是原子发光的机理

  C．巴尔末公式代表的应该是电子从量子数分别为n=3，4，5等高能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线

  D．一个氢原子中的电子从一个半径为r1的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r2的轨道，已知r1＞r2，则此过程原子要吸收某一频率的光子，该光子能量由前后两个能级的能量差决定
  组卷：46引用：4难度：0.9

  解析

• 3．下列说法中正确的是（　　）

  A．α粒子散射实验揭示了原子不是组成物质的最小微粒

  B．玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，因此波尔的原子结构理论已完全揭示了微观粒子运动的规律

  C．阴极射线的实质是电子流

  D．玻尔原子理论中的轨道量子化和能量量子化的假说，启发了普朗克将量子化的理论用于黑体辐射的研究
  组卷：34引用：8难度：0.9

  解析

• 4．下列说法正确的是（　　）

  A．爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学

  B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多

  C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子

  D．波尔的原子理论能够解释氦原子的光谱
  组卷：63引用：2难度：0.7

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三、解答题

• 13．从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系，但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑力作用下，绕原子核做圆周运动。已知电子质量为m,电荷量为e,静电力常量为k。氢原子处于基态（n=1）时电子的轨道半径为r₁，电势能为E_P=-k

  e

  2

  r

  1

  （取无穷远处电势能为零）。第n个能级的轨道半径为r_n，已知r_n=n²r₁，氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。
  （1）求氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的速度；
  （2）证明：氢原子处于第n个能级的能量为基态能量的

  1

  n

  2

  （n=1，2，3，…）；
  （3）1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作

  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，这个公式称为巴尔末公式。已知氢原子基态的能量为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的表达式；
  b.氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比。
  组卷：315引用：2难度：0.3

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四、填空题

• 14．人类对原子结构的认识，涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。
  
  （1）1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况（图甲），断定阴极射线是

  （填“电磁波”或“电子”），进而认为原子是一个球体提出原子“西瓜模型”或“

  模型”；
  （2）1909年，卢瑟福与他的学生进行了α粒子散射实验（图乙），提出了原子核式结构模型。下列对此实验与模型的说法，正确的是

  ；（多选）
  A．α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
  B．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，主要是因为电子的质量太小
  C．极少数α粒子穿过金箔后发生大角度偏转，是因为其受到金原子核的强库仑斥力
  D．α粒子散射实验说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上
  （3）1913年，玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了自己的原子结构假设，即

  量子化、定态和跃迁等概念，并成功地解释了图丙中

  （填“氢原子”、“氦原子”或“汞原子”）光谱的分立特征的实验规律。
  组卷：89引用：4难度：0.8

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