第十八章 4
1．根據玻爾的原子理論，原子中電子繞核的半徑( )
a．可以取任意值
b．可在某一範圍內任意取值
c．可以取一系列不連續的任意值
d．是一系列不連續的特定值
解析： 根據玻爾原子理論中軌道量子化的知識可知，原子中電子繞核的半徑只能是一系列不連續的特定值，故答案選d．
答案： d
2．如圖所示為氫原子的四個能級，其中e1為基態，若氫原子a處於激發態e2，氫原子b處於激發態e3，則下列說法正確的是( )
a．原子a可能輻射出3種頻率的光子
b．原子b可能輻射出3種頻率的光子
c．原子a能夠吸收原子b發出的光子並躍遷到能級e4
d．原子b能夠吸收原子a發出的光子並躍遷到能級e4
解析： 原子a只能輻射出1種頻率的光子，a錯誤；原子b可輻射出3種不同頻率的光子，b正確；根據玻爾理論：原子只能吸收特定頻率的光子．c，d錯誤．故正確答案為b．
答案： b
3．氫原子的能級圖如圖所示．欲使一處於基態的氫原子釋放出乙個電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是( )
a．13．60 evb．10．20 ev
c．0．54 ev d．27．20 ev
解析： 氫原子的基態能量e1＝－13．6 ev，欲使處於基態的氫原子釋放乙個電子而變成氫離子，所吸收的能量δe應滿足：δe≥|e1|＝13．6 ev，a選項正確．
答案： a
4．如圖所示中畫出了氫原子的4個能級，並註明了相應的能量e．處在n＝4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發出若干種不同頻率的光波．已知金屬鉀的逸出功為2．22 ev．在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出的光電子總共有( )
a．二種 b．三種
c．四種 d．五種
解析： 已知金屬鉀的逸出功為2．22 ev，要能打出光電子，則光波的能量必須大於鉀的逸出功值，經過δe＝en－em計算，除了4躍遷到3和3躍遷到2的光子能量小於逸出功值外，4躍遷到2,4躍遷到1,3躍遷到1,2躍遷到1的光子能量均大於鉀的逸出功．故正確答案為c．
答案： c
5．如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是( )
解析： 由能級圖及en－em＝hν知，e3－e1＞e2－e1＞e3－e2
即νa＞νc＞νb，又λ＝，知λa＜λc＜λb，所以圖c正確．
答案： c
6．汞原子的能級圖如圖所示，現讓一束單色光照射到大量處於基態的汞原子上，汞原子只發出三種不同頻率的單色光．那麼，關於入射光的能量，下列說法正確的是( )
a．可能大於或等於7．7 ev
b．可能大於或等於8．8 ev
c．一定等於7．7 ev
d．包含2．8 ev、4．9 ev、7．7 ev三種
解析： 由玻爾理論可知，軌道是量子化的，能級是不連續的，只能發射不連續的單色光，於是要發出三種不同頻率的光，只有從基態躍遷到n＝3的激發態上，其能級差δe＝e3－e1＝7．7 ev，選項c正確．
答案： c
7．氫原子能級示意圖如圖所示，一群原處於n＝4能級的氫原子回到n＝1的過程中( )
a．放出三種頻率不同的光子
b．放出六種頻率不同的光子
c．放出的光子的最大能量為12．75 ev，最小能量是0．66 ev
d．放出的光能夠使逸出功為13．0 ev的金屬發出光電效應
解析： 氫原子由高能級躍遷到低能級時會輻射光子，由n＝4能級回到n＝1的過程中會放出6種頻率的光子，選項a錯，b正確．而光子的能量等於躍遷的兩能級間的能量的差值，最小為n＝4躍遷到n＝3時，為0．66 ev；最高為n＝4躍遷到n＝1時，為12．75 ev，選項c正確．發生光電效應的條件是入射光子的能量大於金屬的逸出功，所以選項d錯誤．
答案： bc
8．氫原子從能量為e1的較高激發態躍遷到能量為e2的較低激發態，設真空中的光速為c，則( )
a．吸收光子的波長為
b．輻射光子的波長為
c．吸收光子的波長為
d．輻射光子的波長為
解析： 由玻爾理論的躍遷假設．當氫原子由較高的能級向較低的能級躍遷時輻射光子，由關係式：hν＝e1－e2，得ν＝．又由λ＝，故輻射光子波長為λ＝，d選項正確．
答案： d
9．如圖所示，為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處於n＝3的激發態，在向較低能級躍遷的過程中向外發出光子，用這些光照射逸出功為2．49 ev的金屬鈉，下列說法正確的是( )
a．這群氫原子能發出三種頻率不同的光，其中從n＝3躍遷到n＝2所發出的光波長最短
b．這群氫原子能發出兩種頻率不同的光，其中從n＝3躍遷到n＝1所發出的光頻率最高
c．金屬鈉表面所發出的光電子的初動能最大值為11．11 ev
d．金屬鈉表面所發出的光電子的初動能最大值為9．60 ev
解析： 根據玻爾理論，氫原子從n＝3的能級躍遷時有3種可能性，根據量子數越大，氫原子能級越小的特點從n＝3躍遷到n＝2時，光子的頻率最小，波長最長．所以a，b均不正確；從n＝3躍遷到n＝1所發出的光頻率最高，能量為e＝hν＝－1．51 ev－(－13．6 ev)＝12．09 ev，由光電效應方程知此光子照射到鈉表面上時，所逸出的光電子的最大初動能ek＝hν－w＝12．09 ev－2．49 ev＝9．60 ev．故正確答案為d．
答案： d
10．當用具有1．87 ev能量的光子照射n＝3激發態的氫原子( )
a．氫原子不會吸收這個光子
b．氫原子吸收該光子後被電離，電離後電子的動能為0．36 ev
c．氫原子吸收該光子後被電離，電離後電子的動能為1．87 ev
d．氫原子吸收該光子後不會被電離
解析： 當n＝3時氫原子能量e3＝ev＝－1．51 ev．當該原子吸收具有1．87 ev能量的光子後被電離，電離後動能是(1．87－1．51) ev＝0．36 ev．
答案： b
11．氫原子第n能級的能量為en＝，其中e1為基態能量．當氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態，發出光子的頻率為ν2，則
解析： 根據氫原子的能級公式，hν1＝e4－e2＝＝＝－e1
hν2＝e2－e1＝＝＝－e1
所以＝＝．
答案：12．氫原子的部分能級如圖所示．已知可見光的光子能量在1．62 ev到3．11 ev之間．由此可推知，氫原子( )
a．從高能級向n＝1能級躍遷時發出的光的波長比可見光的短
b．從高能級向n＝2能級躍遷時發出的光均為可見光
c．從高能級向n＝3能級躍遷時發出的光的頻率比可見光的高
d．從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發出的光為可見光
解析： 由可見光的能量值範圍可知，在氫原子的能級值中，高能級向n＝3能級躍遷時，發出的光的頻率小於可見光的頻率，選項c錯誤；若高能級與n＝3能級的能量差大於3．11 ev，則不能發出可見光，選項b錯誤，從高能級躍遷到n＝1的能級時，能量值一定大於可見光子能量值，由於：e＝hν＝h，能量越大，波長越短，故選項a正確；當原子從n＝3的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出的光子能量在可見光的能量值範圍之內，所以選項d正確．
答案： ad
13．乙個氫原子處於第三能級，當外面射來乙個波長為6．63×10－7 m的光子時( )
a．氫原子不吸收這個光子
b．氫原子會發生電離，電離後電子的動能約是0．36 ev
c．氫原子會發生電離，電離後的動能為0
d．氫原子吸收這個光子後躍遷到更高能級
解析： 處於第三能級的氫原子，其能級值為－1．51 ev．電離能為1．51 ev．波長為λ＝6．63×10－7 m的光子的能量e＝＝j＝3．0×10－19 j＝1．875 ev，這個值大於氫原子處於第三能級時的電離能．因此氫原子會發生電離，電離後電子的動能ek＝1．875 ev－1．51 ev＝0．365 ev．選項b正確．
答案： b
14．按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量________(選填「越大」或「越小」)．已知氫原子的基態能量為e1(e1＜0)，電子質量為m，基態氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離後，電子速度大小為________(蒲朗克常量為h)．
解析： 根據玻爾理論可知，氫原子中的電子離核越遠，氫原子的能量越大，由mv2＝hν＋e1，
可得v＝．
答案： 越大
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教學目標 1 知識與技能 1 了解浮力是怎樣產生的。2 理解浮力的大小等於什麼？3 知道浮力的應用。2 過程與方法 1 通過觀察，了解浮力是怎樣產生的。2 通過收集 交流浮力應用的資料，了解浮力應用的社會價值。3 情感 態度與價值觀 1 初步認識科學技術對社會發展的影響。2 初步建立應用科學知識的意...