4.4 玻尔的原子模型 能级 课时检测 -2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

第4节 玻尔的原子模型　能级 课时检测 基础对点练 1、 选择题: 题组一　玻尔原子理论 1.根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是(　　) A.当氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射的光子能量为hν＝En 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ν C.一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道自发地直接跃迁到另一个半径为rb的轨道，已知ra＞rb，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 2.根据玻尔的氢原子理论，当某个氢原子吸收一个光子后(　　) A.氢原子所在的能级下降 B.氢原子的电势能增加 C.电子绕核运动的半径减小 D.电子绕核运动的动能增大 3.(多选)玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有(　　) A.原子处于称为定态的能量状态时，电子在轨道上绕核转动，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电子绕核做圆周运动的频率 4.(多选)下列关于光子的发射和吸收过程的说法中，正确的是(　　) 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，电子的电势能增加 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 5.(多选)根据玻尔理论，氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后(　　) A.原子的能量增加，系统的电势能减少 B.原子的能量减少，核外电子的动能减少 C.原子的能量减少，核外电子的动能增加 D.原子系统的电势能减少，核外电子的动能增加 题组二　能级跃迁 6.处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时(　　) A.能辐射2种频率的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝2能级放出的光子频率最大 B.能辐射2种频率的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝1能级放出的光子频率最大 C.能辐射3种频率的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝2能级放出的光子波长最长 D.能辐射3种频率的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长最长 7.已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的跃迁的示意图是(　　) 8.氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是(　　) A.当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝3能级时，辐射光子的能量为1.89 eV B.处于n＝2能级的氢原子可以被能量为2.5 eV的光子照射而向高能级跃迁 C.处于基态的氢原子，吸收14 eV能量后不能发生电离 D.一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出3种不同频率的光子 9.(多选)如图所示给出了氢原子6种可能的跃迁，则它们发出的光(　　) A.a的波长最长 B.d的波长最长 C.f比d光子能量大 D.a的频率最低 能力综合练 一、选择题: 10.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(　　) A.42.8 eV(光子) B.43.2 eV(电子) C.41.0 eV(电子) D.54.4 eV(光子) 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11.如图所示为氢原子最低的四个能级，当大量氢原子在这些能级间跃迁时， (1)最多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？最长波长是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子电荷量e＝1.6×10－19C，结果保留3位有效数字) 12.氢原子在基态时轨道半径r1＝0.53×10－10 m，能量E1＝－13.6 eV。电子的质量m＝9.1×10－31 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C。求氢原子处于基态时：(静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，结果保留3位有效数字) (1)电子的动能； (2)原子的电势能。 参考答案： 1.答案　C解析　氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，与En不同，故A错误；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错误；电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道时，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故C正确；氢原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D错误。 2.答案　B解析　根据玻尔的氢原子理论，可知当某个氢原子吸收一个光子后，氢原子的能级升高，半径增大，A、C错误；电子与原子核间的距离增大，库仑力做负功，电势能增大，B正确；电子围绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力，则由＝，可得Ek＝mv2＝，故半径增大，动能减小，D错误。 3.答案　ABC 4.答案　CD解析　原子从基态跃迁到激发态要吸收光子，吸收的光子的能量等于原子在初、末两个能级的能量差，故A错误；原子吸收光子可从低能级跃迁到高能级，该过程电子的动能变小，电势能增加，总能量增加，故B错误，C正确；根据玻尔理论可知，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，故D正确。 5.答案　CD解析　电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，辐射出光子，电子势能减少，原子总能量减少，根据k＝m，Ek＝mv2，解得Ek＝k，可知半径减小，电子动能增大，原子系统的电势能减少，故A、B错误，C、D正确。 6.答案　C解析　根据C＝3可知，处于n＝3能级的大量氢原子最多能辐射出3种频率的光，根据ΔE＝hν，ν＝可知，从n＝3能级跃迁到n＝2能级放出的光子频率最小，波长最长，故选项C正确。 7.答案　A解析　根据玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，即放出的光子能量最小，根据氢原子能级图，可知对应的是从n＝5能级到n＝4能级的跃迁，选项A正确。 8.答案　D 9.答案　ACD解析　氢原子由高能级向低能级跃迁时，能级差越大，对应的光子的能量越高，频率越大，波长越短。故A、C、D正确，B错误。 10.答案　A解析　氢原子从一个能级跃迁到另一个能级的过程中，只能吸收或放出一个一定频率的光子，这个光子的能量等于氢原子的两个能级差。类氢结构的氦离子吸收或放出光子规律和氢原子相同，计算可知：43.2 eV(电子)、41.0 eV(电子)电子的动能大于E1和E2间的差值40.7 eV，故可以被吸收，54.4 eV的光子使该氦离子电离，而选项A中的光子则不能被吸收。故选A。 11.答案　(1)6种　(2)第4能级向第3能级　1.88×10－6 m 解析　(1)由N＝C，可得N＝C＝6种。 (2)氢原子由第4能级向第3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＝＝E4－E3得 λ＝＝ m≈1.88×10－6 m。 12.答案　(1)13.6 eV　(2)－27.2 eV 解析　(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v1，则k＝ 所以电子动能Ek1＝mv＝＝eV≈13.6 eV。 (2)因为E1＝Ek1＋Ep1 所以Ep1＝E1－Ek1＝－13.6 eV－13.6 eV＝－27.2 eV。 学科网（北京）股份有限公司 $