[图片](多选)氢原子的能级如图所示,已 - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
多选题

(多选)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.下列说法正确的是(  )

A
处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离
B
大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光具有显著的热效应
C
大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的光
D
大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出3种不同频率的可见光

题目答案

ABC

答案解析

分析:

A、紫外线的频率大于3.11eV,判断n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后,能量是否大于0,即可知是否电离.

B、红外线有显著的热效应,根据氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量是否小于1.62eV.

C、根据_n计算出不同频率光的种数.

解答:

解:A、紫外线的频率大于3.11eV,n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后,能量大于0,所以氢原子发生电离.故A正确.

B、氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV,小于可见光的频率,有可能是红外线,红外线有显著的热效应.故B正确.

C、根据$_4$=6,知,可能放出6种不同频率的光.故C正确,D错误.

故选:ABC.

点评:

解决本题的关键知道什么是电离,以及能级的跃迁满足hγ=E_m-E_n.

举一反三
多选题

(多选)氢原子辐射出一个光子后,下列说法正确的是(  )

A
电子绕核旋转半径减小
B
电子的动能减小
C
氢原子的电势能减小
D
原子的能级值减小
E
电子绕核旋转的周期增大

题目答案

ACD

答案解析

分析:

氢原子辐射出一个光子后,从高能级向低能级跃迁,轨道半径减小,根据库仑引力提供向心力,得出电子速度的变化,从而得出电子动能的变化,根据氢原子能量的变化得出电势能的变化.

解答:

解:氢原子辐射出一个光子后,从高能级向低能级跃迁,氢原子的能量减小,轨道半径减小,

根据$\frac {ke}{r}$=$\frac {mv}{r}$,得轨道半径减小,电子速率增大,动能增大,由于氢原子能量减小,则氢原子电势能减小,电子绕核运动的周期减小.故ACD正确,BE错误.

故选:ACD.

点评:

解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁,辐射光子,从低能级向高能级跃迁,吸收光子,以及知道原子的能量等于电子动能和电势能的总和,通过动能的变化可以得出电势能的变化.

多选题

(多选)如图为富兰克(Franck)-赫兹(Hertz) 实验装置示意图,其中夫兰克-赫兹管内含有水银蒸气.1914年,夫兰克与赫兹用实验观察热电子被加速穿透汞蒸气时,到达回路阳极的热电子流大小的起伏变化,以验证汞原子内的电子能态是量子化的.如图为实验结果电流与电压的关系.下列有关此实验的叙述正确的是(  )

A
图中甲乙之间为原子吸收电子能量,使得电流降低
B
富兰克-赫兹管中汞原子的电离能为4.9 eV
C
富兰克-赫兹管中电子由右向左运动
D
可验证原子具不连续能量稳定态

题目答案

AD

答案解析

分析:

通过甲乙之间电流的变化,得出电子速度的变化,得知能量的增加还是减小,从如图知道原子是吸收能量还是释放能量.通过电流、电压的起伏变化确定汞原子吸收电子能量是跃迁的,可证明原子具有不连续的能量稳定态.

解答:

A、电子的定向移动形成电流,甲乙之间的电流突然减小,说明电子的速度减小,其能量减小,能量被原子锁吸收.故A正确.

B、4.9eV的能量只对应汞原子低能级之间的一次跃迁,而不是电离能.故B错误.

C、从电路可知,电子从左右两个阴极向之间的阳极运动.故C错误.

D、从图可知,电流、电压是起伏变化的,即汞原子吸收电子能量是跃迁的,不是连续的.故D正确.

故选AD.

点评:

解决本题的关键能够读图分析,结合能级的跃迁知识进行分析求解.

多选题

(多选)下列说法正确的是(  )

A
普朗克在解释黑体辐射规律时引入了光量子概念,得到的公式与实验数据非常吻合
B
光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性
C
巴尔末公式描述的是氢原子从n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光谱
D
中子和质子结合成氘核时需要吸收能量
E
夫兰克-赫兹实验直接证明了汞原子具有玻尔所设想的那种“完全确定的、互相分立的能量状态”

题目答案

BCE

答案解析

分析:

普朗克引入了光量子概念,但公式与数据不太吻合;光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性;巴尔末公式要求n>2开始;中子和质子结合成氘核要释放能量;赫兹实验直接证明能量量子化的结论,从而各项分析即可.

解答:

A、普朗克在解释黑体辐射规律时引入了光量子概念,但得到的公式与实验数据不太吻合,故A错误;

B、光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性,但没有否定波动性,故B正确;

C、巴尔末公式描述的是氢原子,是从n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光谱,同时n取正整数,故C正确;

D、中子和质子结合成氘核时,因质量的亏损,则需要释放能量,故D错误;

E、赫兹实验直接证明了汞原子具有玻尔所设想的那种“完全确定的、互相分立的能量状态”,使能量量子化结论更具有正确性,故E正确;

故选:BCE

点评:

考查让学生认识能量量子化的理念,掌握巴尔末公式成立的条件,注意质量亏损的理解.

多选题

(多选)下列关于原子和原子核的说法正确的是(  )

A
β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B
α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
C
氢原子核外电子轨道半径越大,其能量越高
D
氢原子核外电子轨道半径越小,其能量越高

题目答案

BC

答案解析

分析:

β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程,但电子不是原子核的组成部分,α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时,能量减小.减小的能量以光子的形式释放出来.

解答:

解:A、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程,但电子不是原子核的组成部分,故A错误;

B、α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,B正确;

C、氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时,能量减小.减小的能量以光子的形式释放出来.故氢原子核外电子轨道半径越大,其能量越高,C正确D错误;

故选:BC

点评:

本题考查了β衰变的实质,原子核式结构模型,氢原子的轨道半径与能量的关系.

多选题

(多选)下列说法中正确的是(  )

A
卢瑟福提出原子的核式结构模型建立的基础是α粒子的散射实验
B
发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构
C
氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子动能增加,电子的电势能减小
D
原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用

题目答案

ABC

答案解析

分析:

卢瑟福提出的原子核式结构模型,仅能解释α粒子散射实验;元素的放射性不受化学形态影响,说明射线来自原子核,且原子核内部是有结构的;核力只存在于相邻的核子之间;波尔理论和经典力学即可判断.

解答:

解:A、卢瑟福通过α粒子散射实验提出的原子核式结构模型,故A正确;

B、元素的放射性不受化学形态影响,说明射线来自原子核,说明原子核内部是有结构的,故B正确;

C、氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子动能增加,原子的电势能减小,故C正确;

D、核力是短程力,只有相邻的核力之间有力,故D错误;

故选:ABC.

点评:

对于原子物理部分知识,大都属于记忆部分,要注意加强记忆和积累,一定牢记原子核式结构模型、元素的放射性、核力、波尔理论和经典力学.

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