原子结构试题精析

1.α粒子散射实验与核式结构模型【例1】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出()A.原子的核式结构模型B.原子核内有中子存在C.电子是原子的组成部分D.原子核是由质子和中子组成的【拓展1】在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是()A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中2.氢原子的能级跃迁【例2】假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数是处在该激发态能级上的原子总数的11n.现在1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是()A.2200个B.2000个C.1200个D.2400个【拓展2】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.下列说法错误的是()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3.氢原子的能量【例3】氢原子基态的轨道半径为0.528×10－14m，量子数为n的能级的能量为E＝－26.13neV.(1)求电子在基态轨道上运动时的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态.画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线；(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长.(其中静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，电子的电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克恒量h＝6.63×10－34J·s，真空中光速c＝3.0×108m/s)1．卢瑟福粒子散射实验的结果是A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．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D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动2．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射现象。图中O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图是()3．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是（）A．电子绕核旋转的半径增大B．氢原子的能量增大C．氢原子的电势能增大D．氢原子核外电子的速率增大4．下列氢原子的线系中波长最短波进行比较，其值最大的是（）A．巴耳末系B．莱曼系C．帕邢系D．布喇开系5．关于光谱的产生，下列说法正确的是（）A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光，产生的是明线光谱B．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱C．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是明线光谱D．炽热高压气体发光产生的是明线光谱6．仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是（）A．观察时氢原子有时发光，有时不发光B．氢原子只能发出平行光C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的D．氢原子发出的光互相干涉的结果7．氢原子第三能级的能量为（）A．－13.6eVB．－10.2eVC．－3.4eVD．－1.51eV8．下列叙述中，符合玻尔氢原子的理论的是()A．电子的可能轨道的分布只能是不连续的B．大量原子发光的光谱应该是包含一切频率的连续光谱12345∞C．电子绕核做加速运动，不向外辐射能量D．与地球附近的人造卫星相似，绕核运行，电子的轨道半径也要逐渐减小9．氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A．40.8eVB．43.2eVC．51.0eVD．54.4eV10．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频率依次增大，则E等于()A．h(ν3－ν1)B．h(ν5＋ν6)C．hν3D．hν411．已知氢原子基态能量为－13.6eV，下列说法中正确的有A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子12．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为()A．1221B．2121C．2121D．2112二、填空题15．为了使处于基态的氢原子电离，需要用频率为的电磁波照射氢原子16．氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子；若λ1＞λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将_______（填“辐射”或“吸收”）光子，光子的波长=_______．17．如图给出氢原子最低的4个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有______________种，其中最小频率为_____________，需使基态氢原子电离应用波长为_____________的光照射氢原子。三、计算题18．一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：（1）氢原子可能发射几种频率的光子？（2）氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？（3）用（2）中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？几种金属的逸出功19．处于基态的氢原子，吸收了能量为15.42eV的光子，求电子脱离氢原子时的速度大小。（已知电子的质量m＝0.91×10-30kg，氢原子基态能量E1＝－13.6eV）20．若氢原子的核外电子质量为m，电量为e，在离核最近的轨道上近似做匀速圆周运动，轨道半径为r1。求：（1）电子运动的动能Ek是多少？（2）电子绕核转动的频率f是多少？（3）氢原子核在电子轨道处产生的电场强度E为多大？21．氢原子处于基态时，原子能量E1=－13.6eV，已知电子电量e＝1.6×10-19C，电子质量m＝0.91×10-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1＝0.53×10-10m.，（1）若要使处于n＝2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n＝2的定态时，核外电子运动的等效电流多大？（3）若已知钠的极限频率为6×1014Hz，今用一群处于n＝4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，是通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？金属铯钙镁钛逸出功W/eV1．92．73．74．1