原子结构复习训练题

第十八章原子结构本章测试物理组：郑发亮1.电子的发现1、1897年英国物理学家_______通过研究_________发现了电子；1910年美国物理学家_________通过著名的____实验精确测定了电子的电荷量．电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，电子的电荷量约为__________C，电子的质量约为__________kg.任何带电体所带电量只能是电子电量的_______．2、物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。实验装置如图(课本图18.1-2所示)，从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C1C2后沿直线打在荧光屏A＇上。（1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，阴极射线带有_____电荷。（2）为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。并求出V0？（3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况，利用已有的知识自行推导出电子比荷的表达式。其速度偏转角为：tan又因为：则：3．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是()A．证明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元B．提出了电荷分布的量子化观念C．证明了电子在原子核外绕核转动D．为电子质量的最终获得做出了突出贡献2.α粒子散射实验1、如图所示为卢瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图．通过一个带有荧光屏的显微镜，可以在水平面内转到图中不同的方向，在相同的时间内进行观察的结果是（）A．在A位置时观察到屏上的闪光次数最少B．在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少些C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光2.在用α粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是（）A.全部α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进KA1B2YAS磁场xL萤幕DSSO电场EAyemy1y2v0v0vtanLBLDEymq2)2(B.绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数被弹回C.少数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回D.全部α粒子都发生很大偏转3.光谱1、有关氢原子光谱的说法正确的是()A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关2、关于光谱,下面说法中正确的是()A.炽热的液体发射连续光谱B.太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素C.明线光谱和吸收光谱都可用于对物质成分进行分析D.发射光谱一定是连续光谱4.氢原子光谱的实验规律1．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R(132－1n2)，n＝4,5,6，…，R＝1.10×107m－1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：(1)n＝6时，对应的波长？(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n＝6时，传播频率为多大？5.玻尔原子理论1.玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有()A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量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6.玻尔理论对氢光谱的解释1、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（）A、用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态E．用能量为14．OeV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离2、氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：（1）原子系统具有的能量？（2）电子在轨道上运动的动能？（3）电子具有的电势能？（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？达标测试1.根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是（）A．原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内B．原子中的质量均匀分布在整个原子范围内C．带负电的电子在核外绕核旋转D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内4．卢瑟福的原子结构学说初步建立了原子结构的正确图景，能解决的问题有()A．圆满解释氢原子发光的规律性B．圆满解释α粒子散射现象C．结合经典理论解释了原子的稳定性D．用α粒子散射的数据估算原子核的大小2．玻尔的原子核模型解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是()A．电子绕核运动的向心力，就是电子与核间的静电引力B．电子只能在一些不连续的轨道上运动C．电子在不同轨道上运动的能量不同D．电子在不同轨道上运动时，静电引力不同4．根据玻尔原子结构理论，氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能发生的情况有()A．放出光子,电子动能减少,原子电势能增加B．放出光子，电子动能增加，原子电势能减少C．吸收光子，电子动能减少，原子电势能增加D．吸收光子，电子动能增加，原子电势能减少6.关于原子结构下列说法正确的是()A.汤姆生提出枣糕式模型认为原子是一个球体，带正电的物质均匀的分布在原子中，电子嵌在原子中，且在平衡位置振动。B.卢瑟福的原子核式结构模型解释α粒子散射实验C.玻尔理论成功的解释了氢光谱，也能解释其他原子的光谱。D.现在科学家实验中发现，电子在原子核周围的有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾”笼罩在原子核的周围。因而提出了“电子云模型”。7．如图所示，O点表示金原子核的位置，曲线ab和cd表示经过该原子核附近的α粒子的运动轨迹，其中可能正确的是()8．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是()A．太阳光谱与白炽灯光谱是连续光谱B．做光谱分析可以用明线光谱，也可用吸收光谱C．我们观察月亮的光谱可以确定月亮的化学组成D．霓虹灯与煤油灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱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（）12345∞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8．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8．在氢原子光谱中，可见光区域中有14条，其中有4条属于巴耳末系，其颜色为一条红色，一条蓝色，两条紫色．它们分别是从n＝3、4、5、6能级向n＝2能级跃迁时产生的，则()A．红色光谱线是氢原子从n＝6能级到n＝2能级跃迁时产生的B．紫色光谱线是氢原子从n＝6或n＝5能级向n＝2能级跃迁时产生的C．若从n＝6能级跃迁到n＝1能级将产生红外线D．若从n＝6能级跃迁到n＝2能级所辐射的光子不能使某金属产生光电效应，则从n＝6能级向n＝3能级跃迁时辐射的光子将可能使该金属产生光电效应11．阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．9．氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光．若λ1λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将光子，光子的波长为．10．下图给出氢原子最低四个能级，氢原子在这些能级间跃迁所辐射的光子的频率最多有种，其中最大频率等于Hz．(保留两位有效数字)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13．有一群氢原子处于n＝4的能级上，已知氢原子的基态能量E1＝一13.6eV，普朗克常量h＝6.63×10—34J·S．求：(1)这群氢原子的光谱共有几条谱线?(2)这群氢原子发出的光子的最小频率是多少?16．将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．(1)若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子?(2)若用波长200nm的紫外线照射氢原子，则n=2的电子飞到离核无穷远处的速度多大?(电子电荷量e＝1.6×10—19C，电子质量me＝0.91×10—31kg10．已知氢原子基态电子轨道半径r1=0.53×10-10m，基态能量E1=-13.6eV．电子的质量m=0.9×10-30kg．求：（1）电子绕核运行的速度和频率．（2）若氢原子处于n=2的激发态，电子绕核运行的速度．18原子结构金属铯钙镁钛逸出功W/eV1．92．73．74．11．BD2．D3．D4．BD5．D6．D7．BD8．BC9．辐射，212110．6，3.1×101511．电子，向下12．减小，增大，增大，减小13．（1）6（2）1.6×1014Hz14．BC15．4条，41，42，31，2116．（1）8.21×1014Hz(2)9.9×105m/s解析：(1)由帕邢系公式1λ＝R(132－1n2)，当n＝6时，得λ＝1.09×10－6m.(2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c＝3×108m/s，由v＝λT＝λν，得ν＝vλ＝cλ＝3×1081.09×10－6Hz＝2.75×1014Hz.答案：(1)1.09×10－6m(2)3×108m/s2.75×1014Hz