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1、课时作业(五十四)原子结构 基础训练1(多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是()A汤姆孙通过研究阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷B汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子C电子质量是质子质量的1 836倍D汤姆孙通过研究用不同材料作阴极发出的射线，以及光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元答案：AD解析：由汤姆孙发现电子的过程可知选项A、D正确，选项B错误；而质子质量远大于电子质量，选项C错误2(多选)关于粒子散射实验的说法中正确的是()A在实验中观察到的现象
2、是绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90，有的甚至接近180B使粒子发生明显偏转的力来自带负电的核外电子，当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转C实验表明原子中心有一个核，它占有原子体积的极小部分D实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量答案：AC解析：A项是对该实验现象的描述，正确；使粒子偏转的力是原子核对它的静电排斥力，而不是电子对它的吸引力，故B错误；C项是对实验结论之一的正确分析；原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量，因核外还有电子，故原子中心的核并没有包括原子的全部质量，故D错误3(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做粒子
3、散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，观察到的现象，下述说法中正确的是()A放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置稍少些C放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少答案：AD解析：在卢瑟福粒子散射实验中，粒子穿过金箔后，绝大多数粒子仍沿原来的方向前进，故选项A对；少数粒子发生较大偏转，极少数粒子偏转角度超过90，极个别粒子被反射回来，故选项B、C错，选项D对4在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示图中P、Q为轨迹
4、上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域不考虑其他原子核对该粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是()A可能在区域 B可能在区域C可能在区域 D可能在区域答案：A解析：粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的粒子产生斥力，故原子核不会在区；如原子核在区，粒子会向区偏；如原子核在区，可能会出现如图所示的轨迹，故应选A.5(多选)对原子光谱，下列说法正确的是()A原子光谱是不连续的B由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D分析物质发光的光谱，可以鉴别物质的组成成分
5、答案：ACD解析：原子光谱为线状谱，选项A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故选项B错误，选项C正确；根据各种原子的特征谱线进行光谱分析，可鉴别物质组成，选项D正确6太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于()A太阳表面大气层中缺少相应的元素B太阳内部缺少相应元素C太阳表面大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在着相应的元素答案：C解析：太阳光谱是吸收光谱，太阳发出的白光，通过温度较低的大气层时，某些波长的光被大气层吸收后形成的光谱只有选项C正确7按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到半径为rb的圆轨道上，rarb，在此过程中()
6、A原子要辐射一系列频率的光子B原子要吸收一系列频率的光子C原子要辐射某一频率的光子D原子要吸收某一频率的光子答案：C解析：由于氢原子外面只有一个电子，因此只能处在某一可能轨道，而且发生跃迁时只能吸收或辐射一定能量的光子，即hE，由rarb可知原子辐射光子，而且光子的频率为.故选项C正确8(多选)氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级之间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，辐射的光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和a、b、c，则()Abac B.Cbac DEbEaEc答案：BD解析：因为EaE2E1，EbE3E1，EcE3E2，所以EbEaEc，而Eh，
7、故，可得.9如图所示是氢原子从n3、4、5、6能级跃迁到n2能级时辐射的四条光谱线，其中频率最大的是()AH BH CH DH答案：D解析：根据能级跃迁公式可知，当氢原子由第6能级跃迁到第2能级时，发出光子能量为hE6E2，辐射的光子H频率最大，故D选项正确10(2017东北师大附中高三质检)如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是a、b、c，则下列说法正确的是()A从n3能级跃迁到n1能级时，释放光子的波长可表示为bB从n3能级跃迁到n2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增加C若用波长为c的光照射某金属时恰好能发生光电效应，则用波长为a的光照射该金属时也一
8、定能发生光电效应D用12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，一个氢原子可以辐射出三种频率的光答案：A解析：从n3能级跃迁到n1能级，有hhh，解得b，选项A正确；从n3能级跃迁到n2能级，放出光子，原子能量减小，选项B错误；从n2能级跃迁到n1能级的能量比从n3能级跃迁到n2能级放出的能量大，可知波长为c的光的频率比波长为a的光的频率大，根据光电效应发生的条件可知，选项C错误；根据跃迁的条件，可知用12.09 eV的光子照射处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到n3的能级，可以辐射出三种不同频率的光，但一个氢原子只能辐射一种频率的光，选项D错误能力提升11如图所示为示波管中电子枪的原理示
9、意图，示波管内被抽成真空，K为发射热电子的阴极，A为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从A的小孔中射出的速度大小为v，下面的说法中正确的是()A如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开A时的速度变为2vB如果A、K间距离加倍而电压仍为U不变，则电子离开A时的速度变为vC如果A、K间距离保持不变而电压加倍，则电子离开A时的速度变为2vD如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开A时的速度变为答案：D解析：由eUmv2，可知v，只要U不变，则v不变，故选项A、B均错；若A、K间距离不变而电压加倍，则vv，选项C错；若A、K间距不变而电压
10、减半，则电子离开A时的速度变为vv，则选项D正确12测量油滴电荷量的装置如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力(1)调节两金属板间的电势差u，当uU0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，该油滴所带电荷量q1为多少？(2)当两金属板间的电势差uU时，观察到某个质量为m2的带负电油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，忽略油滴进入电场时的初速度，求此油滴所带电荷量q2.答案：(1)(2)解析：
11、(1)当uU0时，质量为m1的油滴受力平衡m1g，则q1.(2)当uU时，质量为m2的油滴做匀加速运动，dat2，由牛顿第二定律得m2gm2a，所以q2.13实验室考查氢原子跃迁时的微观效应已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH1.671027 kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n5的能级状态(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能辐射出多少种不同频率的光？(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p表示(h为普朗克常量，为光子频率，c为真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率(保留三位有效数字)答案：(1)10种(2)4.17 m/s解析：(1)不同频率的光的种类为NC10(种)(2)由动量守恒p光子mHvH当最大时，反冲速率vH最大又hE5E10.54 eV(13.6) eV13.06 eV2.0901018 J故vH m/s4.17 m/s.6
