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1、第1页 第1页 * 原子结构章末测试第2页 第2页 * 一选择题(每小题6分,共60分,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内.)第3页 第3页 * 1.在粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,下列哪些说法是正确的( )A.粒子一直受到原子核的斥力作用B.粒子的动能不断减小C.粒子的电势能不断增大D.粒子发生散射,是与电子碰撞的结果答案:A第4页 第4页 * 解析:粒子一直受到原子核的斥力作用,动能先减少后增大,电势能先增大后减小,粒子的质量远大于电子的质量,与电子碰撞后运动状态基本保持不变,故A选项正确.第5页 第5页 * 2.氢原子的核外电子从距
2、核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中( )A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量减小C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量增大D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增大答案:D第6页 第6页 * 解析:电子从距核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道,这个过程是原子从低能态向高能态跃迁的过程,所以要吸收光子,原子能量增大,电子向远轨道跃迁时要克服原子核的引力做功,故电势能增大,由 得,所以当半径增大时电子的动能减小,故D选项正确.第7页 第7页 * 3.
3、关于特征谱线的说法正确的是( )A.线状谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线B.线状谱中的明线是特征谱线,吸收光谱中的暗线不是特征谱线C.线状谱中的明线不是特征谱线,吸收光谱中的暗线是特征谱线D.同一元素的线状谱中的明线和吸收光谱中的暗线是相对应的答案:AD第8页 第8页 * 4.子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用.右图为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能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为12345和6的光,且频率依次增大,则E等于( )第9页 第9页 * A.h(3-
4、1) B.h(5+6)C.h3 D.h4解析:氢原子吸收能量为E的光子后能发出6种频率的光,即氢原子从n=2跃迁到n=4的能级.从n=4能级向低能级跃迁发出光的能量由小到大为E43E32E42E21E31E41,能量为E42的光子的频率为3,故光子能量h3,C选项正确.答案:C第10页 第10页 * 5.可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范围内,若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光,根据氢原子能级图可判断n为( )A.1 B.2C.3 D.4第11页 第11页 * 解析:若从高能级跃迁到n=1则Emin=10.20 eV,若从高能级跃迁到n=2,则Emin=1.
5、89 eV,若从高能级跃迁到n=3时,Emin=0.66 eV,Emax=1.51 eV,由此可知跃迁到n=1和n=3不可能产生可见光,同理,若氢原子从较高能级跃迁到n=4能级时,Emax=0.85 eV,不是可见光,故B选项正确.答案:B第12页 第12页 * 6.已知氢原子的能级规律为 (其中E1=-13.6 eV,n=1,2,3)现用光子能量为12.75 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则下列哪些说法是正确的是( )A.照射时不能被基态的氢原子吸收B.可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种C.氢原子发射不同频率的光,可见光有2种D.可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种第13页 第
6、13页 * 解析:由题E41=12.75 eV,故基态氢原子吸收12.7 eV的能量跃迁到n=4的能级,可发射6种波长的光,其中从n=4n=3跃迁到n=2的能级发出可见光,故CD选项正确.答案:CD第14页 第14页 * 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粒子的运动轨迹,其中可能正确的是( )答案:BD第15页 第15页 * 8.玻尔的原子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,就是电子与核之间的库仑引力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
7、电引力不同答案:B第16页 第16页 * 9.根据玻尔理论,某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E的轨道,辐射出波长为的光子,h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则E等于( )答案:C第17页 第17页 * 10.用波长为的电磁波照射氢原子,恰能使基态氢原子电离,若改用波长为2的电磁波照射基态氢原子,那么( )A.仍能使基态氢原子电离B.不能使基态氢原子电离C.可能使基态氢原子跃迁到激发态D.以上说法都不正确答案:B第18页 第18页 * 解析:波长为的电磁波照射基态氢原子使之刚好电离,则该电磁波的能量为 =13.6 eV,当改用波长为2的电磁波时,能量为=6.8 eV,故A选项错误,B
8、选项正确.6.8 eV的电磁波不能使基态氢原子跃迁,故C选项错误.第19页 第19页 * 二、填空题(共16分)11.(6分)(2008山东高考)在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系.若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系,则这群氢原子自发跃迁时最多可发出_条不同频率的谱线.答案:6第20页 第20页 * 解析:由巴耳末公式 可知氢原子自发跃迁时发出的谱线只有两条属于巴耳末线系,则分别是由n=3和n=4能级的自发跃迁产生的,则该群氢原子的最高能级应处于n=4的能级,则这群氢原子自发跃迁时最多可发出6条不同频率的谱线.第21页 第21页 * 1
9、2.(10分)氢原子第n能级的能量 ,其中E1是基态能量,而n=123.若一氢原子发射能量为 E1的光子后处于比基态能量高出 E1的激发态,则氢原子发射光子前处于第_能级,发射光子后处于第_能级.答案:4 2第22页 第22页 * 三、计算题(共24分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)13.(10分)已知锌板的截止波长0=372 nm.按照玻尔理论,氢原子基态能量为-13.6 eV,试通过计算说明利用氢原子光谱中的光能否使锌板发生光电效应(真空中的光速c=3.00108 m/s,普朗克常量h=6.6310-34 Js)第23页 第23页 * 答案:氢原子光谱中,相应光子的最大能量为13.6 eV,最短波长 m=91.4 nm.因此可以使锌板发生光电效应.第24页 第24页 * 14.(14分)氢原子在基态时轨道半径r1=0.5310-10 m,能量E1=-13.6 eV,求氢原子处于基态时:(1)电子的动能;(2)原子的电势能;(3)用波长是多少的光照射可使其电离?第25页 第25页 * 第26页 第26页 * 答案:(1)13.6 eV (2)-27.2 eV(3)0.91410-7 m
