《原子结构》章节测试题.doc

第十八章 原子结构检 测 题（满分100分 时间90分钟）一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是 （ ） A解释 粒子散射现象B用 粒子散射的实验数据估算原子核的大小C结合经典电磁理论，解释原子的稳定性D结合经典电磁理论，解释氢原子光谱2关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有（ ）A它彻底否定了经典的电磁理论 B它发展了卢瑟福的核式结构学说 C它完全抛弃了经典的电磁理论 D它引入了普朗克的量子观念3（06沪九校）、右图为卢瑟福和他的同事们做a粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是（ ） A相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A 位置时少得多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4原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子例如在某种条件下，铬原子的n = 2能级上的电子跃迁到n = 1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n = 4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为 ，式中n=l，2，3， 表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是 （ ）A B C D5a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示，若只将a光换成b光照射同一干涉仪，形成的光的干涉图样如图乙所示.则下述正确的是：（）甲乙Aa光光子的能量较大B在水中a光传播的速度较大 C若用a光照射某金属时不能发生光电效应，则用b 光照射该金属时也不能发生 光电效应D若a光是氢原子从n3的能级向n2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n4的能级向n2的能级跃迁时产生的6（06广州1）氢原子能级如图所示，一群原处于n4 能级的 氢原子回到n 1的状态过程中（ ）A放出三种频率不同的光子B放出六种频率不同的光子C放出的光子的最大能量为其12 . 75ev ，最小能量是0.66eV D放出的光能够使逸出功为13 . 0eV的金属发生光电效应7根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则 （ ）A电子轨道半径越小 B核外电子运动速度越大C原子能量越大 D电势能越小8氢原子从第2能级跃迁到第1能级过程中的能量变化，有下列说法：电子的动能一定增大；原子系统的电势能一定减小；电子动能的增加量一定等于系统电势能的减少量；电子动能的增加量一定小于系统电势能的减少量。以上说法中正确的有（ ）A只有 B。只有 C。只有 D。只有二、填空题（本题有6小题每小题4分。共24分）9氢原子从第3能级跃迁到第2能级时辐射出的光子的波长是_nm，这种光子属于_ 光。（已知氢原子的基态能级为-13.6eV） 10原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，已知12那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要_（填“吸收”或“辐射”）波长为_的光子11一群处于量子数n = 3的激发态氢原子向低能级跃迁时，可能发出的光谱线条数是_。13题图12已知氢原子基态能量为-13.6Ev，第二能级E2 = -3.4eV ，如果氢原子吸收_eV能量，可由基态跃迁到第二能级。如果再吸收1.89eV能量，还可由第二能级跃迁到第三能级，则氢原子的第三能级E3 =_eV。13如图给出了氢原子的四个能级、大量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，其中能量最高的光子能量为eV 14题图14如图是原子的核式结构模型。下面平面示意图中的四条线表示粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条粒子的运动轨迹。三、本题共5小题，44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15（8分）用波长为=50nm的紫外线能否使处于基态的氢原子电离？电离后的电子速率将是多大？（氢原子的基态能量为-13.6eV，电子质量为0.9110-30kg）16（12分）氢原子处于基态时，原子能量E1= -13.6eV，已知电子电量e =1.610-19C，电子质量m=0.9110-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.5310-10m.（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的激发态时，核外电子运动的等效电流多大？（3）若已知钠的极限频率为6.001014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？GbaKRR0PEOD17（12分）氢原子从3.4eV的能级跃迁到0.85eV的能级时，是发射还是吸收光子？这种光子的波长是多少（计算结果取一位有效数字）？图中光电管用金属材料铯制成，电路中定值电阻R00.75，电源电动势E1.5V，内阻r0.25，图中电路在D点交叉，但不相连R为变阻器，O是变阻器的中间抽头，位于变阻器的正中央，P为滑动端从变阻器的两端点ab可测得其总阻值为14当用上述氢原子两能级间跃迁而发射出来的光照射图中的光电管，欲使电流计G中电流为零，变阻器aP间阻值应为多大？已知普朗克常量h6.631034Js，金属铯的逸出功为1.9eV18（12分）汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P间的区域当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O点，（O与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计此时，在P和P间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2 （如图所示） （1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小。（2）推导出电子的比荷的表达式参考答案1AB 2BD 3ABD 4C 5BD 6BC 7C 8D9658，红 10吸收， 1131210.2、-1.51 136，12.75 14粒子散射，图略15（8分）能， 2.0106m/s16（12分）解：（1）要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为： （2分）得 Hz， （2分）（2）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库伦力作向心力，有 其中 （2分）根据电流强度的定义 （1分）由得 （1分）将数据代入得 A （1分）（3）由于钠的极限频率为6.001014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为eV=2.486 eV （1分）一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差，所以在六条光谱线中有、四条谱线可使钠发生光电效应。（2分）17（12分）解：（1）因氢原子是从低能级向高能级跃迁，故应是吸收光子-（1分）（2） -（1分） -（1分）-（2分）结果不是1位有效数字的计1分（3）-（1分）入射光光子的能量大于铯的逸出功，故光电管会发射光电子-（1分）根据爱因斯坦光电效应方程可得光电子的最大初动能-（1分）由动能定理可知，欲使G表中电流为零，必须在光电管上加上0.65eV的反向电压故滑动头须滑向a端-（1分）电源所在的主干路的电流-（1分）变阻器滑动头P与中点O间的电阻-（1分）aP间电阻-（1分）18（12分）解：（1）当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回复到中心O点，设电子的速度为，则 .（2分）得 即 （1分）（2）当极板间仅有偏转