【立体设计】2012高考物理 第16章 第1讲 原子结构 氢原子光谱课后限时作业 新人教版

用心 爱心 专心1 立体设计立体设计 2012 2012 高考物理高考物理 第第 1616 章章 第第 1 1 讲讲 原子结构原子结构 氢原氢原 子光谱课后限时作业子光谱课后限时作业 新人教版新人教版 一 选择题 每小题 5 分 共 20 分 1 关于原子结构的认识历程 下列说法正确的有 A 汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B 粒子散射实验中少数 粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的 主要依据 C 对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路 D 玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象 说明玻尔提出的原子定态概念是错 误的 解析 汤姆孙发现了电子后 认为原子是一个带正电的均匀球体 电子一个个镶嵌 在其中 选项 A 错误 由卢瑟福对 粒子散射实验现象的分析所得出的结论 说明选项 B 正确 根据原子光谱产生的机理进行探究 可知选项 C 正确 玻尔理论虽然不能解释较为 复杂原子光谱的现象 但其理论是正确的 选项 D 错误 答案 B C 2 若用x代表一个中性原子中核外的电子数 y代表此原子的原子核内的质子数 z 代表此原子的原子核内的中子数 则对Th 的原子来说 23490 A x 90 y 90 z 234 B x 90 y 90 z 144 C x 144 y 144 z 90 D x 234 y 234 z 324 解析 在Th 中 左下标为质子数 左上标为质量数 则y 90 中性原子的 23490 核外电子数等于质子数 所以x 90 中子数等于质量数减去质子数 z 234 90 144 所以 B 选项对 答案 B 3 氢原子从第 4 能级跃迁到第 2 能级发出蓝光 那么 氢原子从第 5 能级跃迁到第 2 能级应发出 A X 射线 B 红光 C 黄光 D 紫光 解析 由于 E5 E2 E4 E2 所以该光子的能量比蓝光的大 答案 D 4 氢原子的能级图如图所示 一群氢原子处于 n 3的激发态 这群氢原子辐射出的 光子的能量可能是 A 13 6 eV B 12 09 eV C 10 2 eV D 1 89 eV 解析 从 n 3 到 n 2 1 51 eV 3 40 eV 1 89 eV D 对 从 n 3 到 n 1 1 51 eV 13 60 eV 12 09 eV B 对 从 n 2 到 n 1 3 40 eV 13 6 eV 10 2 eV C 对 答案 B C D 用心 爱心 专心2 二 非选择题 共 40 分 5 10 分 已知氢原子基态的电子轨道半径为 r1 0 53 10 10 m 基态的能级值为 E1 13 6 eV 1 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 子能发出几条光谱线 2 计算这几条光谱线中最长的波长 解析 1 这群氢原子的自发跃迁辐射会得到三条光谱线 如图所示 2 波长最长的光谱线是从 n 3 的能级向 n 2 的能级跃迁产生的 则有 23 EE c h 所以 m 23 EE hc 19 834 106 1 4 6 13 9 6 13 1031063 6 6 58 10 7 m 答案 1 三条 2 6 58 10 7 m 6 12 分 如图为氢原子能级示意图 现有动能是 E eV 的某个粒子与处在基态的 一个氢原子在同一直线上相向运动 并发生碰撞 已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量 大小相等 碰撞后氢原子受激发跃迁到 n 3 的能级 粒子的质量mx与氢原子的质量 mH之 比为 k 求 1 碰前氢原子的动能 2 若有一群氢原子处在 n 3 的能级 会辐射出几种频率的光 其中频率最高的光 光 子能量多大 解析 1 设 v 和 vH分别表示粒子和氢原子的速率 由题意可知 mxv mHvH 0 EH kE 2 2 1 HHv m 2 会辐射出 3 种不同频率的光 E E3 E1 1 51 eV 13 60 eV 12 09 eV 此题中要掌握氢原子能级跃迁的规则 各能级值的关系以及一群氢原子跃迁中辐射的光子 种类等问题 答案 1 kE 2 3 种 12 09 eV 用心 爱心 专心3 7 13 分 氢原子的核外电子质量为 m 电荷量为 e 在离核最近的轨道上运动 轨道半 径为 r1 1 电子运动的动能 Ek是多