人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构单元测试题及答案

第十八章原子结构单元测试问题一、选择题1.根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型中得到的推论是()A.原子很稳定，原子光谱是连续光谱B.原子很稳定，原子光谱是线性光谱C.原子很不稳定，原子光谱是连续光谱D.原子很不稳定，原子光谱是线性光谱(玻意耳的原子模型在解释有关原子的以下问题时，与卢瑟福的核结构学说有相同的看法。)A.电子绕核旋转的向心力是电子和核之间的静电引力B.电子只能在某些不连续的轨道上运动C.电子在不同的轨道上运动时，能量不同。D.电子在不同轨道上运动时，静电重力不同3.城市的夜间路灯经常使用高压钠灯，工作物质是钠，钠在放电发生时主要集中在钠原子的特性光谱线589nm到589.6nm附近。这种波长的光谱线是可见光的黄色波段，因此光呈黄色。如果用连续光谱光源发射钠的冷蒸汽，这时钠原子会吸收该光，因此通过光谱仪观察光谱，以下是正确的()A.你可以看到连续光谱B.只能看到两条暗线C.黄光区有两条暗线D.你看到白色的光放射源显微镜荧光屏金箔图1abcd4.图1显示了卢瑟福及其同事进行alpha粒子散射实验的装置图，荧光屏和显微镜分别位于图中的a，b，c，d四处，对观察到的现象的以下说明是正确的()A.在a位置，在相同时间内观察到的闪光次数最多B.在b位置的相同时间内，屏幕上的flash数比在a位置时略少C.在c，d位置，屏幕上未观察到闪光灯D.在d位置，屏幕上仍然显示一些闪光灯，但数量很少nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.64321图2abc5.图2显示了氢原子水平图，其中a、b和c分别表示电子的三种不同能量准位转移发射的光子()A.最大频率是bB.最长的波长是cC.最大频率是aD.最长的波长是b氢原子处于基态(第一能级)，激发态(第二、第三、第四能级)的能量为El=0，E2=10.2eV，E3=12.1eV，E4=12.8eV。氢原子从第四级转移到第三级时，辐射的光子照射某些金属时立即产生光电效应，如果目前n=5(第五级)的激发状态下有很多氢原子，则在转移到低能量级时发射的各种能量的光子中，使此金属产生光电效应的频率如下()A.7种B.8种C.9种D.10种7.英国物理学家卢瑟福用阿尔法粒子轰击金箔，提出原子的核结构论来说明实验结果。在图3中，o表示金核的位置，曲线ab和CD表示粒子通过金核附近的运动轨迹，正确反映实验结果的图为()adbc图38.在此状态下的原子受到入射光子电磁场的影响，高能状态转移到低能状态的同时，两种状态之间的能量差以辐射光子的形式发射的情况下，这种辐射称为感应辐射。原子受到刺激时发射的光子的频率和发射方向等与入射光子一样，增强了光，这就是产生激光的机制。那么，当刺激辐射发生时，产生激光的原子总能量En，电子的势能Ep，电子动能Ek的变化()A.Ep增加、Ek减少、En减少B.Ep减少、Ek增加、En减少C.Ep增加、Ek增加、En增加D.Ep减少、Ek增加、En不变9.氢原子的能级也如图4所示，氢原子组是n=3激发态，在向基态的转变过程中，以下说法是正确的()A.这种氢原子能在n=3级转变下发出n=2级光的波长最短的3种频率的光nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.64321图4B.这些氢原子在全过程中发出的光，如果n=3级在n=1能级发出的光准确地对任何金属产生光电效应，那么从n=3能级转移到n=2能级的光就不一定对该金属产生光电效应C.如果利用这个氢原子发出的光照射逃逸工作为2.49eV的金属钠，则金属钠表面发射的光电最大初始动能可能为1l.1leVD.利用这个氢原子发出的光照射逃逸工作为2.49eV的金属钠，金属钠表面发射的光电最大初始动能可能为9.60eV10.紫外线照射部分物质会产生荧光效果。也就是说，物质发出可见光，这些物质的原子连续发生两次转移，其能量变化大小分别为E1和E2，以下关于原子两次转移的说法是正确的()A.向高能量等级过渡、向低能量等级过渡和 E1 E2C.两个多能级转换和 E1 E2D.两个平均低能级转移和 E1 E2二、填空11.拍摄氢原子的光谱。电子从较大的n1轨道转移到较小的N2轨道时得到的是_ _ _ _ _谱。如果电子从较小的n1/轨道切换到较大的n2/轨道，则将获得_ _ _ _ _ _ _频谱，并且两个谱线位置之间必须存在_ _ _ _ _ _关系。12.氢原子从a级转移到b级时，发射波长为1的光子，从a级转移到c级时，发射波长为2的光子。 1 2时，氢原子从b能级转移到c能级时，具有_ _ _ _ _ _ _光子，光子的波长=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.64321图5-0.545三、计算问题13.如图5所示，氢原子从N2的能级转移到n=2的能级，发射能量为2.55eV的光子。问基态的氢原子为了发射胃能量的光子需要提供多少eV能量？在图上画出获得此能量的氢原子可能的辐射跃迁图。14.氢原子处于基态时的原子能量E1=-13.6eV，已知电子功率e=1.610-19C，电子质量m=0.9110-30kg，氢的核外电子可能的第一轨道半径为r1=0.5310-10m。(1)要电离n=2的氢原子，氢原子必须以电磁波的形式发射多久？(？(2)氢核外电子的核轨道运动等于一环电流。氢原子处于n=2的正常状态时核外电子运动的等效电流是多少？(3)如果已知钠极限频率为6.001014Hz，那么使用n=4的激发态氢原子释放的光谱辐照钠，计算钠有几条线对光电效应？分析：炸弹离开飞机后，进行平底抛物运动。初始速度是飞行速度。设置炸弹着陆时间后，声音传送给飞行员的时间，运动情景如图所示。平面投掷知识：正如运动的等时性所知道的，炸弹落下时，飞机移动到着陆点正上方的b点，所以在图中，从几何关系中可以得到的内容：即3 2002=(10) 2 0002解决方案：=250m/s15，处于此状态的氢原子在能量转移到低状态时，会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱。氢谱线的波长l可以用下面的bager-ridelver公式表示n，该公式表示氢原子转移前后的量子数。K=1，2，3，对于每个k，n=k 1、k 2、k 3、r是称为里氏常数的量。K=1的一系列谱线在紫外线区域有波长，这称为拉曼系。K=2的一系列谱线，其波长在可见光区域，这被称为巴耳环。利用氢原子发出的光在某些金属上发光，实验光电效应的话，在拉曼系波长最长的光下，抑制电压的大小为U1，在巴耳系波长最短的光下，抑制电压的大小为U2。已知电子功率的大小是真空的光速，请看这个：普朗克常数及其金属的逃逸工作。参考答案一、选择题1 . c 2 . ACD 3 . c 4 . ad 5 . ab 6 . c 7 . c 8 . b 9 . BD 10 . b二、填空11.发射光谱(或明光谱)吸收光谱(或暗线光谱)的一对一对应12.吸收三、计算问题13.从N2的能级到n=2的氢原子的能级分析。满意：h/=En-E1=2.55 evn=4，因为en=h/E2=-0.85 eV基态氢原子要转移到n=4的能级，必须提供：E=E4-El=12.75eV过渡图如图所示。14.分析(1) n=2的氢原子电离要求照射光子的能量能够将电子从2级转移到无限级，频率最小的电磁波的光子能量以Hz表示，(2)氢核外电子以核为中心进行匀速圆周运动，库伦力作为向心力其中根据电流强度的定义嗯.用a替换数据(3)钠的极限频率为6.001014Hz，因此对钠有光电效应的光子的能量最低EV=2.486eVN=4激发态的氢原子所发射的光子组，如果想在钠中产生光电效应，就必须在转移时产生两个电平的差异，因