第十八章原子结构单元测试题

第十八章原子结构单元测试题一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60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6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)1．关于阴极射线的性质，下列说法正确的是(B)A．阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的B．阴极射线本质是电子C．阴极射线在电磁场中的偏转，表明阴极射线带正电D．阴极射线的比荷比氢原子核小【解析】在阴极射线管中管壁上出现荧光是由于阴极射线撞击的结果，并不是电子打在管壁上形成阴极射线，A错误；通过实验证明阴极射线本质上是电子，通过在电场、磁场中偏转的情况证明阴极射线带负电，B正确，C错误；由于电子与氢原子核的带电量相等，但电子质量远小于氢原子核，故D错误。2．在卢瑟福进行的α粒子散射实验中,少数α粒子发生大角度偏转的原因是(B)A．正电荷在原子中是均匀分布的B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上C．原子中存在带负电的电子D．原子核中有中子存在解析:α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型,卢瑟福认为只有原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的区域,才有可能出现α粒子的大角度散射,选项B正确。3．利用氢气光谱管发光,可以产生氢的线状谱,这些谱线的产生是由于(B)A．大量氢原子处于不同的激发状态,从而辐射不同频率的光子B．大量氢原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁,从而辐射不同频率的光子C．大量氢原子从基态或较低的激发态向较高的激发态跃迁,从而辐射不同频率的光子D．大量氢原子从基态或较低的激发态向较高的激发态跃迁,从而吸收不同频率的光子解析:大量氢原子从较高的能级向较低的能级跃迁时,发出不同频率的光,从而产生线状谱。4．根据玻尔原子结构理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，下列判断正确的是(D)A．原子的能量增加，电子的动能减少B．原子的能量增加，电子的动能增加C．原子的能量减少，电子的动能减少D．原子的能量减少，电子的动能增加5．氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级放出光子的频率为ν，则它从基态跃迁到n＝4的能级吸收的光子频率为(D)A．49νB．34νC．2516νD．274ν氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级，hν＝E3－E2＝E19－E14＝－536E1①则从基态跃迁到n＝4的能级，吸收光子能量hν′＝E4－E1＝E116－E1＝－1516E1②由①②得ν′＝274ν，选项D正确．6．氢原子从能量为E1的较高激发态跃迁到能量为E2的较低激发态，设真空中的光速为c，则(D)A．吸收光子的波长为12cEEhB．辐射光子的波长为12cEEhC．吸收光子的波长为12chEED．辐射光子的波长为12chEE【解析】由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，故A、C错；由关系式ν=12EEh和λ=c得辐射光子的波长λ=12chEE，故B错、D对。7．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（C）A．二种B．三种C．四种D．五种8．如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10．5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子将(D)A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不正确9.可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内。如图所示，氢原子从第4能级跃迁到低能级的过程中，根据氢原子能级图可判断(C)A.从第4能级跃迁到第3能级将释放出紫外线B.从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第2能级放出的光子频率更高C.从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第1能级放出的光子波长更长D.氢原子从第4能级跃迁到第3能级时，原子要吸收一定频率的光子，原子的能量增加【解析】氢原子从第4能级跃迁到第3能级释放的能量小于可见光光子的能量，A错；氢原子从第4能级跃迁到第3能级比从第4能级直接跃迁到第2能级放出的光子的能量小，所以频率低，B错；氢原子从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第1能级放出的光子的能量小，所以波长更长，C正确；氢原子从第4能级跃迁到第3能级时，原子要释放一定频率的光子，原子的能量减小，D错。10．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图3所示为μ氢原子的能级图．假定用动能为E的电子束照射容器中大量处于n＝1能级的μ氢原子，μ氢原子吸收能量后，至多发出6种不同频率的光，则关于E的取值正确的是(C)A．E＝158.1eVB．E＞158.1eVC．2371.5eV＜E＜2428.4eVD．只能等于2371.5eV【解析】因为μ氢原子吸收能量后至多发出6种不同频率的光，所以μ氢原子被激发到n＝4的激发态，因此有2371.5eV＜E＜2428.4eV，即C选项正确．nE/eV1-13.63-1.512-3.45-0.584-0.85二、非选择题11．（8分）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，α粒子的动能先，后；电势能先后．(填“增大”“减小”或“不变”)减小，增大，增大，减小12．（6分）氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子；若λ1＞λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将_______（填“辐射”或“吸收”）光子，光子的波长=_______．辐射，212113.(6分)带电粒子的比荷qm是一个重要的物理量，某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷。实验装置如图所示。他们的实验步骤如下：(1)加速电场正、负极间加电压U1,偏转电极间不加电压，在荧光屏中央的O′处观察到一个亮点。(2)在偏转电极间加一上为负极下为正极、大小为U2的电压，在荧光屏的P处观察到亮点。(3)保持偏转电极间的电压U2不变，改为上为正极下为负极，在偏转电极间加一水平向里的大小为B的匀强磁场，恰好荧光屏上的亮点在O′，若偏转电极间的距离为d，则电子比荷的表达式是________。【解析】电子在电场中加速，由动能定理得U1e=mev2/2,由于电子在电场中向下偏转，所以电子带负电，电子在复合场中做匀速直线运动，电场力与磁场力平衡，U2e/d=evB，所以2222e1Uem2UBd。答案：2222e1Uem2UBd