《原子結(jié)構(gòu)》章節(jié)測(cè)模擬試題

PAGE9第十八章原子結(jié)構(gòu)檢測(cè)題（滿分100分時(shí)間90分鐘）一、本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分1．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)可以解決的問(wèn)題是（）A．解釋?duì)亮Ｗ由⑸洮F(xiàn)象B．用α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算原子核的大小C．結(jié)合經(jīng)典電磁理論，解釋原子的穩(wěn)定性D．結(jié)合經(jīng)典電磁理論，解釋氫原子光譜2．關(guān)于玻爾的原子模型，下述說(shuō)法中正確的有（）A．它徹底否定了經(jīng)典的電磁理論B．它發(fā)展了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)C．它完全拋棄了經(jīng)典的電磁理論D．它引入了普朗克的量子觀念3．（06滬九校）、右圖為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下述說(shuō)法中正確的是（）A．相同時(shí)間內(nèi)放在A位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B．相同時(shí)間內(nèi)放在B位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)比放在A位置時(shí)少得多C．放在C、D位置時(shí)屏上觀察不到閃光D．放在D位置時(shí)屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少4．原子從一個(gè)能級(jí)躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)時(shí)，有可能不發(fā)射光子．例如在某種條件下，鉻原子的n=2能級(jí)上的電子躍遷到n=1能級(jí)上時(shí)并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n=4能級(jí)上的電子，使之能脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子，已知鉻原子的能級(jí)公式可簡(jiǎn)化表示為，式中n=l，2，3，…表示不同能級(jí)，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動(dòng)能是（）A．B．C．D．5．a(chǎn)光經(jīng)過(guò)某干涉儀形成的光的干涉圖樣如圖甲所示，若只將a光換成b光照射同一干涉儀，形成的光的干涉圖樣如圖乙所示則下述正確的是：（）甲乙A．a(chǎn)甲乙B．在水中a光傳播的速度較大C．若用a光照射某金屬時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，則用b光照射該金屬時(shí)也不能發(fā)生光電效應(yīng)D．若a光是氫原子從n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，則b光可能是氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的6．（06廣州1）氫原子能級(jí)如圖所示，一群原處于n＝4能級(jí)的氫原子回到n＝1的狀態(tài)過(guò)程中（）A．放出三種頻率不同的光子B．放出六種頻率不同的光子C．放出的光子的最大能量為其，最小能量是D．放出的光能夠使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應(yīng)7．根據(jù)玻爾理論，在氫原子中，量子數(shù)n越大，則（）A．電子軌道半徑越小B．核外電子運(yùn)動(dòng)速度越大C．原子能量越大D．電勢(shì)能越小8．氫原子從第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)過(guò)程中的能量變化，有下列說(shuō)法：①電子的動(dòng)能一定增大；②原子系統(tǒng)的電勢(shì)能一定減??；③電子動(dòng)能的增加量一定等于系統(tǒng)電勢(shì)能的減少量；④電子動(dòng)能的增加量一定小于系統(tǒng)電勢(shì)能的減少量。以上說(shuō)法中正確的有（）A．只有①②B。只有①②③C。只有④D。只有①②④二、填空題（本題有6小題．每小題4分。共24分）9．氫原子從第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)輻射出的光子的波長(zhǎng)是_______nm，這種光子屬于___光。（已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能級(jí)為）10．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要________（填“吸收”或“輻射”）波長(zhǎng)為_(kāi)________的光子．11．一群處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出的光譜線條數(shù)是___________。13題圖12．已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為，第二能級(jí)E2=，如果氫原子吸收_________eV能量，可由基態(tài)躍遷到第二能級(jí)。如果再吸收能量，還可由第二能級(jí)躍遷到第三能級(jí)，則氫原子的第三能級(jí)E3=_________eV。13題圖13．如圖給出了氫原子的四個(gè)能級(jí)、大量氫原子在這些能級(jí)之間躍遷所輻射的光子的頻率最多有種，其中能量最高的光子能量為eV14題圖14．如圖是原子的核式結(jié)構(gòu)模型。下面平面示意圖中的四條線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。

14題圖三、本題共5小題，44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（8分）用波長(zhǎng)為λ=50nm的紫外線能否使處于基態(tài)的氫原子電離電離后的電子速率將是多大（氫原子的基態(tài)能量為，電子質(zhì)量為×10-30kg）

16．（12分）氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子能量E1=，已知電子電量e=×10-19C，電子質(zhì)量m=×10-30kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1=×（1）若要使處于n=2的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子（2）氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大（3）若已知鈉的極限頻率為×1014H，今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？

GbaKRR0PEOD17．（12分）氫原子從－的能級(jí)躍遷到－的能級(jí)時(shí)，是發(fā)射還是吸收光子這種光子的波長(zhǎng)是多少（計(jì)算結(jié)果取一位有效數(shù)字）圖中光電管用金屬材料銫制成，電路中定值電阻R0＝Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝，內(nèi)阻r＝Ω，圖中電路在D點(diǎn)交叉，但不相連．R為變阻器，O是變阻器的中間抽頭，位于變阻器的正中央，P為滑動(dòng)端．從變阻器的兩端點(diǎn)ab可測(cè)得其總阻值為14Ω．當(dāng)用上述氫原子兩能級(jí)間躍遷而發(fā)射出來(lái)的光照射圖中的光電管，欲使電流計(jì)G中電流為零，變阻器aP間阻值應(yīng)為多大已知普朗克常量hGbaKRR0PEOD18．（12分）湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過(guò)A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn)，（O'與O點(diǎn)的豎直間距為d，水平間距可忽略不計(jì)．此時(shí)，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)．已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2（如圖所示）．（1）求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小。（2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式

參考答案1．AB2．BD3．ABD4．C5．BD6．BC7．C8．D9．658，紅10．吸收，11．312．、．6，．α粒子散射，圖略15．（8分）能，×10616．（12分）解：（1）要使處于n=2的氫原子電離，照射光光子的能量應(yīng)能使電子從第2能級(jí)躍遷到無(wú)限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為：（2分）得H，（2分）（2）氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)倫力作向心力，有①其中（2分）根據(jù)電流強(qiáng)度的定義②（1分）由①②得③（1分）將數(shù)據(jù)代入③得A（1分）（3）由于鈉的極限頻率為×1014H，則使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子的能量至少為eV=（1分）一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光子，要使鈉發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)使躍遷時(shí)兩能級(jí)的差，所以在六條光譜線中有、、、四條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)。（2分）17．（12分）解：（1）因氫原子是從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，故應(yīng)是吸收光子．（1分）（2）∵（1分）（1分）∴（2分）結(jié)果不是1位有效數(shù)字的計(jì)1分（3）∵（1分）∴入射光光子的能量大于銫的逸出功，故光電管會(huì)發(fā)射光電子．（1分）根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能（1分）由動(dòng)能定理可知，欲使G表中電流為零，必須在光電管上加上的反向電壓．故滑動(dòng)頭須滑向a端．（1分）電源所在的主干路的電流（1分）變阻器滑動(dòng)頭P與中點(diǎn)O間的電阻（1分）∴aP間電阻（1分）18．（12分）解：（1）當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，亮點(diǎn)重新回復(fù)到中心O點(diǎn)，設(shè)電子的速度為，則……①……………（2分）得……②即……③…（1分）（2）當(dāng)極板間僅有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，電子以速度進(jìn)入后，豎直方向作勻加速