新課改高中物理選修三同步專題講義：07 B原子結(jié)構(gòu) 中檔版（教師版）

原子結(jié)構(gòu)一、電子的發(fā)現(xiàn)如圖，真空玻璃管中K是金屬板制成的陰極，A是金屬環(huán)制成的陽(yáng)極；把它們分別連接在感應(yīng)圈的負(fù)極和正極上。管中十字狀物體是一個(gè)金屬片。接通電源時(shí)，感應(yīng)圈產(chǎn)生的近萬(wàn)伏的高電壓加在兩個(gè)電極之間，可以看到玻璃壁上淡淡的熒光及管中物體在玻璃壁上的影。1876年德國(guó)物理物理學(xué)家戈德斯坦認(rèn)為管壁上的熒光是由于玻璃受到陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，并把這種射線命名為陰極射線。19世紀(jì)，對(duì)陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)有兩種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是一種電磁輻射，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是帶電微粒。1．電子的發(fā)現(xiàn)英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫認(rèn)為陰極射線是帶電粒子流。1897年，他根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況斷定，陰極射線的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流并求出了這種粒子的比荷。湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)，所得比荷的數(shù)值都是相同的。這說(shuō)明不同物質(zhì)都能發(fā)射這種帶電粒子，它是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。后來(lái)組成陰極射線的粒子被稱為電子。發(fā)現(xiàn)電子以后，湯姆孫又進(jìn)一步研究了許多新現(xiàn)象，如光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)和射線等。他發(fā)現(xiàn)，不論陰極射線、射線、光電流還是熱離子流，它們都包含電子。由此可見(jiàn)，電子是原子的組成部分，是比原子更基本的物質(zhì)單元。2．棗糕模型在湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，對(duì)原子中正負(fù)電荷如何分布的問(wèn)題，科學(xué)家們提出了許多模型，其中較有影響的是湯姆孫本人提出的“棗糕模型”。他認(rèn)為：原子是一個(gè)球體，正電荷彌漫性地均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子鑲嵌其中。二、原子的核式結(jié)構(gòu)1．粒子散射實(shí)驗(yàn)1909年，英籍物理學(xué)家盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生蓋革和馬斯頓進(jìn)行了粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，下面我們來(lái)介紹這個(gè)實(shí)驗(yàn)。⑴實(shí)驗(yàn)裝置介紹被鉛塊包圍的粒子源形成一束射線打在金箔上，由于金原子中帶電粒子對(duì)粒子的庫(kù)侖力作用，使得一些粒子的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變，即發(fā)生散射。觀測(cè)裝置是帶有熒光屏的放大鏡，被散射的粒子打在熒光屏上會(huì)有微弱的閃光產(chǎn)生，我們可在水平面內(nèi)不同的角度對(duì)散射的粒子進(jìn)行觀察。從粒子源到熒光屏這段路程處于真空中。⑵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但有少數(shù)粒子（約占）發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)”。⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)論大角度的偏轉(zhuǎn)不可能是由電子造成的，因?yàn)樗挥辛Ｗ淤|(zhì)量的，它對(duì)粒子速度的大小和方向的影響完全可以忽略。因此，造成粒子偏轉(zhuǎn)的主要原因是它受到了原子中除電子以外的其他物質(zhì)的作用，而這部分物質(zhì)的質(zhì)量很大，而且是帶正電的。盧瑟福分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，事實(shí)應(yīng)該是：占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的那部分物質(zhì)集中在很小的空間范圍。這樣才會(huì)使粒子經(jīng)過(guò)時(shí)受到很強(qiáng)的斥力，從而發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。典例精講【例1.1】（通海縣校級(jí)月考）已知原子由原子核與核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子與中子構(gòu)成。對(duì)于“整個(gè)原子為何不帶電？”問(wèn)題的猜想無(wú)意義的一項(xiàng)是（）A．原子核與核外電子所帶電量相等，但電性相反 B．質(zhì)子質(zhì)量與中子質(zhì)量相等 C．原子中所有微粒也許都不帶電 D．中子與核外電子所帶電量相等，但電性相反【分析】A、根據(jù)原子的構(gòu)成和帶電量考慮；B、質(zhì)量與不顯電性沒(méi)有關(guān)系考慮；C、根據(jù)原子中各微粒帶電情況考慮；D、根據(jù)猜想中是否帶電荷考慮。【解答】解：A、原子核與核外電子所帶電量相等，但電性相反，所以整個(gè)原子不顯電性，故A正確；B、整個(gè)原子為何不帶電應(yīng)該與電量有關(guān)，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、原子中所有微粒也許都不帶電，整個(gè)原子就不帶電，故C正確；D、中子與核外電子所帶電量相等，但電性相反，整個(gè)原子不帶電顯中性，故D正確；本題選猜想無(wú)意義的，故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解答本題關(guān)鍵是要知道猜想整個(gè)原子為何不帶電，要與是否帶電有關(guān)，與質(zhì)量無(wú)關(guān)?！纠?.2】（浦東新區(qū)校級(jí)月考）科學(xué)家常用中子轟擊原子核，這是因?yàn)橹凶樱ǎ〢．質(zhì)量較大 B．速度較大 C．能量較大 D．不帶電，與原子核沒(méi)有庫(kù)侖斥力【分析】中子本身是不帶電的，因此它和原子核的相互作用，可以不受到庫(kù)侖力的影響，另外它在穿越物質(zhì)的過(guò)程中，它不會(huì)引起物質(zhì)的電離。【解答】解：用中子轟擊原子核，因?yàn)橹凶映孰娭行裕c原子核沒(méi)有庫(kù)侖斥力，在轟擊原子核的過(guò)程中，不受原子核的作用力，另外不會(huì)引起物質(zhì)的電離，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是知道中子不帶電，在轟擊的過(guò)程中，不受原子核的庫(kù)侖力。【例1.3】（河南月考）1918年盧瑟福任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任時(shí)，用a粒子轟擊氮原子核，注意到在使用a粒子轟擊氮?dú)鈺r(shí)他的閃光探測(cè)器紀(jì)錄到氫核的跡象，從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，若該反應(yīng)方程為：24He+714N→1A．16、8 B．17、8 C．16、9 D．17、9【分析】解本題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程，在核反應(yīng)過(guò)程中，電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)是守恒的，根據(jù)這兩個(gè)守恒從而確定A和Z的數(shù)值?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：4+14＝1+A，2+7＝1+Z，解得：A＝17，Z＝8，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于核反應(yīng)，通常根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒列式求解生成物，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求釋放的核能?！纠?.4】（天津期末）一個(gè)原子核符號(hào)是3895A．核內(nèi)有38個(gè)質(zhì)子，有95個(gè)中子 B．核內(nèi)有38個(gè)質(zhì)子，有57個(gè)中子 C．核內(nèi)有57個(gè)質(zhì)子，有38個(gè)中子 D．核內(nèi)有95個(gè)質(zhì)子，有57個(gè)中子【分析】掌握原子核的表示方法，知道38為電荷數(shù)，即核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)；而95表示質(zhì)量數(shù)，即質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)原子核的表示方法得質(zhì)子數(shù)為38，質(zhì)量數(shù)為95，故中子數(shù)為95﹣38＝57．故ACD錯(cuò)誤，B正確故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查原子核的表示方法，明確如何根據(jù)原子核的表達(dá)式確定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)，同時(shí)明確質(zhì)子數(shù)為對(duì)應(yīng)的原子序數(shù)。2．原子的核式結(jié)構(gòu)模型1911年，盧瑟福提出了自己的原子結(jié)構(gòu)模型。他設(shè)想：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)。典例精講【例2.1】（浦東新區(qū)學(xué)業(yè)考試）一個(gè)鐳226#/DEL/#A．226個(gè)核子 B．226個(gè)質(zhì)子 C．138個(gè)質(zhì)子 D．88個(gè)中子【分析】在原子中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)，質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。【解答】解：88226故選：A。【例2.2】（金華期末）下列四幅圖是教材中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖，科學(xué)家提出原子核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)裝置是（）A． B． C． D．【分析】圖A光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)；圖B為陰極射線實(shí)驗(yàn)；圖C為α粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；圖D是天然放射現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?！窘獯稹拷猓篈、圖A光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；B、圖B為陰極射線實(shí)驗(yàn)，陰極射線是在1858年利用低壓氣體放電管研究氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)的。1897年約瑟夫?約翰?湯姆遜根據(jù)放電管中的陰極射線在電磁場(chǎng)和磁場(chǎng)作用下的軌跡確定陰極射線中的粒子帶負(fù)電，并測(cè)出其荷質(zhì)比，這在一定意義上是歷史上第一次發(fā)現(xiàn)電子，故B錯(cuò)誤；C、圖C為α粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確；D、圖D是天然放射現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明了原子核有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤。故選：C?！纠?.3】（寧德期末）有關(guān)近代原子物理的若干敘述，下列說(shuō)法正確的是（）A．盧瑟福通過(guò)分析α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了中子 B．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng) C．玻爾理論指出原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中 D．現(xiàn)已建成的核電站利用的是放射性同位素衰變放出的能量【分析】盧瑟福通過(guò)分析α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；太陽(yáng)光的能量來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變；玻爾理論指出原子可以處于不連續(xù)的能量狀態(tài)中；核電站利用的是核裂變放出的能量。【解答】解：A、盧瑟福通過(guò)分析α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，中子是查德威克發(fā)現(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；B、太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核聚變，會(huì)產(chǎn)生大量的能量，這些能量以太陽(yáng)光的形式輻射出來(lái)，故B正確；C、玻爾理論指出原子可以處于不連續(xù)的能量狀態(tài)中，能量狀態(tài)是分立的、量子化的，故C錯(cuò)誤；D、現(xiàn)已建成的核電站利用的是核裂變放出的能量，故D錯(cuò)誤；故選：B。三、玻爾原子模型1．氫原子光譜⑴經(jīng)典理論的困難=1\*GB3①按照經(jīng)典物理學(xué)，核外電子受到原子核的庫(kù)侖引力的作用，不可能是靜止的，它一定在以一定的速度繞核運(yùn)動(dòng)。既然電子在做周期性運(yùn)動(dòng)，它的電磁場(chǎng)就在周期性地變化，而周期性變化的電磁場(chǎng)會(huì)激發(fā)電磁波。也就是說(shuō)，它將把自己繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的能量以電磁波的形式輻射出去。因此，電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，電子會(huì)失去能量，最后一頭栽到原子核上。但事實(shí)不是這樣，原子是個(gè)很穩(wěn)定的系統(tǒng)。=2\*GB3②根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子輻射電磁波的頻率，就是它繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率。電子越轉(zhuǎn)能量越小，它離原子核就越來(lái)越近，轉(zhuǎn)的也就越來(lái)越快。這個(gè)變化是連續(xù)的，也就是說(shuō)，我們應(yīng)該看到原子輻射的各種頻率的光，即原子的光譜應(yīng)該總是連續(xù)的，而實(shí)際上看到的是分立的線狀譜。⑵光譜用光柵和棱鏡可以把各種顏色的光按波長(zhǎng)展開(kāi)，獲得光的波長(zhǎng)（頻率）和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜。用攝譜儀可以得到光譜的照片，有些光譜是一條條的亮線，這樣的光譜叫做線狀譜；有些光譜看起來(lái)是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜。⑶氫原子光譜玻璃管中稀薄氣體的分子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下會(huì)電離，成為自由移動(dòng)的正負(fù)電荷，于是氣體變成導(dǎo)體，導(dǎo)電時(shí)會(huì)發(fā)光。這樣的裝置叫做氣體放電管。從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜。1885年，巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的，在可見(jiàn)光區(qū)的四條譜線做了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)能夠用一個(gè)公式表示，如果采用波長(zhǎng)的倒數(shù)，這個(gè)公式可以寫(xiě)做、、式中叫做里德伯常量，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值為。典例精講【例1.1】（南關(guān)區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于巴耳末公式的理解，正確的是（）A．此公式是巴耳末在研究氦光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的 B．公式中n可取任意值，故氫光譜是連續(xù)譜 C．公式中n只能取不小于3的整數(shù)值，故氫光譜是線狀譜 D．公式不但適用于氫光譜的分析，也適用于其他原子的光譜【分析】此公式是巴耳末在可見(jiàn)光的14條譜線分析時(shí)發(fā)現(xiàn)的，式中的n只能取整數(shù)，不能連線取值，且從3，4，…開(kāi)始取，只能適用于氫光譜，及紅外與紫外區(qū)?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的巴耳末公式，公式1λB、此公式中n不可以取任意值，只能取整數(shù)，且從3，4，…開(kāi)始取，氫原子光譜是不連續(xù)的，故B錯(cuò)誤；C、公式中n只能從3，4，…開(kāi)始取，故氫原子光譜是線狀譜，故C正確；D、公式只能適用于氫原子光譜，及氫光譜在紅外與紫外區(qū)的其他譜線，故D錯(cuò)誤；故選：C。【例1.2】經(jīng)典的電磁理論，關(guān)于氫原子光譜的描述應(yīng)該是（）A．亮線光譜 B．連續(xù)光譜 C．吸收光譜 D．發(fā)射光譜【分析】氫原子光譜具有分裂特征，是不連續(xù)光譜，與經(jīng)典電磁理論的預(yù)測(cè)矛盾．【解答】解：氫原子光譜具有分裂特征，發(fā)射光譜是亮線光譜，吸收光譜是暗線光譜；而按照經(jīng)典電磁理論，氫原子光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜；故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確氫原子光譜的分裂特征，是不連續(xù)光譜，與經(jīng)典電磁理論矛盾，基礎(chǔ)題目．2．玻爾的原子模型⑴軌道量子化與定態(tài)首先，玻爾認(rèn)為原子中的電子在庫(kù)侖引力的作用下繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，服從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律。但不同的是：①電子的軌道是量子化的電子的軌道半徑不是任意的，只能取某些分立的數(shù)值，電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射。②原子的能量也是量子化的當(dāng)電子處在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的狀態(tài)，在不同的狀態(tài)下原子有不同的能量。這些量子化的能量值，叫做能級(jí)。這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，叫做定態(tài)。能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他的狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。⑵頻率條件①原子由一個(gè)能量態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)能量態(tài)的過(guò)程，稱為躍遷。這里的“躍”字，包含著“不連續(xù)”的意思。②當(dāng)原子從高能態(tài)（能量為）躍遷到低能態(tài)（能量為）時(shí)，會(huì)放出能量為的光子。這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即。這個(gè)式子稱為頻率條件，又稱輻射條件。③當(dāng)原子吸收光子時(shí)，會(huì)從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，吸收光子的能量同樣由頻率條件決定。（只有能量等于兩能級(jí)間能量差的特定光子才能被吸收）=3\*GB2⑶玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋從玻爾的基本假設(shè)出發(fā)，運(yùn)用經(jīng)典電磁學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的理論，可以計(jì)算氫原子中電子的可能軌道半徑及相應(yīng)的能量。按照玻爾理論可以推導(dǎo)出巴耳末公式，并從理論上算出里德伯常數(shù)，這樣得到的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值符合的很好。同樣，玻爾理論也能很好地解釋甚至預(yù)言氫原子的其他譜線系。是能量單位，代表一個(gè)電子經(jīng)1伏特電場(chǎng)加速后獲得的動(dòng)能，。3．玻爾模型的局限性玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。但對(duì)于稍微復(fù)雜一點(diǎn)的原子如氦原子，玻爾理論就無(wú)法解釋它的光譜現(xiàn)象。這說(shuō)明玻爾理論還沒(méi)有完全揭示微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。它的不足之處在于保留了經(jīng)典粒子的觀念，仍然把電子的運(yùn)動(dòng)看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)。隨堂練習(xí)一．選擇題（共10小題）1．（2011秋?瑞安市校級(jí)期中）ab為陰極射線管的示意圖，ab端加高壓后，a端可產(chǎn)生電子流，電子在高壓的作用下做水平向右的加速運(yùn)動(dòng)，如圖．現(xiàn)在陰極射線管ab的正上方平行放置一根通有強(qiáng)電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向水平向左，則射線管產(chǎn)生的電子流將（）A．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B．向紙外偏轉(zhuǎn) C．向下偏轉(zhuǎn) D．向上偏轉(zhuǎn)2．（定州市校級(jí)期末）如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α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)，觀察到的現(xiàn)象，下述說(shuō)法中正確的是（）A．放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B．放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 C．放在C位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 D．放在D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光3．（荊門(mén)期末）關(guān)于α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子中正電荷是均勻分布的 B．α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用 C．只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 D．相同條件下，換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn)，發(fā)生大角度散射的α粒子就越少4．（秦州區(qū)校級(jí)月考）今年四月以來(lái)，我省大部分地區(qū)遭遇強(qiáng)沙塵天氣，空氣質(zhì)量指數(shù)AQI爆表，AQI空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要污染物為PM2.5、NO2等六項(xiàng)。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5m的顆粒物，把PM2.5、NO2分子、電子、原子核按照空間尺度由大到小排序正確的是（）A．PM2.5→NO2分子→原子核→電子 B．NO2分子→PM2.5→原子核→電子 C．NO2分子→原子核→PM2.5→電子 D．NO2分子→原子核→電子→PM2.55．（撫州校級(jí)模擬）下列關(guān)于原子核的說(shuō)法中，正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性 B．核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量都守恒 C．大量氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)，最多可以產(chǎn)生15種不同頻率的光 D．在核電站中可以利用石墨來(lái)控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度（石墨是減速劑，鎘棒是控制棒）6．（內(nèi)江三模）根據(jù)玻爾原子理論，氫原子中的電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)比較，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電子可以在大于基態(tài)軌道半徑的任意軌道上運(yùn)動(dòng)，人造衛(wèi)星只能在大于地球半徑的某些特定軌道上運(yùn)動(dòng) B．軌道半徑越大，線速度都越小，線速度與軌道半徑的平方根成反比 C．軌道半徑越大，周期都越大，周期都與軌道半徑成正比 D．軌道半徑越大，動(dòng)能都越小，動(dòng)能都與軌道半徑的平方成反比7．（詔安縣校級(jí)模擬）下列說(shuō)法正確的是（）A．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子是原子核的組成成分 B．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的 C．任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng) D．根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后，其電勢(shì)能增大，核外電子的動(dòng)能減少8．（天津期末）氫原子能級(jí)如圖所示，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子回到n＝1狀態(tài)的過(guò)程中（）A．能放出4種頻率不同的光子 B．能放出5種頻率不同的光子 C．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.66eV D．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.85eV9．（福州期末）已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示，當(dāng)大量氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電子的動(dòng)能減少，氫原子系統(tǒng)的總能量減少 B．氫原子可能輻射4種頻率的光子 C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng) D．從n＝4到n＝1發(fā)出的光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)10．（南關(guān)區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于巴耳末公式的理解，正確的是（）A．此公式是巴耳末在研究氦光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的 B．公式中n可取任意值，故氫光譜是連續(xù)譜 C．公式中n只能取不小于3的整數(shù)值，故氫光譜是線狀譜 D．公式不但適用于氫光譜的分析，也適用于其他原子的光譜二．多選題（共3小題）11．（上饒校級(jí)二模）陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成的，其中虛線為等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線間電勢(shì)差相等，z軸為該電場(chǎng)的中心軸線（管軸）．電子束從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下會(huì)聚到z軸上，沿管軸從右側(cè)射出，圖中PQR是一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則可以確定（）A．電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì) B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C．電子在R點(diǎn)處的動(dòng)能大于在P點(diǎn)處的動(dòng)能 D．若將一束帶正電的粒子從左側(cè)射入聚焦電場(chǎng)也一定被會(huì)聚12．（大連校級(jí)期中）陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成的，其中虛線為等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線間電勢(shì)差相等，z軸為該電場(chǎng)的中心軸線（管軸）．電子束從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下會(huì)聚到z軸上，沿管軸從右側(cè)射出，圖中PQR是一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則可以確定（）A．電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì) B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C．電子在R點(diǎn)處的動(dòng)能小于在P點(diǎn)處的動(dòng)能 D．若將一束帶正電的粒子從左側(cè)射入聚焦電場(chǎng)也一定被會(huì)聚13．（大連期末）關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子結(jié)構(gòu)模型，下列說(shuō)法正確的是（）A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)完全否定了湯姆孫關(guān)于原子的“棗糕模型” B．盧瑟福的“核式結(jié)構(gòu)模型”很好地解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn) C．少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射是因?yàn)槭艿胶軓?qiáng)的引力作用 D．大多數(shù)α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是正電荷均勻分布在原子內(nèi)三．計(jì)算題（共2小題）14．氫原子半徑是0.53×10﹣10m，根據(jù)盧瑟福的原子模型，求：（1）電子所在軌道的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）電子繞核運(yùn)動(dòng)的速率、頻率。15．（南通模擬）若用強(qiáng)光照射處于靜止?fàn)顟B(tài)的基態(tài)氫原子，一個(gè)電子可以同時(shí)吸收多個(gè)光子．一個(gè)靜止的氫原子同時(shí)吸收了兩個(gè)頻率為v0的光子并躍遷到激發(fā)態(tài)，然后再向基態(tài)躍遷，最多能向外輻射出3種不同頻率的光子．已知?dú)湓拥馁|(zhì)量為m，普朗克常量為h，真空中的光速為c，n能級(jí)上的能量為En=1n2①試求氫原子剛吸收兩個(gè)光子時(shí)的速度v；②氫原子吸收兩個(gè)光子后躍遷到第幾能級(jí)？求出基態(tài)的能量E1．四．解答題（共2小題）16．（濮陽(yáng)期末）在電腦顯示器的真空示波管內(nèi)，控制電子束掃描的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域是寬度為3.0cm的矩形，右邊界距熒光屏20.0cm，高度足夠．某段時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝4.55×10﹣3T不變．電子初速度不計(jì)，經(jīng)U＝4550V電壓加速后沿中心線射入磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后打在屏上產(chǎn)生亮點(diǎn)（若無(wú)磁場(chǎng)，亮點(diǎn)在屏中心），已知電子的質(zhì)量m＝0.91×10﹣30kg，電荷量e＝1.6×10﹣19C．（1）在圖中大致圖出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡；（2）求亮點(diǎn)偏離熒光屏中心的距離．17．（臨沭縣期中）（1）如圖是1909年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和他的同事們所做的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，據(jù)此實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)模型，在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是原子的正電荷及都集中在一個(gè)很小的核上．（2）根據(jù)波爾原子結(jié)構(gòu)理論，電子處在n＝2軌道上比處在n＝4軌道上離原子核的距離（選填“近”或“遠(yuǎn)”），當(dāng)大量氫原子處在n＝4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有條，氫原子第n能級(jí)的能量為En=E1n2，其中E1為基態(tài)能量，當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為v1，當(dāng)氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為v2

隨堂練習(xí)參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2011秋?瑞安市校級(jí)期中）ab為陰極射線管的示意圖，ab端加高壓后，a端可產(chǎn)生電子流，電子在高壓的作用下做水平向右的加速運(yùn)動(dòng)，如圖．現(xiàn)在陰極射線管ab的正上方平行放置一根通有強(qiáng)電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向水平向左，則射線管產(chǎn)生的電子流將（）A．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B．向紙外偏轉(zhuǎn) C．向下偏轉(zhuǎn) D．向上偏轉(zhuǎn)【分析】首先由安培定則分析判斷通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)情況，再由左手定則判斷出電子流的受力方向，可知電子流的偏轉(zhuǎn)方向．【解答】解：由安培定則可判斷出通電直導(dǎo)線周圍所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，如圖所示，陰極射線管正好處于垂直紙面向外的磁場(chǎng)中，由左手定則可判斷出電子流受到向上的洛倫茲力作用，所以電子流要向上偏轉(zhuǎn)。故選：D。2．（定州市校級(jí)期末）如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α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)，觀察到的現(xiàn)象，下述說(shuō)法中正確的是（）A．放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B．放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 C．放在C位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 D．放在D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光【分析】放射源放出一束射線轟擊金箔，運(yùn)用顯微鏡前熒光屏去觀察射線的位置，結(jié)合散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析即可．【解答】解：A、放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多。說(shuō)明大多數(shù)射線基本不偏折，可知金箔原子內(nèi)部很空曠。故A正確；B、放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)較少。說(shuō)明較少射線發(fā)生偏折，可知原子內(nèi)部帶正電的體積小。故B錯(cuò)誤；C、放在C位置時(shí)，屏上仍能觀察一些閃光，但次數(shù)極少。說(shuō)明極少數(shù)射線較大偏折。故C錯(cuò)誤；D、放在D位置時(shí)，屏上可以觀察到閃光，只不過(guò)很少很少。說(shuō)明很少很少射線發(fā)生大角度的偏折。故D錯(cuò)誤；故選：A。3．（荊門(mén)期末）關(guān)于α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子中正電荷是均勻分布的 B．α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用 C．只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 D．相同條件下，換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn)，發(fā)生大角度散射的α粒子就越少【分析】這是因?yàn)樵雍藥д姾汕屹|(zhì)量很大，阿爾法粒子也帶正電荷，由于同種電荷相互排斥和阿爾法粒子被質(zhì)量較大的原子核彈回?！窘獯稹拷猓篈BC、α粒子和電子之間有相互作用力，它們接近時(shí)就有庫(kù)侖引力作用，但由于電子的質(zhì)量只有α粒子質(zhì)量的1/7300，粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個(gè)灰塵碰撞一樣，α粒子質(zhì)量大，其運(yùn)動(dòng)方向幾乎不改變。α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)說(shuō)明三點(diǎn)：一是原子內(nèi)有一質(zhì)量很大的粒子存在；二是這一粒子帶有較大的正電荷；三是這一粒子的體積很小，但不能說(shuō)明原子中正電荷是均勻分布的，故A錯(cuò)誤，BC正確；D、相同條件下，換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)運(yùn)量守恒定律，可知，發(fā)生大角度散射的α粒子就越少，故D正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選：A。4．（秦州區(qū)校級(jí)月考）今年四月以來(lái)，我省大部分地區(qū)遭遇強(qiáng)沙塵天氣，空氣質(zhì)量指數(shù)AQI爆表，AQI空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要污染物為PM2.5、NO2等六項(xiàng)。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5m的顆粒物，把PM2.5、NO2分子、電子、原子核按照空間尺度由大到小排序正確的是（）A．PM2.5→NO2分子→原子核→電子 B．NO2分子→PM2.5→原子核→電子 C．NO2分子→原子核→PM2.5→電子 D．NO2分子→原子核→電子→PM2.5【分析】PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，空間尺度大于分子，分子是由原子構(gòu)成的，原子是由位于中心的原子核和核外電子構(gòu)成的，原子核包括質(zhì)子和中子兩部分。【解答】解：質(zhì)子和中子構(gòu)成原子核，電子和原子核構(gòu)成原子，電子的空間尺度，小于原子核的空間尺度，原子構(gòu)成分子，分子構(gòu)成物質(zhì)，PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5m的顆粒物的空間尺度大于分子，所以它們從大到小的順序?yàn)椋篜M2.5→NO2分子→原子核→電子，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。5．（撫州校級(jí)模擬）下列關(guān)于原子核的說(shuō)法中，正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性 B．核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量都守恒 C．大量氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)，最多可以產(chǎn)生15種不同頻率的光 D．在核電站中可以利用石墨來(lái)控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度（石墨是減速劑，鎘棒是控制棒）【分析】光電效應(yīng)是因?yàn)楣獾牧Ｗ有裕缓朔磻?yīng)中是質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，而總質(zhì)量是不守恒的；大量氫原子從n的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)，最多可以產(chǎn)生Cn了解核電站的工作模式，明確減速劑為石墨．【解答】解：A、光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；B、核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒；但質(zhì)量不一定守恒；故B錯(cuò)誤；C、大量氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)，最多可以產(chǎn)生C5D、在核電站中可以利用石墨來(lái)控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度（石墨是減速劑，鎘棒是控制棒）；故D正確；故選：D。6．（內(nèi)江三模）根據(jù)玻爾原子理論，氫原子中的電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)比較，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電子可以在大于基態(tài)軌道半徑的任意軌道上運(yùn)動(dòng)，人造衛(wèi)星只能在大于地球半徑的某些特定軌道上運(yùn)動(dòng) B．軌道半徑越大，線速度都越小，線速度與軌道半徑的平方根成反比 C．軌道半徑越大，周期都越大，周期都與軌道半徑成正比 D．軌道半徑越大，動(dòng)能都越小，動(dòng)能都與軌道半徑的平方成反比【分析】人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力由萬(wàn)有引力提供F=GMmr2萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力都與距離的二次方成反比。氫原子的核外電子由離原子核較近的軌道躍遷到離原子核較遠(yuǎn)的軌道上時(shí)，能量增加。同一衛(wèi)星從低軌道上升到高軌道上，要加速做離心運(yùn)動(dòng)，故其機(jī)械能增加?！窘獯稹拷猓篈、人造衛(wèi)星的軌道可以是連續(xù)的，電子的軌道是不連續(xù)的，故A錯(cuò)誤；B、人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力由萬(wàn)有引力提供，F(xiàn)=GMm可得：v=玻爾氫原子模型中電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力由庫(kù)侖力提供，F(xiàn)=kQq可得：v=可知都是軌道半徑越大，線速度都越小，線速度與軌道半徑的平方根成反比。故B正確；C、由①可得：T=2πr3GM；由可知，都是軌道半徑越大，周期都越大，周期都與軌道半徑的32D、由①可得：衛(wèi)星的動(dòng)能：Ek=12mv2可知都是軌道半徑越大，動(dòng)能都越小，動(dòng)能都與軌道半徑成反比。故D錯(cuò)誤故選：B。7．（詔安縣校級(jí)模擬）下列說(shuō)法正確的是（）A．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子是原子核的組成成分 B．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的 C．任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng) D．根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后，其電勢(shì)能增大，核外電子的動(dòng)能減少【分析】盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型；β射線實(shí)際上是原子中的中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子而發(fā)出的；入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；根據(jù)庫(kù)侖力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律，則有：氫原子輻射出一個(gè)光子后，其電勢(shì)能減少，核外電子的動(dòng)能增大，從而即可各項(xiàng)分析求解?！窘獯稹拷猓篈、盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯(cuò)誤；B、β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子中的中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子，而發(fā)出的電子，故B錯(cuò)誤；C、入射光的頻率必須大于極限頻率時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，而頻率與波長(zhǎng)成反比，因此極限頻率對(duì)應(yīng)著“最大波長(zhǎng)”，故C正確；D、玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后，其電勢(shì)能減少，核外電子的動(dòng)能增大，總能量減小，故D錯(cuò)誤；故選：C。8．（天津期末）氫原子能級(jí)如圖所示，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子回到n＝1狀態(tài)的過(guò)程中（）A．能放出4種頻率不同的光子 B．能放出5種頻率不同的光子 C．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.66eV D．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.85eV【分析】根據(jù)Cn2計(jì)算出放出光子的種數(shù)。從能級(jí)4躍遷到能級(jí)1放出的光子能量最大，從能級(jí)4躍遷到能級(jí)3放出的光子能量最小。放出的光子能量滿足hγ＝Em﹣E【解答】解：AB、根據(jù)C4CD、從能級(jí)4躍遷到能級(jí)1放出的光子能量最大，從能級(jí)4躍遷到能級(jí)3放出的光子能量最小。根據(jù)hγ＝Em﹣En，最大能量為12.75eV，最小能量是0.66eV．故C正確，D錯(cuò)誤故選：C。9．（福州期末）已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示，當(dāng)大量氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電子的動(dòng)能減少，氫原子系統(tǒng)的總能量減少 B．氫原子可能輻射4種頻率的光子 C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng) D．從n＝4到n＝1發(fā)出的光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)【分析】根據(jù)庫(kù)侖定律判斷電子動(dòng)能的變化氫原子能級(jí)間躍遷時(shí)，吸收和輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，光子頻率越大。發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光子的能量大于逸出功。【解答】解：A、氫原子躍遷到低能級(jí)后，電子的軌道半徑減小，由：ke2rB、一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，可以釋放6種不同能量的光子，如下：從n＝4躍遷到n＝1，輻射的光子能量為12.75eV，從n＝4躍遷到n＝2，輻射的光子能量為2.55eV，從n＝4躍遷到n＝3，輻射的光子能量為0.66eV，從n＝3躍遷到n＝1，輻射的光子能量為12.09eV，從n＝3躍遷到n＝2，輻射的光子能量為1.89eV，由n＝2躍遷到n＝1，輻射的光子能量為10.2eV．故B錯(cuò)誤；C、因某種金屬的逸出功為2.7eV，結(jié)合前面的分析可知有3種光子能量大于金屬的逸出功，所以有3種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。故C正確；D、從n＝4到n＝1發(fā)出的光的能量最大，波長(zhǎng)最短，故D錯(cuò)誤故選：C。10．（南關(guān)區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于巴耳末公式的理解，正確的是（）A．此公式是巴耳末在研究氦光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的 B．公式中n可取任意值，故氫光譜是連續(xù)譜 C．公式中n只能取不小于3的整數(shù)值，故氫光譜是線狀譜 D．公式不但適用于氫光譜的分析，也適用于其他原子的光譜【分析】此公式是巴耳末在可見(jiàn)光的14條譜線分析時(shí)發(fā)現(xiàn)的，式中的n只能取整數(shù)，不能連線取值，且從3，4，…開(kāi)始取，只能適用于氫光譜，及紅外與紫外區(qū)。【解答】解：A、當(dāng)在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的巴耳末公式，公式1λB、此公式中n不可以取任意值，只能取整數(shù)，且從3，4，…開(kāi)始取，氫原子光譜是不連續(xù)的，故B錯(cuò)誤；C、公式中n只能從3，4，…開(kāi)始取，故氫原子光譜是線狀譜，故C正確；D、公式只能適用于氫原子光譜，及氫光譜在紅外與紫外區(qū)的其他譜線，故D錯(cuò)誤；故選：C。二．多選題（共3小題）11．（上饒校級(jí)二模）陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成的，其中虛線為等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線間電勢(shì)差相等，z軸為該電場(chǎng)的中心軸線（管軸）．電子束從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下會(huì)聚到z軸上，沿管軸從右側(cè)射出，圖中PQR是一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則可以確定（）A．電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì) B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C．電子在R點(diǎn)處的動(dòng)能大于在P點(diǎn)處的動(dòng)能 D．若將一束帶正電的粒子從左側(cè)射入聚焦電場(chǎng)也一定被會(huì)聚【分析】沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)線的疏密的關(guān)系；明確電子在電場(chǎng)中的受力特點(diǎn)以及電場(chǎng)力做功情況，從而進(jìn)一步判斷電勢(shì)能、動(dòng)能等變化情況．根據(jù)正粒子所受的電場(chǎng)力方向，判斷能否會(huì)聚．【解答】解：A、根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，可知管軸上電場(chǎng)線方向向左。根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，得知電極A1的電勢(shì)低于電極A2，故A錯(cuò)誤；B、等差等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線也密，因此Q點(diǎn)電場(chǎng)線比R點(diǎn)電場(chǎng)線疏，故Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B正確；C、電子從低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，所以電子在R點(diǎn)處的動(dòng)能大于在P點(diǎn)處的動(dòng)能，故C正確。D、若將一束帶正電的粒子從左側(cè)射入聚焦電場(chǎng)，所受的電場(chǎng)力向外側(cè)，不可能會(huì)聚，故D錯(cuò)誤。故選：BC。12．（大連校級(jí)期中）陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成的，其中虛線為等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線間電勢(shì)差相等，z軸為該電場(chǎng)的中心軸線（管軸）．電子束從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下會(huì)聚到z軸上，沿管軸從右側(cè)射出，圖中PQR是一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則可以確定（）A．電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì) B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C．電子在R點(diǎn)處的動(dòng)能小于在P點(diǎn)處的動(dòng)能 D．若將一束帶正電的粒子從左側(cè)射入聚焦電場(chǎng)也一定被會(huì)聚【分析】沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)線的疏密的關(guān)系；明確電子在電場(chǎng)中的受力特點(diǎn)以及電場(chǎng)力做功情況，從而進(jìn)一步判斷電勢(shì)能、動(dòng)能等變化情況．根據(jù)正電荷所受的電場(chǎng)力方向，判斷能否會(huì)聚．【解答】解：A、根據(jù)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，電子受到的電場(chǎng)力的方向在Q﹣R之間電場(chǎng)力的方向向右下方，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，可知管軸上電場(chǎng)線方向向左。根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，得知電極A1的電勢(shì)低于電極A2，故A錯(cuò)誤；B、等差等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線也密，因此Q點(diǎn)電場(chǎng)線比R點(diǎn)電場(chǎng)線疏，故Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B正確；C、電子從低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，所以電子在R點(diǎn)處的動(dòng)能大于在P點(diǎn)處的動(dòng)能，故C正確。D、若將一束帶正電的粒子從左側(cè)射入聚焦電場(chǎng)，所受的電場(chǎng)力向外側(cè)，不可能會(huì)聚，故D錯(cuò)誤。故選：BC。13．（大連期末）關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子結(jié)構(gòu)模型，下列說(shuō)法正確的是（）A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)完全否定了湯姆孫關(guān)于原子的“棗糕模型” B．盧瑟福的“核式結(jié)構(gòu)模型”很好地解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn) C．少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射是因?yàn)槭艿胶軓?qiáng)的引力作用 D．大多數(shù)α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是正電荷均勻分布在原子內(nèi)【分析】明確α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的內(nèi)容以及造成這種現(xiàn)象的原因，正確利用物體受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系判斷?！窘獯稹拷猓篈、α粒子散射實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是：絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°，被反彈回來(lái)），完全否定了湯姆孫關(guān)于原子的“棗糕模型”，故A正確；B、α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，故B正確；C、少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射是因?yàn)槭艿胶軓?qiáng)的斥力作用，故C錯(cuò)誤；D、從絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使粒子受到排斥力的核體積極小，所以帶正電的物質(zhì)只占整個(gè)原子的很小空間，并不是正電荷均勻分布在原子核內(nèi)，故D錯(cuò)誤。故選：AB。三．計(jì)算題（共2小題）14．氫原子半徑是0.53×10﹣10m，根據(jù)盧瑟福的原子模型，求：（1）電子所在軌道的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）電子繞核運(yùn)動(dòng)的速率、頻率?！痉治觥浚?）根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算即可；（2）根據(jù)庫(kù)侖定律，求得庫(kù)侖力大小，再由牛頓第二定律，庫(kù)侖引力提供向心力，結(jié)合向心力公式，即可求解速度，并算出頻率?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=kQr2（2）電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由庫(kù)侖引力提供，則有：k解得：v=ke2而頻率f=v2πr=答：（1）電子所在軌道的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為5.13×1011N/C，方向指向原子核；（2）電子繞核運(yùn)動(dòng)的速率為2.2×106m/s，頻率為6.6×1015Hz。15．（南通模擬）若用強(qiáng)光照射處于靜止?fàn)顟B(tài)的基態(tài)氫原子，一個(gè)電子可以同時(shí)吸收多個(gè)光子．一個(gè)靜止的氫原子同時(shí)吸收了兩個(gè)頻率為v0的光子并躍遷到激發(fā)態(tài)，然后再向基態(tài)躍遷