原子结构单元练习
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单元练习一
1.在α粒子散射实验中,当α粒子穿过金箔时,下下列理解正确的是
A.与金原子核相距较远的α粒子,可能发生大角度偏转
B.与金原子核相距较近的α粒子,可能发生大角度偏转 C.α粒子与金原子核距离最近时,系统的能量最小 D.α粒子与金原子核距离最近时,系统的电势能最大 2. 如图所示为氢原子的能级图,若用能量为10.5 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则氢原子将 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 3.根据玻尔原子结构理论,氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有 A.放出光子,电子动能减少,原子电势能增加 B.放出光子,电子动能增加,原子电势能减少 C.吸收光子,电子动能减少,原子电势能增加 D.吸收光子,电子动能增加,原子电势能减少 4.卢瑟福的原子结构学说初步建立了原子结构的正确图景,能解决的问题有 A.圆满解释氢原子发光的规律性 B.圆满解释α粒子散射现象 C.结合经典理论解释了原子的稳定性 D.用α粒子散射的数据估算原子核的大小 5.如图所示,O点表示金原子核的位置,曲线ab 和cd表示经过该原子核附近的α粒子的运动轨迹,其中可能正确的是 6.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 A.二种 B.三种 C.四种 D.五种 7.卢瑟福α粒子散射实验的结果 A.证明了质子的存在 B.证明了原子核是由质子和中子组成的 C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里 D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 8.氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为1=0.6328µm,2=3.39µm,已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为1E=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的。用2E表示产生波长为2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则2E的近似值为 A.10.50eV B.0.98eV C.0.53eV D.0.36eV
9.氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到
3.11eV之间。由此可推知, 氢原子
A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短
B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
10.一群处于基态的氢原子受某种单色光照射时,只能发射甲、乙、丙
三种单色光,其中甲光的波长最短,丙光的波长最长,则甲、丙这两种
单色光的光子能量之比E甲:E丙等于
A. 3:2 B.6:1 C.32:5 D.9:4
11.氢原子从能级A跃迁到能级B时,辐射出波长为λ1的光;从能级A跃迁到能级C时,
辐射出波长为λ2的光.若λ1>λ2,则氢原子从能级B跃迁到能级C时,将 光子,光子
的波长为 .
12.氢原子的核外电子由基态跃迁到n=2的激发态时,吸收的光子能量为E,若氢原子的核
外电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,释放的光子能量是__ ____。
13.将氢原子电离,就是从外部给电子以能量,使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成
为自由电子.
(1)若要使n=2激发态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子?
(2)若用波长200nm的紫外线照射氢原子,则n=2的电子飞到离核无穷远处的速度多大?(电子
电荷量e=1.6×10—19C,电子质量me=0.91×10—31kg)
14.氢原子处于基态时,原子能量E1= -13.6eV,已知电子电量e =1.6×10-19C,电子质量
m=0.91×10-30kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.
(1)若要使处于n=2的氢原子电离,至少要用频率多大的电磁波照射氢原子?
(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流,则氢原子处于n=2的激发态时,核外
电子运动的等效电流多大?
(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱
照射钠,试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?
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1
2
3
4
5
∞
A
K
R
A
UR
UA
UR
I
(1)
(2)
单元练习二
1.下列叙述中,符合玻尔氢原子的理论的是
A.电子的可能轨道的分布只能是不连续的
B.大量原子发光的光谱应该是包含一切频率的连续光谱
C.电子绕核做加速运动,不向外辐射能量
D.与地球附近的人造卫星相似,绕核运行,电子的轨道半径也要逐渐减小
2.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是
A.电子绕核旋转的半径增大 B.氢原子的能量增大
C.氢原子的电势能增大 D.氢原子核外电子的速率增大
3.氦原子被电离一个核外电子后,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=
-
54.4 eV
,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,
不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是
A.40.8 eV B.43.2 eV
C.51.0 eV D.54.4 eV
4.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。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中
大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为ν1、
ν
2、ν3、ν4、ν5和ν6
的光,且频率依次增大,则E等于
A.h (ν3-ν1) B.h (ν5+ν6)
C.hν3 D.hν4
5.红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,
利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示,E1是基态,
E2是亚稳态,E3是激发态,若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射
晶体,处于基态的铬离子受激发跃迁到E3,然后自发跃迁到E2,释
放波长为λ2的光子,处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波
长为
A.1221 B.2121 C.2121 D.2112
6.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过
程中
A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大
B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量也减小
C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量增大
D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增大
7.紫外线照射一些物质时,会发生萤光效应,即物质发出可见光。这些物质中的原子先后发
生两类跃迁:照射时原子能量变化的绝对值为△E1,发光时原子能量变化的绝对值为△E2。关
于原子这两类跃迁的说法正确的是
A.均向高能级跃迁,且△E1>△E2 B.均向低能级跃迁,且△E1<△E2
C.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且△E1<△E2
D.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且△E1>△E2
8.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
A.
49ν B.34ν C.2516ν D.27
4
ν
9.德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究。如图(1)他们在一只阴
极射线管中充了要考察的汞蒸气。阴极发射出的电子受阴极K和栅极R之间的电压UR加速,
电子到达栅极R时,电场做功eUR。此后电子通过栅极R和阳极A之间的减速电压UA。通过
阳极的电流如图(2)所示,随着加速电压增大,阳极电流在短时间内也增大。但是到达一个
特定的电压值UR后.观察到电流突然减小。在这个电压值上,电子的能量刚好能够激发和它
们碰撞的原子。参加碰撞的电子交出其能量,速度减小,因此到达不了阳极,阳极电流减小。
eUR即为基态气体原子的激发能。得到汞原子的各条能级比基态高以下能量值:4.88eV,
6.68eV, 8.78eV,10.32eV。若一个能量为7.97eV电子进入汞蒸气后测量它的能量可能是
A.1.29eV
B.2.35eV
C.3.09e V
D.7.97eV
10.一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级图如图所示,
(1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的
能量是多少电子伏?
(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电
效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
11.处于基态的氢原子,吸收了能量为15.42eV的光子,求电子脱离氢原子时的速度大小。(已
知电子的质量m=0.91×10-30kg,氢原子基态能量E1=-13.6eV,结果保留1位有效数字)
金属 铯 钙 镁 钛
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1