高考物理第16章第1讲原子结构氢原子光谱③课后限时作业新人教版

1、原子结构氢原子光谱一、选择题（每小题 5分，共20分）1 .关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（）a.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 b. “粒子散射实验中少数a粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据c.对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路d.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误 的【解析】汤姆孙发现了电子后，认为原子是一个带正电的均匀球体，电子一个个镶嵌在其中，选项a错误；由卢瑟福对a粒子散射实验现象的分析所得出的结论，说明选项 b正确； 根据原子光谱产生的机理进行探究，可知选项c正确；玻尔理论虽然不

2、能解释较为复杂原子光谱的现象，但其理论是正确的，选项 d错误. 【答案】b c2 .若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代234表此原子的原子核内的中子数，则对90th的原子来说（）a. x=90, y=90, z=234b. x=90, y=90, z=144c. x=144, y=144, z=90d. x=234, y=234, z=324【解析】在2390th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y=90;中性原子的核外电子数等于质子数，所以x=90;中子数等于质量数减去质子数，z= 234 90= 144,所以b选项对.【答案】 b3 .氢原子从第

3、4能级跃迁到第2能级发出蓝光，那么，氢原子从第5能级跃迁到第2能级应发出（）a.x射线b.红光c.黄光d.紫光【解析】由于e5-e2e4-e2,所以该光子的能量比蓝光的大.【答案】d4 .氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=3的激发态，这群氢原子辐射出的光子的能量可能是（）-0.h50 nv331-51 rve - -3.40 evii3rfi eva.13.6 evb.12.09 evc.10.2 evd.1.89 ev【解析】从 n=3到 n=2, -1.51 ev-（-3.40） ev=1.89 ev,d x从 n=3 到 n=1,-1.51 ev-（-13.60） ev=12.0

4、9 ev,b x从 n=2 到 n=1,-3.40 ev-（-13.6） ev=10.2 ev,cx.【答案】b c、d二、非选择题（共 40分）5. （10分）已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.53 x 10-10 m,基态的能级值为 曰=-13.6ev.(1)有一群氢原子处于量子数 n=3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子 能发出几条光谱线.(2)计算这几条光谱线中最长的波长 .【解析】(1)这群氢原子的自发跃迁辐射会得到三条光谱线，如图所示(2)波长最长的光谱线是从n=3的能级向n=2的能级跃迁产生的，则有:用心爱心专心-3 -hc = e3 七348所以hc _6

5、,63 103 10ete；卫里）16 i。,94=6.58 x 10-7 m【答案】(1)三条 (2) 6.58x10-7 m6. (12分)如图为氢原子能级示意图，现有动能是e (ev)的某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动，并发生碰撞.已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量大小 相等.碰撞后氢原子受激发跃迁到n=3的能级.(粒子的质量m与氢原子的质量e之比为k)求：151i 曾(1)碰前氢原子的动能.(2)若有一群氢原子处在 n=3的能级，会辐射出几种频率的光？其中频率最高的光，光子 能量多大？【解析】(1)设v和vh分别表示粒子和氢原子的速率，由题意可知mv-mhvh=0.1 2e产一mhvh =ke.2(2)会辐射出3种不同频率的光.ae=e-e1=-1.51 ev-(-13.60) ev=12.09 ev.此题中要掌握氢原子能级跃迁的规则，各能级值的关系以及一群氢原子跃迁中辐射的光子种类等问题.【答案】(1)ke (2)3 种 12.09 ev7. (13分)氢原子的核外电子质量为 m,电荷量为e,在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1.(1)电子运动的动能 r是多少？(2)电子绕核转动的频率f是多少？(3)氢原