人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构单元测试题及答案

1、第十八章原子结构单元测试题一、挑选题1. 依据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到的推论是a. 原子非常稳固，原子光谱是连续光谱b. 原子非常稳固，原子光谱是线状光谱c. 原子很不稳固，原子光谱是连续光谱d.原子很不稳固，原子光谱是线状光谱2. 玻尔的原子模型在说明原子的以下问题时，与卢瑟福的核式结构学说观点是相同的a. 电子绕核运动的向心力，就是电子与核之间的静电引力b. 电子只能在一些不连续的轨道上运动c. 电子在不同轨道上运动时能量不同d. 电子在不同轨道上运动时静电引力不同3. 城市夜间的路灯经常用高压钠灯，其工作物质是钠， 钠在被激发放电时， 其辐射的谱线主要集中在钠原子的特点谱线

2、589nm到 589.6nm 邻近，这一波长的谱线正是可见光的黄光波段， 所以灯光出现黄色， 如用一个发出的是连续光谱的光源照耀钠的冷蒸气，此时钠原子吸取对应的光， 这时我们如通过分光镜去观看光谱， 以下说法正确选项 a. 能看到连续的光谱b. 只能看到两根暗线c. 在黄光区域有两暗线d. 看到一片白光4. 如图 1 所示为卢瑟福和他的同事做 粒子散射试验的装置图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的a、b、c、d四个位置，以下对观看到的现象的描述，正确选项a. 在 a 位置时，相同时间内观看到屏上的闪光次数最多b. 在 b 位置时，相同时间内观看到屏上的闪光次数只比在a 位置时稍少些放射源d金箔

3、荧光屏显微镜abc图 1第 1 页c. 在 c、d 位置时，屏上观看不到闪光d. 在 d 位置时，屏上仍能观看到一些闪光，但次数极少5. 如图 2 所示为氢原子能级图， a、b、c 分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子 a. 频率最大的是 bb. 波长最长的是 cc. 频率最大的是 ad. 波长最长的是 bnen/ev0c4-0.853-1.512-3.4ab1-13.6图 26. 如氢原子处于基态 第一能级 、激发态 其次、三、四能级 时具有的能量为 el =0，e2=10.2ev、e3=12.1ev、e4 =12.8ev；当氢原子从第四能级跃迁到第三能级时，辐射的光子照耀某种金属时刚好

4、能发生光电效应，现如有大量氢原子处于n=5 第五能级 的激发态，就在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光子中，可使这种金属发生光电效应的频率种类有a.7 种b.8种c.9种d.10种7. 英国物理学家卢瑟福用 粒子轰击金箔，为了说明试验结果，提出了原子的 核式结构学说；图3 中， o表示金原子核的位置，曲线ab 和 cd 表示经过金原子核邻近的 粒子的运动轨迹，能正确反映试验结果的图是abcd图 38. 处于激发态的原子， 假如在入射光子的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫受激辐射；原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向

5、等，都跟入射光子 完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理；那么发生受激辐射时， 产生激光的原子的总能量en、电子的电势能 ep 、电子动能 ek 的变化情形是 a. ep 增大、 ek 减小、 en 减小b.ep 减小、 ek 增大、 en 减小c.ep 增大、 ek 增大、 en 增大d.ep 减小、ek 增大、 en 不变第 2 页9. 氢原子的能级图如图4 所示，一群氢原子处于n=3 的激发态， 在向基态跃迁的过程中，以下说法中正确选项a. 这群氢原子能发出3 种频率不同的光，其中从n=3 能级跃迁到 n=2 能级所发出光的波长最短b. 这群氢原子在跃迁的过程中发出的光，假如从

6、n=3 能级跃迁到 n=1 能级所发出光恰好使某金属发生光电效应，就从 n=3 能级跃迁到 n=2 能nen/ev级所发出光肯定不能使该金属发生光电效应现象43c. 用这群氢原子所发出的光照耀逸出功为2.49ev 的金属钠，2就从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为1l.1lev1d.用这群氢原子所发出的光照耀逸出功为2.49ev 的金属钠，就从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60ev0-0.85-1.51-3.4-13.6图 410. 紫外线照耀一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中 的原子先后发生两次跃迁，其能量变化大小分别为e1 和 e2，以下关于原

7、子两次跃迁的说法中正确选项a. 先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且e1 e2b. 先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且e1 e2c. 两次均向高能级跃迁，且e1 e2d. 两次均向低能级跃迁，且e1 e2二、填空题11. 拍照氢原子的光谱，假如电子是从较大的n1 轨道跃迁到较小的n2 轨道时，得到的是 光谱；如电子是从较小的n / 轨道跃迁到较大的n / 轨道，得到的是12 光谱，这两种光谱中谱线位置间应当存在 关系；12. 氢原子从 a 能级跃迁到 b 能级时，辐射出波长为1 的光子，从 a 能级向 c能级跃迁时，辐射出波长为 2 的光子；如 12 ，就氢原子从b 能级跃迁到c能级时，将 光子

8、，且该光子的波长=_ ；三、运算题nen/ev13如图 5 所示，氢原子从 n>2 的某一能级跃迁到n=2 的能级，53辐射出能量为2.55ev 的光子；问最少要给基态的氢原子供应多421图第 53 页0-0.54-0.85-1.51-3.4-13.6少 ev 能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图；114氢原子处于基态时，原子能量e = -13.6ev ，已知电子电量e =1.6 ×10-19 c，电子质量 m=0.91 ×10-30 kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r 10-10 m；1=0.53 ×

9、（ 1）如要使处于n=2 的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照耀氢原子？（ 2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，就氢原子处于n=2的定态时，核外电子运动的等效电流多大？（ 3）如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耀钠，是通过运算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？15、处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光， 称为氢光谱；氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末里德伯公式来表示11rk 21n，k 分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数；k=1，2，3， ，n 2对于每一个 k，有 n=k+1

10、， k+2，k+3， r 称为里德伯常量，是一个已知量；对于 k=1 的一系列谱线其波特长在紫外线区，称为赖曼系；k=2 的一系列谱线其波特长在可见光区，称为巴耳末系；用氢原子发出的光照耀某种金属进行光电效应试验，当用赖曼系波长最长的光照耀时， 遏止电压的大小为u1，当用巴耳末系波长最短的光照耀时，遏止电压的大小为 u2；已知电子电量的大小为e ，真空中的光速为 c ，试求：普朗克常量和该种金属的逸出功；第 4 页参考答案 一、挑选题1c 2 acd3c 4 ad5 ab6 c7 c8 b9 bd10 b二、填空题11发射光谱（或叫明线光谱）吸取光谱（或叫暗线光谱）一一对应的关系12吸取122

11、1三、运算题13解析氢原子从 n>2 的某一能级跃迁到n=2 的能级满意： h=en- e1=2.55even =h +e2=-0.85 ev ，所以 n=4基态氢原子要跃迁到n=4 的能级，应供应： e=e4- el =12.75ev跃迁图如下列图；14解析（ 1）要使处于 n=2 的氢原子电离，照耀光光子的能量应能使电子从第2 能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为h0e1 4得8.211014 hz，（2）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库伦力作向心力，有ke242 mr2rt222其中 r24 r1依据电流强度的定义iete2k由得 i16 r1mr1将数据代入得i1.310 4 a（3）由于钠的极限频率为6.00 ×1014hz，就使钠发生光电效应的光子的能量第 5 页至少为e 0h6.6310 346.00191014ev=2.486ev1.610一群处于 n=4 的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差ee 0 ，所以在六条光谱线中有e 41 、e 31 、e 21 、 e42 四条谱线可使钠发生光电效应；2215解析 由巴耳末里德伯公式1r 11 kn可知赖曼系波长最长的光是氢原子由n = 2 k = 1 跃迁时发出的，其波长的倒数 13r124对应的光子能量为