物理选修3-5第十八章习题.doc

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§18-1 电子的发现
高二（ ）班 姓名
1、阴极射线的本质是一种（ ）
A．电磁辐射 B．可见光
C．不可见的紫外线 D．电子流
2、发现电子的科学家是（ ）
A．普吕克尔 B．戈德斯坦
C．汤姆孙 D．牛顿
3、电子发现的重要意义在于（ ）
A．人类发现的第一个比原子小的微粒
B．使人类认识到原子不是组成物质的最小微粒
C．推动了人们对于原子结构的研究
D．证明了原子是电中性的
4、汤姆孙通过对气体放电管产生的阴极射线的研究，并结合其他实验结果发现了电子，而且得出电子是原子的组成部分。汤姆孙作出这一判断的依据是（ ）
A．阴极射线粒子的电荷量与质子相当，质量比最小的氢原子小得多
B．不同材料发出的阴极射线粒子的比荷是相同的
C．不同气体放电管产生的阴极射线粒子的比荷是相同的
D．当时只有阴极射线能够产生电子，其他实验还未发现此种粒子
第5题图
5、右图是汤姆孙的气体放电管示意图，由阴极C发出的阴极射线经过狭缝A、B形成一条狭窄的射线，它穿过两片平行的金属板D、E之间的空间，到达放电管右端荧光屏上。通过射线产生的荧光的位置，可以（ ）
A．研究射线的径迹
B．确定射线的电性
C．确定射线微粒的质量
D．确定射线微粒的电荷量
6、在X射线管中，阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差为U，普朗克常量h，电子的电荷量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（ ）
A．最短波长为 B．最长波长为
C．最小频率为 D．最大频率为
7、利用阴极射线管可以获得高速电子流。如果想让从阴极引出的电子到达阳极的速度达到m/s，那么阴极射线管两极间要加多少V的电压？(已知电子质量Kg )

§18-2 原子的核式结构
高二（ ）班 姓名
1、汤姆孙发现电子之后，提出了一种原子模型，有人形象地把它称为“ ”，这个模型后来被 实验否定。
2、α粒子散射实验是估测核半径的最简单的方法。对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为 m，而原子半径的数量级为 m。
3、关于α粒子的散射实验，下述说法中正确的是（ ）
A．在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回偏转接近180°
B．使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的排斥力使α粒子发生明显偏转，当α粒子接近电子时，是电子对它的吸引力使它发生明显偏转
C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占原子体积的极小部分
D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量
4、卢瑟福对α粒子散射实验的解释是（ ）
A．使α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对α粒子的作用力
B．使α粒子产生偏转的力主要是库仑力
C．原子核很小，α粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进
D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子
5、关于卢瑟福原子核式结构理论，以下说法中正确的是（ ）
A．原子的中心有一个很小的核，核内只是由带正电的质子组成
B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．原子核的电荷数就是核内的中子数
6、在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相撞，则（ ）
A．α粒子的动能几乎没有损失
B．α粒子将损失大部分动能
C．α粒子不会发生显著的偏转
D．α粒子将发生较大角度的偏转
7、关于α粒子散射实验及其解释，下列说法正确的是（ ）
A．绝大多数的α粒子在穿过金箔后仍沿原来的方向前进，表明原子中正电荷是均匀分布的
B．极少数的α粒子发生大角度散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核
C．根据α粒子散射实验，可估计出原子核的大小
D．根据α粒子散射实验，可确定出原子核的电荷量Q
8、在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金核时（ ）
A．α粒子动能最小
B．α粒子受到的库仑力最大
C．α粒子电势能最小
D．α粒子动能最大
9、在用α粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是（ ）
A．全部α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进
B．全部α粒子都发生很大偏转
C．绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回D．少数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回
10、卢瑟福由α粒子散射实验得出的结论不包括 （ ）
A．原子中心有一个很小的核
B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内
C．带负电的电子在核外空间绕原子核旋转
D．原子中的正电荷均匀分布
11、右图为卢瑟福和他的同事们做a粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是（ ）
第11题图
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
12、关于α 粒子散射实验的装置，下列说法正确的是 ( )
A．全部设备都放在没有尘埃的洁净的空气中
B．荧光屏和显微镜能围绕金箔在一个圆周上转动
C．若将金箔改为银箔，就不能发生散射现象
第13题图
D．金箔的厚度不会影响实验结果
13、卢瑟福通过 实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型。右面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。

§18-3氢原子光谱
高二（ ）班 姓名
1、关于光谱的下列说法中正确的是（ ）
A．长时间连续发光的物体产生的光谱是连续谱
B．断断续续发光的物体产生的光谱是线状谱
C．要观察物体发光产生的光谱，可以先用光栅或棱镜将不同波长的光分开
D．线状谱的光谱图是一条条分立的谱线
2、下列有关线状谱的认识中正确的是（ ）
A．线状的光源产生的光谱是线状谱 B．不同元素产生的线状谱是相同的
C．不同元素在一定条件下可以产生相同的线状谱 D．不同元素产生的线状谱一定不相同
3、下列说法中正确的是（ ）
A．通过对连续谱的光谱分析，可以鉴定物质成分
B．通过对线状谱的光谱分析，可以鉴定物质成分
C．连续谱和线状谱都可以用来鉴定物质成分
D．连续谱和线状谱都不可以用来鉴定物质成分
4、下列说法中正确的是（ ）
A．各种原子发射的光谱都是线状谱，不同原子的线状谱是不同的
B．一种原子只能发出几种特定频率的光，它们在光谱图中亮线位置不同
C．线状谱中的亮线反映了原子的特征，故这些亮线称为原子的特征谱线
D．利用光谱分析来鉴定物质的最大优点是灵敏度低
5、关于氢原子光谱的实验规律，下列说法中正确的是（ ）
A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光
B．氢原子产生的光谱是线状光谱，辐射光的波长是一些分立的值
C．利用实验室中的氢气放电管可以获得氢原子光谱
D．氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关
6、关于氢原子光谱的巴耳末系公式的理解中正确的是（ ）
A．如果取n =3，则对应的氢原子就发出三条波长的光
B．不论n取什么值，氢原子只能产生一种波长的光
C．n只能取一系列整数，氢原子能产生大量的不同波长的光
D．在氢原子光谱中，光的波长是不连续分布的
7、用经典电磁理论解释氢原子光谱时遇到了困难，这些困难主要是（ ）
A．经典电磁理论认为原子是稳定的，而事实上原子是不稳定的
B．经典电磁理论认为原子是不稳定的，而事实上原子是稳定的
C．经典电磁理论认为原子辐射的是波长连续的光，而实际上原子辐射的是波长不连续的
D．经典电磁理论认为原子辐射的是波长不连续的光，而实际上原子辐射的是波长连续的

§18-4玻尔原子模型
高二（ ）班 姓名
1、下列属于玻尔原子结构假设的内容是（ ）
A．电子绕核运行的轨道半径是任意的，电子的轨道不是量子化的
B．电子绕核运行的轨道半径不是任意的，电子的轨道是量子化的
C．原子的能量是任意的，原子的能量不是量子化的
D．原子的能量不是任意的，原子的能量是量子化的
2、依据玻尔的原子理论，关于原子的能量的下列说法正确的是（ ）
A．电子在一定的轨道上运动时，原子具有一定的能量
B．电子吸收光子会从较低的能量态跃迁到较高的能量态
C．原子从较高的能量态跃迁到较低的能量态的过程中有光子放出
D．原子能量最低的状态叫做基态，原子中能量最高的状态叫做激发态
3、根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后（ ）
A．原子的能量增加，电子的动能减少
B．原子的能量增加，电子的动能增加
n
E/eV
0
－1.51
－3.40
－13.60
∞
3
2
1
4
－0.85
第4题图
C．原子的能量减少，电子的动能减少
D．原子的能量减少，电子的动能增加
4、氢原子能级如图所示，用能量为12.3eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受光子照射后（ ）
A．原子能跃迁到n=2的轨道
B．原子能跃迁到n=3的轨道
C．原子能跃迁到n=4的轨道
D．原子不能跃迁其他轨道
5、氢原子能级图（如第4题图所示），一群氢原子从n=4的能级跃迁到n=1的能级的过程中（ ）
A．放出3种频率不同的光子
B．放出6种频率不同的光子
C．放出的光子最大能量为12.75eV
D．放出的光子最小能量是1.89eV
0
－6.0 eV

－13.6 eV

－54.4 eV

E∞
E3
E2
E1
E4
－3.4 eV

第6题图
6、氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如右图所示。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．40.8eV　　　　　 B．51.0eV
C．43.2eV　　　　　　 D．54.4eV
7、一个氢原子中的电子从半径ra的轨道跃迁到半径rb的轨道上，已知ra＜rb，则这个跃迁过程中氢原子可能（ ）
A．辐射出一系列频率的光子
B．吸收一系列频率的光子
C．吸收某一频率的光子
D．辐射出某一频率的光子
8、玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（ ）
A．原子处于称为定态的能量状态时，核外电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量
B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是分立的
C．电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子
D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率
9、在玻尔的原子模型中，比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态，若用E表示氢原子的能量，r表示氢原子核外电子的轨道半径，则（ ）
A．E2＞E1，r2＞r1 B．E2＞E1，r2＜r1
C．E2＜E1，r2＞r1 D．E2＜E1，r2＜r1
3
2
1
ν3
ν2
ν1
第10题图
10、用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子，停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，如右图所示。由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①hν1；②hν3；③h(ν1＋ν2)；④h(ν1＋ν2＋ν3) 以上表示式中（ ）
A．只有①③正确 B．只有②正确
C．只有②③正确 D．只有④正确
11、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（ ）
A．用10.2eV的光子照射 B．用11eV的光子照射
C．用14eV的光子照射 D．用3.4eV的光子照射
n
E/eV
0
－1.51
－340
－13.60
∞
3
2
1
4
－0.85
第12、14题图
12、如图所示为氢原子的能级图，若氢原子处于n=3的激发态，则当它发光时，放出的光子的能量可能是（ ）
A．13.60eV
B．12.09eV
C．1.89eV
D．1.51eV
13、玻尔理论成功地解释了（ ）
A．氢原子光谱 B．各种线状谱
C．连续谱 D．所有的光谱
14、如第12题图中给出氢原子最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率有多少种？其中最小的频率为多少Hz ?（计算结果保留两位有效数字）

第18章原子结构单元检测卷
高二（ ）班 姓名
一．选择题：（全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分，共72分）
1、下列说法符合事实的是（ ）
A．汤姆孙发现了电子，提出了原子的核式结构学说
B．卢瑟福发现了电子，提出了原子的核式结构学说
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说
D．玻尔受普朗克的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发提出了玻尔原子模型
2、下列对玻尔原子理论的评价正确的是（ ）
A．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子的光谱规律，为量子力学的建立奠定了基础
B．玻尔原子理论的成功之处是引入了量子概念
C．玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典理论中的一些观点
D．玻尔原子理论与原子的核式结构是完全对立的
3、下列关于光谱的说法中正确的是（ ）
A．通常用光栅或棱镜来观察物体发光产生的光谱
B．可以利用光谱分析来鉴定物质的成分，但其灵敏度相对较低
C．所有元素产生的线状谱都是相同的
D．线状谱中的亮线反映了原子的特征
第4题图
4、右图为卢瑟福和他的同事们做a粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是（ ）
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
5、关于氢原子光谱的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光
B．氢原子发出的是一系列波长不连续的光
C．氢原子能发出多少种波长的光取决与氢原子的个数
D．通过棱镜观察含有氢原子的物质就可以直接看到氢原子的线状谱
6、玻尔原子理论与卢瑟福核式结构观点存在的差异是（ ）
A．原子的能量是量子化的 B．电子的轨道是量子化的
C．原子由原子核和核外电子组成 D．电子绕核运动的向心力是由库仑力提供的
7、玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（ ）
A．原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量
B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的
C．电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子
D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率
8、对于卢瑟福的原子模型如果根据经典物理学分析，会得出与事实不相一致的推论是（ ）
A．原子十分稳定，原子光谱是连续谱 B．原子十分稳定，原子光谱是线状谱
C．原子很不稳定，原子光谱是连续谱 D．原子很不稳定，原子光谱是线状谱
9、卢瑟福提出的原子核式结构学说能够解决的问题是（ ）
A．解释了α粒子散射实验
B．用α粒子散射数据估算原子核的大小
n
E/eV
0
－1.51
－3.40
－13.60
∞
3
2
1
4
－0.85
第10题图
A
B
C
C．结合经典电磁理论解释了原子的稳定性
D．结合经典电磁理论解释了氢原子光谱
10、右图为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级之间的跃迁，其中（ ）
A．频率最大的是B
B．波长最大的是C
C．频率最大的是A
D．波长最大的是B
11、在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子以不同的角度散射出来，则散射角度较大的这个α粒子（ ）
A．更接近原子核 B．更远离原子核
C．受到原子核较大的弹力作用 D．受到原子核较大的库仑力作用
12、在下列说法中正确的是（ ）
A．电子云中点子的疏密反映了电子在各个位置出现的概率
B．原子核是由质子、中子和电子组成的
C．原子核内质子、中子是由于万有引力而吸引在一起
D．在卢瑟福α粒子的散射实验中，绝大部分α粒子穿过金箔后仍大致沿原来方向前进，而少数α粒子发生了大角度的偏转
13、按照玻尔理论，氢原子从能级A跃迁到能级B时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级B跃迁到能级C时，吸收频率为ν2的光子。已知ν1＞ν2，则氢原子从能级C跃迁到能级A时，将（ ）
A．吸收频率为ν1－ν2 的光子 B．吸收频率为ν1＋ν2 的光子
C．释放频率为ν1－ν2 的光子 D．释放频率为ν1＋ν2 的光子
甲　
乙　
第14题图
14、a光经过双缝干涉装置形成的干涉图样如图甲所示，若只将a光换成b光照射同一双缝干涉装置，形成的光的干涉图样如图乙所示。则下述正确的是：（ ）
A．a光光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较大　　　　　　　　　　　　　　　　
C．同一种介质对a光的折射率比b光的要大
D．若a光是氢原子从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时产生的
15、用波长一定的某种光束照射氢原子，氢原子吸收光子后，能发射出波长为、、的三种光子，且>>，则入射光束中光子的波长应是（ ）
A． B． C． D．
n
E/eV
0
－1.51
－3.40
－13.60
∞
3
2
1
4
－0.85
第16题图
5
－0.54
16、参照右图所示的氢原子的能级图，现在氢原子发生下列三种能级之间的跃迁：（1）n=1到n＝2；（2）n=5到n＝3；（3）n=4到n＝2。这三种跃迁过程中辐射的光波波长分别用、、表示，则、、的大小关系是（ ）
A．＜＜ B．＜＜
C．＜＜ D．＜＜
第17题图
a
bha
ca
17、根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．α粒子的动能先增大，后减小
B．α粒子的电势能先减小，后增大
C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零
D．α粒子的加速度先变小，后变大
18、原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n = 2能级上的电子跃迁到n = 1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n = 4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为，式中表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（ ）
A． B．
C． D．
二、计算题：（19题8分；20题6分；21题14分；共28分）
n
E/eV
0
－1.51
－3.40
－13.60
∞
3
2
1
4
－0.85
第19题图
19、已知氢原子基态的能级值为eV，普朗克恒量 J·s。
（1）有一群氢原子处于量子数n=4的激发态，这些原子自发由高能态向低能态跃迁时能够产生几条光谱线？请在如图所示的能级图上画出这些跃迁过程。
（2）计算氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2的激发态所发出的光谱线的波长。（计算结果取一位有效数字）

20、氢原子第n能级的能量为，其中Ｅ1是基态能量，而n=1，2，……。若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？

21、下图为氢原子能级图，氢原子处于基态时，原子能量eV，氢原子第n能级的能量为（），已知电子电量C，电子质量kg，氢的核外电子的第一条轨道的半径为m。
（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=1的基态时，核外电子运动的等效电流多大？
（3）若已知钠的极限频率为Hz，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？
n
E/eV
0
－1.51
－3.40
－13.60
∞
3
2
1
4
－0.85
第21题图

-可编辑-