1、- 1 -原子结构单元测试题一、选择题1 粒子散射实验中，不考虑电子和 粒子的碰撞影响，是因为( )A. 粒子与电子根本无相互作用B. 粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C. 粒子和电子碰撞损失能力极少，可忽略不计D.电子很小， 粒子碰撞不到电子2.一群氢原子处于 n=4 的激发态，当它们自发地跃迁到较低的能级时( )A.可以辐射出 3 种不同频率的光子B.可能辐射出 6 种不同频率的光子C.频率最低的光子是由 n=4 能级向 n=1 能级跃迁时辐射出的D.波长最长的光子是由 n=4 能级向 n=1 能级跃迁时辐射出的3.太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，
2、产生这些谱线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素 B.太阳内部缺少相应的元素C.太阳表面大气层中存在着相应的元素 D.太阳内部存在着相应的元素4.以下说法正确的是( )A.在一个氢原子的某一次跃迁中，可以发出一系列不同频率的光子B.在一个氢原子的某一次跃迁中，可以发出若干个同一频率的光子C.一个处于 n=4 能级的氢原子在向基态跃迁时，最多发出 3 种频率的光子D.一群处于 n=4 能级的氢原子在某一时刻发出的光中可以包含 6 种不同频率的光子5.如图所示，是氢原子四个能级的示意图。当氢原子从 n=4 的能级跃迁到 n=3 的能级时，辐射出光子 a。当氢原子从 n=3 的能级跃迁到
3、n=2 的能级时，辐射出光子 b。则以下判断正确的是( )A光子 a 的能量大于光子 b 的能量 B光子 a 的频率大于光子 b 的频率C光子 a 的波长大于光子 b 的波长 D在真空中光子 a 的传播速度大于光子 b 的传播速度- 2 -6.下图所示为 粒子散射实验中 粒子穿过某一金原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上。则以下说法中正确的是( )A. 粒子在 A 处的速率比在 B 处的速率小B. 粒子在 B 处的加速度最大C. 粒子在 A、C 处的动能相等D. 粒子在 B 处的电势能比在 C 处的电势能最小7.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(
4、 )A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大8.用能量为 12.30 eV 的光子去照射一群处于基态的氢原子，则受到光的照射后下列关于氢原子跃迁的说法正确的是( )A.电子能跃迁到 n=2 的能级上去 B.电子能跃迁到 n=3 的能级上去C.电子能跃迁到 n=4 的能级上去 D.电子不能跃迁到其他能级上去9 子与氢原子核(质子)构成的原子称为 氢原子(hydrogenmuon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用。图为
5、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 n2 能级的 氢原子吸收光子后，发出频率为 1、 2、 3、 4、 5和 6的光，且频率依次增大，则 E 等于( )A.h( 3 1) B h( 5 6)C h 3 D h 410.如图所示为氢原子的能级示意图。现用能量介于 10eV-12.9eV 范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是( ) A照射光中只有一种频率的光子被吸收 B照射光中有三种频率的光子被吸收 C氢原子发射出三种不同波长的光 D氢原子发射出六种不同波长的光二、填空题11 氢原子的核外电子从第 3 能级跃迁到第 2 能级时，辐射出的光照到某
6、金属上时恰能产生光电效应现象。那么，很多处于第 4 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出各种频率的光，其中有 种频率的光可能使这种金属发生光电效应。- 3 -12.用电磁波照射氢原子，使它从能量为 E1的基态跃迁到能量为 E3的激发态，该电磁波的频率为_。三、计算题13.氢原子基态的能量 E1=-13.6 eV，电子绕核运动的半径 r1=0.5310-10 m。求氢原子处于 n=2 的激发态时，求（1）原子系统具有的能量（2）电子在轨道上运动的动能（3）电子具有的电势能。14.处于 n=2 能级的氢原子从外部吸收波长为 4 848.5A 的光子后跃迁到某一激发态，试求：(1)吸收的能量为多少电子
7、伏?使氢原子跃迁到哪一激发态?(2)从该激发态向较低能级跃迁时释放的光子的最低频率为多少?15. 卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动，设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径 ，用经典物理学的知m1053.1r识，计算在此轨道上电子绕核转动的频率和加速度。- 4 -参考答案一、选择题1. C 2. B 3. C 4. CD 5C 6. BC 7 D 8. D 9. C 10. BD 二、填空题11. 5 种 12. hE13三、计算题13.（1）-3.4 eV （2）3.4 eV （3）-6.8 eV解析：（1）由 En= 可得，E 2= eV=-3.
8、4 eV，即为原子系统的能量。216.（2）由 Ekn=|En|得，E k2=|E2|=3.4 eV，即电子在轨道上动能为 3.4 eV。（3）由 Epn=2En得，E p2=2E2=-6.8 eV，即电子具有的电势能为-6.8 eV。14. (1)2.55 eV，4 (2)1.5910 14 Hz解析：(1)光子的能量 E=h=h =2.55 eV，2.55 eV 恰好是 E4-E2，所以氢原子从 n=2 能c级跃迁到 n=4 能级。(2)最小频率为 = =1.591014 Hz。hE3415. ，2m/s10.9aZ15H06.f解析：因为电子在原子核外绕核高速运转，此时带负电的电子绕带正电的原子核做匀速圆周运动，电子所需的向心力由电子和原子核间的库伦引力来提供。设原子绕核转动的频率为 ，加速度为 ，已知电子质量为fakg109.3em而 C106.9Heq由牛顿第二定律 得： maFarqkeHe2由向心加速度公式 rf24联立代入数据解得 ，2/s10.9aZ15H06.。- 5 -
