2019届人教版 原子结构 单元测试

第1讲原子结构

基础巩固

1.(2016北京理综,13,6分)处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有( )

A.1种

B.2种

C.3种

D.4种

2.(2017北京丰台一模,13)根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验,使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是( )

A.原子核对α粒子的库仑引力

B.原子核对α粒子的库仑斥力

C.核外电子对α粒子的库仑引力

D.核外电子对α粒子的库仑斥力

3.(2017北京朝阳二模,13)根据玻尔的原子模型,一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时,该氢原子( )

A.吸收光子,能量减小

B.放出光子,能量减小

C.放出光子,核外电子动能减小

D.吸收光子,核外电子动能不变

4.关于原子模型,下列说法错误的是( )

A.汤姆孙发现电子,表明原子具有核式结构

B.卢瑟福完成的α粒子散射实验,说明了原子的“枣糕”模型是不正确的

C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时,辐射出光子

D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加

5.氢原子能级如图所示。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光子,其中a光子是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,b光子的频率大于a光子的频率,则b光子可能是( )

A.从n=4能级向n=3能级跃迁时发出的

B.从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的

C.从n=4能级向n=1能级跃迁时发出的

D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的

6.氢原子能级如图所示,一群原处于n=4能级的氢原子回到n=1能级的状态过程中( )

A.放出三种频率不同的光子

B.放出五种频率不同的光子

C.放出的光子的最大能量为12.75 eV,最小能量是0.66 eV

D.放出的光子能够使逸出功为13.0 eV 的金属发生光电效应

综合提能

1.每种原子都有自己的特征谱线,所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究。氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为:1λ=E 1ℎc (12

2-1

n

2),n = 3、4、5…,E 1为氢原子基态能量,h 为普朗克常量,c 为光在真空

中的传播速度。锂离子Li +

的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式:1λ'=E 1

'ℎc (162-1

m 2),m = 9、12、15…,E 1'

为锂离子Li +

基态能量,经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同。由此可以推算出锂离子Li +

基态能量与氢原子基态能量的比值为( ) A.3

B.6

C.9

D. 12

2.物理学家在微观领域发现了“电子偶素”这一现象。所谓“电子偶素”就是由一个负电子和一个正电子绕它们连线的中点,做匀速圆周运动形成相对稳定的系统。类比玻尔的原子量子化模型可知:两电子做圆周运动的可能轨道半径的取值是不连续的,所以“电子偶素”系统对应的能量状态(能级)也是不连续的。若规定两电子相距无限远时该系统的引力势能为零,则该系统的最低能量值为E(E<0),称为“电子偶素”的基态,基态对应的电子运动的轨道半径为r 。已知正、负电子的质量均为m,电荷量大小均为e,静电力常量为k,普朗克常量为h 。则下列说法中正确的是( )

A.“电子偶素”系统处于基态时,一个电子运动的动能为ke 2

8r

B.“电子偶素”系统吸收特定频率的光子发生能级跃迁后,电子做圆周运动的动能增大

C.处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最大波长为-ℎc

E

D.处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最小频率为-E

ℎ

3.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。利用氢气放电管可以获得氢原子光谱,根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理。已知氢原子的

基态能量为E1,激发态能量为E n=E1

n2

,其中n=2,3,4…。1885年,巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱

线做了分析,发现这些谱线的波长能够用一个公式表示,这个公式写做1

λ=R(1

22

-1

n2

),n = 3,4,5…式中R叫

做里德伯常量,这个公式称为巴尔末公式。用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则里德伯常量R可以表示为( )

A.-E1

2ℎc B.E1

2ℎc

C.-E1

ℎc D.E1

ℎc

4.(1)从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。

例如,玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为,氢原子中的电子在库仑力的作用下,绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m,元电荷为e,静电力常量为k,氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。

a.氢原子处于基态时,电子绕原子核运动,可等效为环形电流,求此等效电流值。

b.氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷

远处电势为零时,点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势φ=k q

r

。求处于基态的氢原子的能量。