第18章 原子结构 配套练习

第18章原子结构测验1
1．在α粒子散射实验中，当α粒子穿过金箔时，下下列理解正确的是( )
A．与金原子核相距较远的α粒子，可能发生大角度偏转
B．与金原子核相距较近的α粒子，可能发生大角度偏转
C．α粒子与金原子核距离最近时，系统的能量最小
D．α粒子与金原子核距离最近时，系统的电势能最大
2．如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10．5 eV的光子去照
射一群处于基态的氢原子，则氢原子将( )
A．能跃迁到n＝2的激发态上去
B．能跃迁到n＝3的激发态上去
C．能跃迁到n＝4的激发态上去
D．以上三种说法均不正确
3．根据玻尔原子结构理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，下列判断正确的是( )
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
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．卢瑟福的原子结构学说初步建立了原子结构的正确图景，能解决的问题有( )
A．圆满解释氢原子发光的规律性
D．圆满解释α粒子散射现象
C．结合经典理论解释了原子的稳定性
D．用α粒子散射的数据估算原子核的大小
5．下列对原子结构的认识中，正确的是( )
A．原子中绝大部分是空的，原子核小
B．电子在核外旋转，库仑力提供向心力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核上
D．原子核的直径大约是10—10m
6．根据玻尔原子理论，原子中电子绕核运动的轨道半径( )
A．可以取任意值
B．可以在某一范围任意取值
C．可以取一系列不连续的任意值
D．是一系列不连续的特定值
7．如图所示，O点表示金原子核的位置，曲线ab 和cd表示经
过该原子核附近的α粒子的运动轨迹，其中可能正确的是( )
8．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( )
A．太阳光谱与白炽灯光谱是连续光谱
B．霓虹灯与煤油灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱
C．做光谱分析可以用明线光谱，也可用吸收光谱
D．我们观察月亮的光谱可以确定月亮的化学组成
9．氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光．若λ1>λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C 时，将
光子，光子的波长为．
10．下图给出氢原子最低四个能级，氢原子在这些能级间跃迁所辐射的
光子的频率最多有 种，其中最大频率等于
Hz ．(保留两位有效数字)
11．阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微
观粒子是 ．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里
的磁场，阴极射线将 (填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．
12．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，α粒子的动能先 ，
后 ；电势能先 后 ．(填“增大”“减小”或“不变”)
13．根据玻尔原子结构理论，氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道
时，可能发生的情况有( )
A ．放出光子,电子动能减少,原子电势能增加
B ．放出光子，电子动能增加，原子电势能减少
C ．吸收光子，电子动能减少，原子电势能增加
D ．吸收光子，电子动能增加，原子电势能减少
第18章 原子结构 测验2
一、选择题
1．卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子结构的正确图景，能解决的问题
有 （ ）
A ．解释α粒子散射现象
B ．用α粒子散射数据估算原子核的大小
C ．结合经典电磁理论解释原子的稳定性
D ．结合经典电磁理论解释氢光谱
2．如图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，以
下叙述正确的是 ( )
Ａ、频率最大的是Ｂ Ｂ、波长最长的是Ｃ
Ｃ、频率最大的是Ａ Ｄ、波长最长的是Ｂ
3、图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E . 处在n =4的能级的一群氢原子
向低能级跃迁时，能够发出不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22eV . 在这些光波中，
能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（ ） A ．二种 B ．三种 C ．四种 D ．五种 4、卢瑟福α粒子散射实验的结果 （ ） （α粒子散射实验，核式结构）
A.证明了质子的存在
B.证明了原子核是由质子和中子组成的
C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里
D 说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动
5、氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为
1λ=0.6328µm ，2λ=3.39µm ，已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间
隔为1E ∆=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。

用2E ∆表示产生波长为2λ的激光所对应的
跃迁的能级间隔，则2E ∆的近似值为（ ）
A ．10.50eV
B ．0.98eV
C ．0.53eV
D ．0.36eV
6、氢原子的部分能级如图所示。

已知可见光的光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间。

由此可
推知, 氢原子（ ）
A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短
B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
7．一群处于基态的氢原子受某种单色光照射时，只能发射甲、乙、
丙三种单色光，其中甲光的波长最短，丙光的波长最长，则甲、丙
这两种单色光的光子能量之比E 甲:E 丙等于（ ）
A. 3:2
B.6:1
C.32:5
D.9:4
8．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 （ ）
A ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大
B ．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小
C ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大
D ．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大
9．紫外线照射一些物质时，会发生萤光效应，即物质发出可见光。

这些物质中的原子先后
发生两类跃迁：照射时原子能量变化的绝对值为△E 1，发光时原子能量变化的绝对值为△E 2。

关于原子这两类跃迁的说法正确的是（ ）
A ．均向高能级跃迁，且△E 1>△E 2
B ．均向低能级跃迁，且△E 1<△E 2
C ．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且△E 1<△E 2
D ．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且△
E 1>△E 2
10．处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率分别为v1、v2、v3的光子，
且v1＞v2＞v3，则入射光子的能量应为 （ ）
A ．hv1
B ．hv2
C ．hv3
D ．h （v1+v2+v3）
二、非选择题
11.氢原子的核外电子由基态跃迁到n=2的激发态时，吸收的光子能量为E ，若氢原子的核
外电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，释放的光子能量是______．
12．当氢原子在最低的四个能级之间跃迁时，所辐射的光子的最大频率为______，最大波长
为______．
13．氢原子从能级A 跃迁到能级B 时，辐射出波长为λ1的光子，从能级A 跃迁到能级C
时，辐射出波长为λ2的光子．若λ1＞λ2，则氢原子从能级B 跃迁到能级C 时，将______
光子，光子波长为______．
第18章 原子结构 测验3
一、选择题
1．卢瑟福α粒子散射实验的结果是
A ．证明了质子的存在
B．证明了原子核是由质子和中子组成的
C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上
D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动
2．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射现象。

图中O 表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图是
3．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是( ) A．电子绕核旋转的半径增大B．氢原子的能量增大
C．氢原子的电势能增大D．氢原子核外电子的速率增大
4．下列氢原子的线系中波长最短波进行比较，其值最大的是( ) A．巴耳末系B．莱曼系C．帕邢系D．布喇开系
5．关于光谱的产生，下列说法正确的是( ) A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光，产生的是明线光谱
B．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱
C．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是明线光谱
D．炽热高压气体发光产生的是明线光谱
6．仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是A．观察时氢原子有时发光，有时不发光
B．氢原子只能发出平行光
C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的
D．氢原子发出的光互相干涉的结果
7．氢原子第三能级的能量为( ) A．－13.6eV B．－10.2eV C．－3.4eV D．－1.51eV
8．下列叙述中，符合玻尔氢原子的理论的是( ) A．电子的可能轨道的分布只能是不连续的
B．大量原子发光的光谱应该是包含一切频率的连续光谱
C．电子绕核做加速运动，不向外辐射能量
D．与地球附近的人造卫星相似，绕核运行，电子的轨道半径也要逐渐减小
9．氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子。

已知基态的氦离子能量为E1=－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示。

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．40.8 eV
B．43.2 eV
C．51.0 eV
D．54.4 eV
10．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作
R
(2)
1
2
3
4 5 ∞ 用。

图为μ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n =2
能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频
率依次增大，则E 等于 A ．h (ν3－ν1) B ．h (ν5＋ν6) C ．hν3
D ．hν4
11．已知氢原子基态能量为－13.6eV ，下列说法中正确的有
A ．用波长为600nm 的光照射时，可使稳定的氢原子电离
B ．用光子能量为10.2eV 的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离
C ．氢原子可能向外辐射出11eV 的光子
D ．氢原子可能吸收能量为1.89eV 的光子
12．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生
激光。

铬离子的能级如图所示，E 1是基态，E 2是亚稳态，E 3是激发态，若以脉冲氙灯发
出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E 3，然后自发跃迁到E 2，
释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E 2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激
光的波长为( ) A ．1
221λλλλ- B ．2121λλλλ-
C ．2121λλλλ-
D ．2112λλλλ- 13．德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究。

如图（1）他们在一只
阴极射线管中充了要考察的汞蒸气。

阴极发射出的电子受阴极K 和栅极R 之间的电压
U R 加速，电子到达栅极R 时，电场做功eU R 。

此后电子通过栅极R 和阳极A 之间的减
速电压U A 。

通过阳极的电流如图（2）所示，随着加速电压增大，阳极电流在短时间内
也增大。

但是到达一个特定的电压值U R 后．观察到电流突然减小。

在这个电压值上，
电子的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子。

参加碰撞的电子交出其能量，速度减小，
因此到达不了阳极,阳极电流减小。

eU R 即为基态气体原子的激发能。

得到汞原子的各条
能级比基态高以下能量值：4.88eV ，6.68eV ， 8.78eV ，10.32eV 。

若一个能量为7.97eV
电子进入汞蒸气后测量它的能量可能是
A ．1.29eV
B ．2.35eV
C ．3.09e V
D ．7.97eV
二、填空题
14．卢瑟福通过__________________实验提出了著名的______________模型。

15．为了使处于基态的氢原子电离，需要用频率为
的电磁波照射氢原子
（结果保留2位有效数字）。

16．氢原子从能级A 跃迁到能级B 时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A 跃迁到能级C 时，
辐射出波长为λ2的光子；若λ1＞λ2，则氢原子从能级B 跃迁到能级C 时，将_______（填
“辐射”或“吸收”）光子，光子的波长 =_______．
17．如图给出氢原子最低的4个能级，氢原子在这些能级之间跃迁
所辐射的光子的频率最多有______________种，其中最小频率为
_____________，需使基态氢原子电离应用波长为_____________
的光照射氢原子。

第18章 原子结构 测验4
1．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的( )
A ．α粒子一直受到金原子核的斥力作用
B ．α粒子的动能不断减小
C ．α粒子的电势能不断增大
D ．α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果
2．玻尔的原子核模型解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是
A ．电子绕核运动的向心力，就是电子与核间的静电引力
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的能量不同
D ．电子在不同轨道上运动时，静电引力不同
3．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是( )
A ．证明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元
B ．提出了电荷分布的量子化观念
C ．证明了电子在原子核外绕核转动
D ．为电子质量的最终获得做出了突出贡献
4．在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐，用摄谱仪得到的光谱应为( )
A ．钠的发射光谱
B ．钠的吸收光谱
C ．钠的连续光谱
D ．钠的线状光谱
5．(2008·广东高考)有关氢原子光谱的说法正确的是( )
A ．氢原子的发射光谱是连续谱
B ．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C ．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D ．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
6．(2009·广州测试)氢原子的能级图如图1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( )
A ．13.6 eV
B ．12.09 eV
C ．10.2 eV
D ．1.89 eV
7．现有k 个氢原子被激发到量子数为3的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则
在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n 的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的
原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1n －1
)( ) A.k 2 B ．k C.3k 2
D ．2k 8．在氢原子光谱中，可见光区域中有14条，其中有4条属于巴耳末系，其颜色为一条红色，
一条蓝色，两条紫色．它们分别是从n ＝3、4、5、6能级向n ＝2能级跃迁时产生的，则( )
A ．红色光谱线是氢原子从n ＝6能级到n ＝2能级跃迁时产生的
B ．紫色光谱线是氢原子从n ＝6或n ＝5能级向n ＝2能级跃迁时产生的
C ．若从n ＝6能级跃迁到n ＝1能级将产生红外线
D ．若从n ＝6能级跃迁到n ＝2能级所辐射的光子不能使某金属产生光电效应，则从n ＝6
能级向n ＝3能级跃迁时辐射的光子将可能使该金属产生光电效应
9．一个放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为1.22×10－7 m ，已知氢原子的能级示
意图如图2所示，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，电子电荷量e ＝1.60×10－19 C ，则该谱线所
对应的氢原子的能级跃迁是(取三位有效数字)( )
A ．从n ＝5的能级跃迁到n ＝3的能级
B ．从n ＝4的能级跃迁到n ＝2的能级
C ．从n ＝3的能级跃迁到n ＝1的能级
D ．从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级
10．(2009·茂名模拟)按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它
包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．当一个氢原子从n ＝4的能级向低能
级跃迁时，下列说法正确的是( )
A ．氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加
B ．氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小
C ．氢原子可能辐射6种不同波长的光
D ．氢原子可能辐射3种不同波长的光
11．氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级放出光子的频率为ν，则
它从基态跃迁到n ＝4的能级吸收的光子频率为( )
A.49ν
B.34
ν C.2516ν D.274
ν 12．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作
用．如图3所示为μ氢原子的能级图．假定用动能为E 的电子束照射容器中大量处于n ＝1
能级的μ氢原子，μ氢原子吸收能量后，至多发出6种不同频率的光，则关于E 的取值正确
的是( )
A ．E ＝158.1 eV
B ．E ＞158.1 eV
C ．2371.5 eV ＜E ＜2428.4 eV
D ．只能等于2371.5 eV
原子结构1
1．BD 2．D 3．D 4．BD 5．D 6．D 7．BD 8．BC 9．辐射，
2
121λλλλ- 10．6，3.1×1015 11．电子，向下 12．减小，增大，增大，减小 13．BC
原子结构2
1、AD
2、AB
3、C
4、C
5、D
6、D
7、C
8、D
9、D 10、A
11. 5E/27 12. 3.1*10 (15) Hz 1.9*10(-6) m 13. 辐射 λ1*λ2/（λ1-λ2）
原子结构3
1、C
2、BD
3、D
4、D
5、ABC
6、C
7、D
8、AC
9、B 10、C
11、D 12、D 13、14、α粒子散射，原子核式结构 15、3.3×1015 16、
2
121λλλλ- 17、6，1.6×1014，9.1×10-8m
原子结构4
1.A
2．选B 选项A 、C 、D 的内容卢瑟福的核式结构学说也有提及，而玻尔在他的基础上引入了量子学说，假设电子位于不连续的轨道上．
3．选BD 该实验第一次测定了电子的电荷量．由电子的比荷就可确定电子的质量，D 正确．因带电体的电荷量均为某一个电量值(电子电荷量)的整数倍，故提出了电荷分布的量子化概念，B 正确．
4．选AD 该光谱为钠蒸汽的发射光谱，也是钠原子的特征光谱，必然为线状光谱，A 、D 正确．
5．选BC 原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于氢原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱；原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光．综上所述，选项A 、D 错，B 、C 对．
6．选BCD 从n ＝3到n ＝2，－1.51－(－3.4)＝1.89 (eV)，D 对．
从n ＝3到n ＝1，－1.51－(－13.6)＝12.09 (eV)，B 对．从n ＝2到n ＝1，－3.4－(－13.6)＝10.2 (eV)，C 对．
7．选C 处在量子数为3的k 个氢原子跃迁到量子数为2和量子数为1的氢原子个数各为k 2
，而处于量子数为2的k 2个氢原子还会向量子数为1的基态跃迁，故发出光子总数为32
k .
8．选B 其能级跃迁图如图所示，由图可以看出n ＝6到n ＝2的能量最大则应为紫光，A
错．n ＝5到n ＝2是其次最值，故也应为紫光，因此B 正确．从n ＝6到n ＝1的能级差大于n ＝6到n ＝2能级差，故将产生紫外线，C 错．从n ＝6到n ＝2跃迁辐射的光子不能使该金属发生光电效应，则其他的就更不能使该金属发生光电效应，因此D 错．
9．选D 波长为1.22×10－7 m 的光子能量E ＝h c λ＝6.63×10－34×3×1081.22×10
－7 J ≈1.63×10－18 J ≈10.2 eV ，从图中给出的氢原子能级图可以看出，这条谱线是氢原子从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级的过程中释放的，故D 项正确．
10．选D 氢原子从能级4向低能级跃迁的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，
A 、
B 选项错误．由于只有一个氢原子，若从能级4跃迁到能级3再跃迁到能级2再跃迁到基态，此时发出光子最多，会发出3种光子，
C 选项错误，
D 选项正确．
11．选D 氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级，
hν＝E 3－E 2＝E 19－E 14＝－536
E 1 ① 则从基态跃迁到n ＝4的能级，吸收光子能量
hν′＝E 4－E 1＝E 116－E 1＝－1516
E 1 ② 由①②得ν′＝274
ν，选项D 正确． 12．选C 因为μ氢原子吸收能量后至多发出6种不同频率的光，所以μ氢原子被激发到n ＝4的激发态，因此有2371.5 eV ＜E ＜2428.4 eV ，即C 选项正确．。