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1、原子结构氢原子光谱一、选择题（每小题 5分，共20分）1 .关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（）A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B. “粒子散射实验中少数a粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C.对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路D.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误 的【解析】汤姆孙发现了电子后，认为原子是一个带正电的均匀球体，电子一个个镶嵌在其中，选项A错误；由卢瑟福对a粒子散射实验现象的分析所得出的结论，说明选项 B正确； 根据原子光谱产生的机理进行探究，可知选项C正确；玻尔理论虽然不
2、能解释较为复杂原子光谱的现象，但其理论是正确的，选项 D错误. 【答案】B C2 .若用X代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，Z代234表此原子的原子核内的中子数，则对90Th的原子来说（）A. x=90, y=90, z=234B. x=90, y=90, z=144C. x=144, y=144, z=90D. x=234, y=234, z=324【解析】在2390Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y=90;中性原子的核外电子数等于质子数，所以x=90;中子数等于质量数减去质子数，z= 234 90= 144,所以B选项对.【答案】 B3 .氢原子从第
3、4能级跃迁到第2能级发出蓝光，那么，氢原子从第5能级跃迁到第2能级应发出（）A.X射线B.红光C.黄光D.紫光【解析】由于E5-E2E4-E2,所以该光子的能量比蓝光的大.【答案】D4 .氢原子的能级图如图所示，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（）-0.H50 nV331-51 rVE - -3.40 eVII3rfi eVA.13.6 eVB.12.09 eVC.10.2 eVD.1.89 eV【解析】从 n=3到 n=2, -1.51 eV-（-3.40） eV=1.89 eV,D X从 n=3 到 n=1,-1.51 eV-（-13.60） eV=12.0
4、9 eV,B X从 n=2 到 n=1,-3.40 eV-（-13.6） eV=10.2 eV,CX.【答案】B C、D二、非选择题（共 40分）5. （10分）已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.53 x 10-10 m,基态的能级值为 曰=-13.6eV.(1)有一群氢原子处于量子数 n=3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子 能发出几条光谱线.(2)计算这几条光谱线中最长的波长 .【解析】(1)这群氢原子的自发跃迁辐射会得到三条光谱线，如图所示(2)波长最长的光谱线是从n=3的能级向n=2的能级跃迁产生的，则有:用心爱心专心-3 -hc = E3 七348所以hc _6
5、,63 103 10ETE；卫里）16 I。,94=6.58 X 10-7 m【答案】(1)三条 (2) 6.58X10-7 m6. (12分)如图为氢原子能级示意图，现有动能是E (eV)的某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动，并发生碰撞.已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量大小 相等.碰撞后氢原子受激发跃迁到n=3的能级.(粒子的质量m与氢原子的质量E之比为k)求：151I 曾(1)碰前氢原子的动能.(2)若有一群氢原子处在 n=3的能级，会辐射出几种频率的光？其中频率最高的光，光子 能量多大？【解析】(1)设v和VH分别表示粒子和氢原子的速率，由题意可知mv-mHVH=0.1
6、 2E产一mHvH =kE.2(2)会辐射出3种不同频率的光.AE=E-E1=-1.51 eV-(-13.60) eV=12.09 eV.此题中要掌握氢原子能级跃迁的规则，各能级值的关系以及一群氢原子跃迁中辐射的光子种类等问题.【答案】(1)kE (2)3 种 12.09 eV7. (13分)氢原子的核外电子质量为 m,电荷量为e,在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1.(1)电子运动的动能 R是多少？(2)电子绕核转动的频率f是多少？(3)氢原子核在离核最近的电子轨道处产生的电场强度E为多大？【解析】（1）根据经典理论有ke22mv（3）根据库仑定律，得E二一.【答案】（1）竺（2J P- （3）券2/2平 R m?尸；