3　氢原子光谱课堂实录【3】

第十八章

原子结构周测题

出题

李俊格

审核

秦俊彦

2017.04.19 一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分) 1．关于阴极射线的性质，下列说法正确的是(

) A．阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的

B．阴极射线本质是电子

C．阴极射线在电磁场中的偏转，表明阴极射线带正电

D．阴极射线的比荷比氢原子核小

2．在卢瑟福进行的α粒子散射实验中,少数α粒子发生大角度偏转的原因是(

) A．正电荷在原子中是均匀分布的

B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上

C．原子中存在带负电的电子

D．原子核中有中子存在

3．利用氢气光谱管发光,可以产生氢的线状谱,这些谱线的产生是由于(

) A．大量氢原子处于不同的激发状态,从而辐射不同频率的光子

B．大量氢原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁,从而辐射不同频率的光子

C．大量氢原子从基态或较低的激发态向较高的激发态跃迁,从而辐射不同频率的光子

D．大量氢原子从基态或较低的激发态向较高的激发态跃迁,从而吸收不同频率的光子

4．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

5．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(

) 432527A．ν

B．ν

C．ν

D．ν

941646．氢原子从能量为E1的较高激发态跃迁到能量为E2的较低激发态，设真空中的光速为c，则(

)

1

A．吸收光子的波长为cE1E2cE1E2

B．辐射光子的波长为

hhC．吸收光子的波长为chch

D．辐射光子的波长为

E1E2E1E27．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

8．

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

9.可见光光子的能量在1.61 eV～3.10 eV范围内。如图所示，氢原子从第4能级跃迁到低能级的过程中，根据氢原子能级图可判断(

) A.从第4能级跃迁到第3能级将释放出紫外线

B.从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第2能级放出的光子频率更高

C.从第4能级跃迁到第3能级放出的光子，比从第4能级直接跃迁到第1能级放出的光子波长更长

D.氢原子从第4能级跃迁到第3能级时，原子要吸收一定频率的光子，原子的能量增加

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

2 1

-13.6

n

E/eV

5

-0.58

4

-0.853

-1.51

2

-3.4

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 二、非选择题

11．（8分）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”)

减小，增大，增大，减小

12．（6分）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=_______．

13.(6分)带电粒子的比荷q是一个重要的物理量，某中学物理兴趣小组设计了一个实验，m探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷。实验装置如图所示。他们的实验步骤如下：

(1)加速电场正、负极间加电压U1,偏转电极间不加电压，在荧光屏中央的O′处观察到一个亮点。

(2)在偏转电极间加一上为负极下为正极、大小为U2的电压，在荧光屏的P处观察到亮点。

(3)保持偏转电极间的电压U2不变，改为上为正极下为负极，在偏转电极间加一水平向里

3

的大小为B的匀强磁场，恰好荧光屏上的亮点在O′，若偏转电极间的距离为d，求电子比荷的表达式

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