2019版物理一輪作業(yè)：84-第1講　原子結(jié)構(gòu)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1講原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)鞏固1.（2016北京理綜，13，6分）處于n=3能級的大量氫原子，向低能級躍遷時,輻射光的頻率有()A。1種 B。2種 C.3種 D。4種2。(2017北京豐臺一模,13）根據(jù)盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型解釋α粒子散射實驗,使極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是（）A.原子核對α粒子的庫侖引力B。原子核對α粒子的庫侖斥力C。核外電子對α粒子的庫侖引力D.核外電子對α粒子的庫侖斥力3.（2017北京朝陽二模,13）根據(jù)玻爾的原子模型,一個氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時,該氫原子（）A。吸收光子,能量減小B。放出光子，能量減小C。放出光子,核外電子動能減小D.吸收光子,核外電子動能不變4.關(guān)于原子模型，下列說法錯誤的是()A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)B.盧瑟福完成的α粒子散射實驗,說明了原子的“棗糕”模型是不正確的C.按照玻爾理論，氫原子核外電子從高能級向低能級躍遷時,輻射出光子D。按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小，原子總能量增加5.氫原子能級如圖所示。大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時發(fā)出不同頻率的光子,其中a光子是從n=3能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的，b光子的頻率大于a光子的頻率，則b光子可能是（）A。從n=4能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的B.從n=4能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的C.從n=4能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的D。從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的6.氫原子能級如圖所示,一群原處于n=4能級的氫原子回到n=1能級的狀態(tài)過程中（)A。放出三種頻率不同的光子B.放出五種頻率不同的光子C.放出的光子的最大能量為12。75eV,最小能量是0.66eVD.放出的光子能夠使逸出功為13.0eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)綜合提能1。每種原子都有自己的特征譜線，所以運用光譜分析可以鑒別物質(zhì)和進行深入研究.氫原子光譜中巴耳末系的譜線波長公式為:1λ=E1hc（122-1n2）,n=3、4、5…,E1為氫原子基態(tài)能量,h為普朗克常量,c為光在真空中的傳播速度.鋰離子Li+的光譜中某個線系的波長可歸納成一個公式:1λ'=E1'A。3 B。6 C。9 D.122。物理學(xué)家在微觀領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了“電子偶素”這一現(xiàn)象。所謂“電子偶素"就是由一個負電子和一個正電子繞它們連線的中點,做勻速圓周運動形成相對穩(wěn)定的系統(tǒng)。類比玻爾的原子量子化模型可知:兩電子做圓周運動的可能軌道半徑的取值是不連續(xù)的,所以“電子偶素”系統(tǒng)對應(yīng)的能量狀態(tài)(能級）也是不連續(xù)的。若規(guī)定兩電子相距無限遠時該系統(tǒng)的引力勢能為零，則該系統(tǒng)的最低能量值為E(E〈0）,稱為“電子偶素”的基態(tài)，基態(tài)對應(yīng)的電子運動的軌道半徑為r。已知正、負電子的質(zhì)量均為m，電荷量大小均為e,靜電力常量為k,普朗克常量為h。則下列說法中正確的是(）A.“電子偶素"系統(tǒng)處于基態(tài)時，一個電子運動的動能為kB。“電子偶素”系統(tǒng)吸收特定頻率的光子發(fā)生能級躍遷后，電子做圓周運動的動能增大C.處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素"系統(tǒng)向外輻射光子的最大波長為-hcD。處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最小頻率為-E3.許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。利用氫氣放電管可以獲得氫原子光譜,根據(jù)玻爾理論可以很好地解釋氫原子光譜的產(chǎn)生機理。已知氫原子的基態(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量為En=E1n2，其中n=2，3，4….1885年，巴爾末對當時已知的在可見光區(qū)的四條譜線做了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長能夠用一個公式表示，這個公式寫做1λ=R(A.-E12C。—E1hc4。（1）從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律不一定都能適用于微觀體系.但是在某些問題中利用經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律也能得到與實際比較相符合的結(jié)論.例如,玻爾建立的氫原子模型,仍然把電子的運動看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運動。他認為，氫原子中的電子在庫侖力的作用下，繞原子核做勻速圓周運動。已知電子質(zhì)量為m，元電荷為e，靜電力常量為k，氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為r1。a。氫原子處于基態(tài)時，電子繞原子核運動,可等效為環(huán)形電流,求此等效電流值。b。氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和。已知當取無窮遠處電勢為零時,點電荷電場中離場源電荷q為r處的各點的電勢φ=kqr（2）在微觀領(lǐng)域，動量守恒定律和能量守恒定律依然適用。在輕核聚變的核反應(yīng)中,兩個氘核(12H)以相同的動能E0=0.35MeV做對心碰撞,假設(shè)該反應(yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為氦核(23He)和中子(01n）的動能。已知氘核的質(zhì)量mD=2.0141u,中子的質(zhì)量mn=1。0087u，氦核的質(zhì)量m答案精解精析基礎(chǔ)鞏固1.C處于能級為n的大量氫原子向低能級躍遷能輻射光的種類為Cn2,所以處于n=3能級的大量氫原子向低能級躍遷,輻射光的頻率有2.Bα粒子跟電子的碰撞過程動量守恒,因電子的質(zhì)量遠小于α粒子的,所以α粒子的速度變化很小，故電子不可能使α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。因為原子核帶正電而α粒子也帶正電，故它們間的作用力是庫侖斥力。3。B氫原子在量子數(shù)較大的能級上時，具有的能量也較大，從n=3能級躍遷到n=1能級時，放出光子，能量減小,故B對而A、D均錯誤。原子處于較低能級時，電子繞核運動的軌道也較低，由kq1q2r2=mv2r及4.A湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,表明原子是有結(jié)構(gòu)的，原子是可再分的,故A不正確。盧瑟福完成的α粒子散射實驗，說明原子中有核結(jié)構(gòu)存在，故說明“棗糕"模型是不正確的,B說法正確.氫原子核外電子從高能級向低能級躍遷時，輻射出光子,C說法正確。氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電場力做負功，電子動能減小,躍遷過程需要吸收光子，故總能量增加，D說法正確。5.C氫原子從高能級向低能級躍遷時輻射的光子能量等于能級差,a光子的能量等于hνa=E3—E1，b光子的頻率大于a光子的頻率,即b光子的能量大于E3—E1,對照選項中的能級差，能夠大于E3-E1的只有選項C中的E4-E1，選項C對。6。C氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級，C42=6,有6種不同的躍遷方式,所以有6種不同頻率的光子放出；在n=4和n=1能級之間躍遷釋放的能量最大，為12。75eV;在n=4和n=3能級之間躍遷,釋放的能量最小,為0。66eV,所以A、B選項錯誤，而C選項正確；由于12.75eV小于金屬的逸出功13.0綜合提能1。C因為鋰離子Li+的這個線系光譜與氫原子巴耳末系光譜完全相同,故有E1hc(122-132)=E12.A電子做勻速圓周運動,正、負電子之間的引力充當向心力，有ke2(2r)2=mv2r,故一個電子的動能Ek=12mv2=ke283。C氫原子光譜由氫原子躍遷形成。由躍遷條件知hν=En-Em（n>m)，因為En=E1n2,c=λν，所以hcλ=E1（1n2-1m2)（n>m）,當m=2時，1λ4。答案（1）a.e22πk(2)1MeV3MeV解析(1）a。電子繞原子核做勻速圓周運動ke2r1T=2πr解得T=2πe電子繞原子核運動的等效電流I=eTI=e2b。由a可知，處于基態(tài)的氫原子的電子的動能Ek1=12mv12取無窮遠處電勢為零，距氫原子核為r1處的電勢φ=ker處于基態(tài)的氫原子的電子的電勢能Ep1=—eφ=-ke所以，處于基態(tài)的氫原子的能量E1=Ek1+Ep1=—ke(2）題述核聚變反應(yīng)中釋放的核能ΔE=Δm×931MeV=(2×2。0141—1。0087—3.0160）×931MeV（1分)解得ΔE=3。3Me