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双基限时练(十五) 原子核的组成
1．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从( )
A．发现电子开始
B．发现质子开始的21世纪教育网
C．进行α粒子散射实验开始的
D．发现天然放射现象开始的
答案 D
2．从铅罐中的放射源放出的射线通过磁场区被分成如图所示的三束，由此可判定( )
A．射线由三部分组成，带电情况不同
B．射线由三部分组成，它们的质量不同
C．射线由三部分组成，它的速度不同
D．射线由三部分组成，它的能量不同
答案 A
3．(多选题)关于质子和中子，下列说法正确的是( )
A．原子核是由质子和中子组成的
B．质子和中子统称为核子
C．卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在
D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在
答案 ABC
4．(多选题)原子核符号X，下列说法中正确的是( )
A．原子核的质子数为A
B．原子核的质量数为A
C．原子核的质量数为Z
D．原子核的质子数为Z
答案 BD
5．下列现象中，与原子核内部变化有关的是( )
A．α粒子散射现象 B．天然放射现象
C．光电效应现象 D．原子发光现象
答案 B
6．(多选题)一个原子核为Bi，关于这个原子核，下列说法中正确的是( )
A．核外有83个电子，核内有127个质子
B．核外有83个电子，核内有83个质子
C．核内有83个质子，127个中子
D．核内有210个核子
解析 根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为210－83＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D项正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B项不正确．21世纪教育网版权所有
答案 CD
7．(多选题)关于γ射线，下列说法正确的是( )21世纪教育网
A．它是处于激发状态的原子核放射的
B．它是原子内层电子受到激发时产生的
C．它是一种不带电的光子流
D．它是波长极短的电磁波
解析 γ射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子．
答案 ACD
8．(多选题)下列有关12C和14C的说法中，正确的是( )
A．它们有相同的质子数
B．它们有相同的中子数
C．它们有相同的化学性质
D．它们有相同的物理性质
解析 同位素在元素周期表上具有相同的位置，具有相同的化学性质．同位素的中子数不同，物理性质有差异，选项A、C项正确．
答案 AC
9．如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是( )
21世纪教育网
A
B
C
D
解析 元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝A－Q，Q是定值，故选C.21教育网
答案 C
10．如图所示，一天然放射性物 ( http: / / www.21cnjy.com )质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射．下面的哪种判断是正确的( )21cnjy.com
A．射到b点的一定是α射线
B．射到b点的一定是β射线
C．射到b点的一定是α射线或β射线
D．射到b点的一定是γ射线
解析 当带电粒子进入磁场和电场的复 ( http: / / www.21cnjy.com )合场时，α粒子或β粒子要受到电场力和洛伦兹力作用，当满足qvB＝qE即v＝则不发生偏转，由于v、E、B三者大小不确定，所以b点可能是α粒子或β粒子，γ射线不发生偏转，故C选项正确．21·cn·jy·com
答案 C[来源:21世纪教育网]
11．(多选题)静止在匀强磁场中的某放射 ( http: / / www.21cnjy.com )性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1(图中半径大小没有按比例画)，如图所示，则( )www.21-cn-jy.com
A．α粒子与反冲核动量大小相等、方向相反
B. 原来放射性元素的原子核电荷数为90
C. 反冲核的核电荷数为88
D. α粒子和反冲核的速度之比为1?88
解析 粒子之间作用过程中满足动量守恒，由于初始动量为零，则末动量为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反，由于释放α粒子和反冲核均处于垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由qvB＝得R＝.若原来放射性元素的核电荷数为Z，则α粒子有R1＝，对反冲核R2＝
由于P1＝P2，R1:R2＝44:1，得Z＝90
它们的速度大小与质量成反比，可知选项D错误．
答案 ABC
12．现在，科学家正在设法探寻“ ( http: / / www.21cnjy.com )反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”组成的，“反粒子”与对应的正粒子具有相同的质量和电荷量，但电荷的电性相反，据此，反α粒子的质量数为________，荷电荷数________．2·1·c·n·j·y
解析 α粒子是氦核，它由两个质子和两个中子构成，故质量数为4，电荷数为2，而它的“反粒子”质量数也为“4”，但电荷数为“－2”．【来源：21·世纪·教育·网】
答案 4 －2
13．如图所示，是利用射线自动控制铝板厚度的装置．假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3 mm厚的铝板，那么是三种射线中的________射线对控制厚度起主要作用．当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调节得________些．21·世纪*教育网
解析 α射线不能穿过3 mm厚的铝板，γ射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响．而β射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的β射线的强度发生较明显变化．即是β射线对控制厚度起主要作用．若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调节得大些．
答案 β 大21世纪教育网
14．在暗室的真空装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ三种射线的射线源．从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示．在与射线源距离为H高处，水平放置两张叠放着的、涂药面朝下的印相纸(比一般纸厚且涂有感光药的纸)，经射线照射一段时间后两张印相纸显影．
(1)上面的印相纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？
(2)下面的印相纸显出三个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比？
(已知：mα＝4 u，mβ＝ u，vα＝，vβ＝c)．
解析 (1)因α粒子贯穿本领弱，穿过下层纸的只有β射线和γ射线，β射线和γ射线在上面的印相纸上留下两个暗斑．
(2)下面印相纸从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑．设α射线、β射线暗斑到中央γ射线暗斑的距离分别为sα、sβ则
sα＝aα·2，sβ＝aβ·2，
aα＝， aβ＝.
由以上四式解得＝.
答案 (1) 两个暗斑 β射线和γ射线 (2)
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双基限时练(十一) 电子的发现
1．阴极射线管中的高电压的作用是( )
A．使管内气体电离
B．使管内产生阴极射线
C．使管中障碍物的电势升高
D．使电子加速
解析 在阴极射线管中，阴极射线是由阴极处于炽热状态而发射的电子，通过高压对电子加速获得能量，与玻璃发生碰撞而产生荧光，故D正确．www.21-cn-jy.com
答案 D
2．(多选题)汤姆孙对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，关于电子的说法正确的是( )
A．任何物质中均有电子
B．不同的物质中具有不同的电子
C．电子质量是氢离子质量的1 836倍
D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元
解析 汤姆孙对不同材料的阴极发出的射线进行研究，均为同一种相同的粒子——即电子，电子是构成物质的基本单元，它的质量远小于质子质量，故A、D选项正确．21世纪教育网版权所有
答案 AD
3．电子的发现说明( )21世纪教育网
A．原子是由原子核和电子组成的
B．物质是带电的且一定带负电
C．原子可进行再分
D．原子核可再分
答案 C
4．(多选题)关于电荷量，下列说法正确的是( )
A．物体的带电量可以是任意值
B．物体的带电量只能是某些值
C．物体带电量的最小值是1.6×10－19 C[来源:21世纪教育网]
D．一个物体带上1.6×10－9 C的正电荷，这是它失去了1010个电子的缘故21世纪教育网
答案 BCD
5．(多选题)关于阴极射线，下列说法正确的是( )
A．阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象
B．阴极射线是在真空管内由阴极发生的电子流
C．阴极射线是组成物体的原子
D．阴极射线按直线传播，但可被电场、磁场偏转
答案 BD
6．(多选题)关于空气导电性能，下列说法正确的是( )
A．空气导电，因为空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动的结果
B．空气能够导电，是因为空气分子在射线或强电场作用下电离的结果
C．空气密度越大，导电性能越好
D．空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光
解析 空气是由多种气体组成的混合气体，在正常情况下，气体分子不带电(显中性)，是较好的绝缘体．但在射线、受热及强电场作用下，空气分子被电离，才具有导电功能，且空气密度较大时，电离的自由电荷很容易与其他空气分子碰撞，正、负电荷重新复合，难以形成稳定的放电电流，而电离后的自由电荷在稀薄气体环境中导电性能更好，而气体导电时发出辉光．综上所述，正确答案B、D.
答案 BD
7．下图是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向
D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
解析 若加磁场，由左手定则可判断其方向应沿y轴正方向；若加电场，根据受力情况可知其方向应沿z轴正方向，故只有B选项正确．应明确管内是电子流，然后根据洛伦兹力和电场力方向的判定方法进行判定．www-2-1-cnjy-com
答案 B
8．如图为示波管中电子枪的原理示意图，A ( http: / / www.21cnjy.com )为发射电子的阴极，K为接在高电势的加速极，A、K之间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v，下列说法正确的是( )2-1-c-n-j-y
A．如果A、K之间距离减半而电压仍为U，那么电子离开K的速度为2v
B．如果A、K间距离减半电压仍为U，那么电子经过K时的速度为v
C．如果A、K间距离保持不变而电压减半，那么电子离开K时的速度为v
D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，那么电子离开K时的速度为21世纪教育网
解析 由动能定理可知，电子在加速电场中被加速，eU＝mv2，所以当电压减半后，速度为v，故C选项正确．21·世纪*教育网
答案 C
9．如图所示是对光电效应中产生的光 ( http: / / www.21cnjy.com )电子进行比荷测定的原理图，两块平行金属板相距很近，板间距为d，放在真空中，其中N为锌板，受紫外线照射后将激发出沿不同方向的光电子，光电子打在M板上形成电流，引起微安表指针偏转，若调节变阻器R，逐渐增大两板间电压，可以使光电流逐渐减小到零，当电压表读数为U时，电流恰好为零．断开开关，在MN之间加一垂直纸面的磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使光电流逐渐减小到零，此时的磁感应强度为B，那么光电子的比荷为________． 21*cnjy*com
解析 当电压表的示数为U时，光电流恰好为零，可知，光电子的最大初动能为mv＝eU ①
断开开关，在MN之间加一垂直纸面的磁场，随B的增大，也能使光电流为零，最大初动能的光电子做圆周运动的直径为板间距d，则Bev0＝ ②21教育网
由①②解得＝.
答案
10．为了测定带电粒子的比荷，让这个带电粒子垂直电场方向飞进平行金属板间，已知匀强电场的场强为E，在通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，如果在两板间加垂直于电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直于粒子的入射方向，磁感应强度为B，则粒子恰好不偏离原来的方向，求为多少？2·1·c·n·j·y
解析 设带电粒子以速度v0垂直电场方向进入匀强电场，则d＝at2＝()2①
此带电粒子垂直入射到正交的电磁场区域时不发生偏转，由平衡条件qE＝qv0B，得
v0＝②
由①②两式得＝
解得＝.
答案
11．带电粒子的荷质比(即比荷)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，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图所示．21cnjy.com
(1)他们的主要实验步骤如下：
A．首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电流，发射的电子束从两极板中央通过，在荧屏的正中心处观察到一个亮点；21·cn·jy·com
B．在M1M2两极板间加合适的电场，加 ( http: / / www.21cnjy.com )极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移，直到荧屏上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U，请问本步骤的目的是什么？【来源：21·世纪·教育·网】
C．保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧光屏正中心处出现亮点，试问外加磁场的方向如何？【出处：21教育名师】
(2)根据上述实验步骤，同学 ( http: / / www.21cnjy.com )们正确地推算出电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为＝.一位同学说，这表明电子的荷质比大小将由外加电压决定，外加电压越大则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？【来源：21cnj*y.co*m】
解析 (1)B中荧光屏恰好 ( http: / / www.21cnjy.com )看不到亮点，说明电子刚好落在正极板靠近荧屏的边缘，目的是利用极板间的距离d表达比荷.C中由于要求洛伦兹力方向向上，根据左手定则，可知磁场方向垂直电场方向、垂直纸面向外．【版权所有：21教育】
(2)说法不正确，电子的比荷是电子的固有参数，与测量所加电压U、B以及极板间距离d无关．
答案 见解析[21世纪教育网
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《原子结构》章末测试
(时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题4分，共40分，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列哪些说法是正确的( )
A．α粒子一直受到原子核的斥力作用
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
解析 α粒子一直受到原子核的斥力作用，动 ( http: / / www.21cnjy.com )能先减少后增大，电势能先增大后减小，α粒子的质量远大于电子的质量，与电子碰撞后运动状态基本保持不变，故A选项正确．2·1·c·n·j·y
答案 A
2．(多选题)以下论断中正确的是( )
A．按经典电磁理论，核外电子受原子核库仑引力，不能静止只能绕核运转，电子绕核加速运转，不断地向外辐射电磁波
B．按经典理论，绕核运转的电子不断向外辐射能量，电子将逐渐接近原子核，最后落入原子核内
C．按照卢瑟福的核式结构理论，原子核外电子绕核旋转，原子是不稳定的，说明该理论不正确
D．经典电磁理论可以很好地应用于宏观物体，但不能用于解释原子世界的现象
解析 卢瑟福的核式结构没有问题，主要问题出在经典电磁理论不能用来解释原子世界的现象．
答案 ABD
3．(多选题)关于太阳光谱，下列说法正确的是( )
A．太阳光谱是吸收光谱
B．太阳光谱中的暗线是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的21世纪教育网
C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成
D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有的元素种类
解析 因为太阳是一个高温物体，它发出的白光 ( http: / / www.21cnjy.com )通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而要观察到某种物质的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光．由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的某些物质的原子吸收．故选项A、B正确．21世纪教育网版权所有
答案 AB
21世纪教育网
4．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用．右图为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( )[来源:21世纪教育网]
A．h(ν3－ν1) B．h(ν5＋ν6)
C．hν3 D．hν4
解析 μ氢原子吸收能量为E的光子后能发出6种频率的光，即μ氢原子从n＝2跃迁到n＝4的能级．从n＝4能级向低能级跃迁发出光的能量由小到大为E43、E32、E42、E21、E31、E41，能量为E42的光子的频率为ν3，故光子能量为hν3，C选项正确．
答案 C
5．可见光光子的能量在1.61～3.10 ( http: / / www.21cnjy.com )eV范围内，若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为( )21教育网
A．1 B．2
C．3 D．4
解析 若从高能级跃迁到n＝1，则Emin＝10.20 eV；若从高能级跃迁到n＝2，则Emin＝1.89 eV；若从高能级跃迁到n＝3时，Emin＝0.66 eV，Emax＝1.51 eV，由此可知跃迁到n＝1和n＝3不可能产生可见光，同理，若氢原子从较高能级跃迁到n＝4能级时，Emax＝0.85 eV，不是可见光，故B选项正确．www-2-1-cnjy-com
答案 B
6．(多选题)已知氢原子的 ( http: / / www.21cnjy.com )能级规律为En＝(其中E1＝－13.6 eV，n＝1,2,3…)，现用光子能量为12.75 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．照射时不能被基态的氢原子吸收
B．可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种
C．氢原子发射不同频率的光，可见光有2种
D．可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种
解析 由题E41＝12.75 eV，故 ( http: / / www.21cnjy.com )基态氢原子吸收12.7 eV的能量跃迁到n＝4的能级，可发射6种波长的光，其中从n＝4、n＝3跃迁到n＝2的能级发出可见光，故C、D选项正确．【出处：21教育名师】
答案 CD
7．(多选题)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( )21教育名师原创作品
答案 BD
8．(多选题)若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子).214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0＝1.416 MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离，实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK＝1.323 MeV、EL＝1.399 MeV、EM＝1.412 MeV.则可能发射的特征X射线的能量为( )2-1-c-n-j-y
A．0.013 MeV B．0.017 MeV
C．0.076 MeV D．0.093 MeV
解析 原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，就是原子的特征X射线．由于能量守恒，电子在原能级上运动时所具有的能量是动能与获得能量之差，由于各能级获得的能量是相同的，所以各能级之差就是它们电离后具有的动能之差，E＝ΔEk，由此放出光子的可能能量值E1＝(1.412－1.323) MeV＝0.089 MeV，E2＝(1.412－1.399) MeV＝0.013 MeV，E3＝(1.399－1.323) MeV＝0.076 MeV.
答案 AC
9．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光子，h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于( ) 21*cnjy*com
A．E－h B．E＋
C．E－h D．E＋
答案 C
10．(多选题)在金属中存在大量的 ( http: / / www.21cnjy.com )价电子(可理解为原子的最外层电子)，价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动．电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示．价电子就像被关在深为V的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是不连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用Ef表示．用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱，则( )21cnjy.com
A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hν－V－Ef
B．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hν－V＋Ef
C．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大
D．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变
解析 根据能量守恒定律可得Ek－Ef＝hν－V，B正确；由B的结论，入射光的频率决定电子动能，与入射光的光强无关，D正确．
答案 BD
二、填空题(包括2小题，共16分)
11．(6分)在氢原子光谱中，电子 ( http: / / www.21cnjy.com )从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出________条不同频率的谱线．www.21-cn-jy.com
解析 由巴耳末公式＝R(－)可知氢原子 ( http: / / www.21cnjy.com )自发跃迁时发出的谱线只有两条属于巴耳末线系，则分别是由n＝3和n＝4能级的自发跃迁产生的，则该群氢原子的最高能级应处于n＝4的能级，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出6条不同频率的谱线．
答案 6
12．(10分)氢原子第n能级的能量En＝，其中E1是基态能量，而n＝1、2、3….若一氢原子发射能量为－E1的光子后处于比基态能量高出－E1的激发态，则氢原子发射光子前处于第________能级，发射光子后处于第________能级．【来源：21·世纪·教育·网】
解析 设氢原子发射光子前、后分别处于第m、l能级，根据题意－＝－E1，－E1＝－E1，联立解得m＝4，l＝2.
答案 4 2
三、计算题(包括3小题，共44分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
13．(14分)已知锌板的 ( http: / / www.21cnjy.com )截止波长λ0＝372 nm.按照玻尔理论，氢原子基态能量为－13.6 eV，试通过计算说明利用氢原子光谱中的光能否使锌板发生光电效应(真空中的光速c＝3.00×108 m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)21·cn·jy·com
答案 氢原子光谱中，相应光子的最大能量为13.6 eV，最短波长λ＝＝ m＝91.4 nm＜λ.因此可以使锌板发生光电效应．【版权所有：21教育】
14．(14分)氢原子在基态时轨道半径r1＝0.53×10－10 m，能量E1＝－13.6 eV，求氢原子处于基态时：21*cnjy*com
(1)电子的动能；
(2)原子的电势能；
(3)用波长是多少的光照射可使其电离？
解析 (1)设氢原子处于基态时核外电子的速度为v1则＝21世纪教育网
电子的动能Ek＝ mv＝＝13.6 eV.
(2)E1＝Ep1＋Ek1
所以Ep1＝E1－Ek1＝－13.6 eV－13.6 eV＝－27.2 eV.
(3)设用波长λ的光照射可使基态氢原子电离
即＝0－E1
λ＝－＝－ m
＝0.914×10－7 m.
答案 (1)13.6 eV
(2)－27.2 eV
(3)0.914×10－7 m
15．(16分)氢原子的 ( http: / / www.21cnjy.com )能级图如图所示．某金属的极限波长恰等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长．现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能为多少．21·世纪*教育网
解析 设氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光子波长为λ0，由n＝2能级跃迁到n＝1能级所发出的光子波长为λ，则
E4－E2＝h，并且逸出功W0＝h[来源:21世纪教育网]
E2－E1＝h
根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0得，光子的最大初动能为：
Ek＝h－h＝hc(－)
＝hc(－)＝2E2－E1－E4
＝2×(－3.4) eV＋13.6 eV＋0.85 eV＝7.65 eV.
答案 7.65 eV
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双基限时练(十三) 氢原子光谱
1．对于线状谱，下列说法中正确的是( )
A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同
B．每种原子在不同物质中的线状谱不同
C．每种原子在任何条件下发光的线状谱相同
D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同
解析 原子发光不论在什么温度，不论是单质状态 ( http: / / www.21cnjy.com )，还是化合状态，只要是某种元素的原子它的线状谱都是特定的，代表该种原子的特点，不存在具有相同线状谱的两种不同原子，故C选项正确．
答案 C
2．(多选题)通过光栅和棱镜获得物质发光的光谱，光谱( )
A．按光的频率顺序排列[来源:21世纪教育网]
B．按光子的质量大小排列
C．按光子的速度大小排列
D．按照光子的能量大小排列
答案 AD21世纪教育网
3．(多选题)关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( )
A．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续光谱
B．霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱
C．做光谱分析可以用线状谱，也可以用吸收光谱
D．我们观察月亮的光谱可以确定月亮的化学组成
解析 太阳光谱是吸收光谱，故A ( http: / / www.21cnjy.com )选项错误；霓虹灯属稀薄气体发光产生线状谱，钠蒸气产生线状谱，故B选项正确；线状谱和吸收光谱均可以用于光谱分析，故C选项正确；月亮本身不发光而是反射太阳光，故D选项错误．21教育网
答案 BC
4．太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于( )
A．太阳表面大气层中缺少相应的元素
B．太阳内部缺少相应的元素
C．太阳表面大气层中存在着相应的元素
D．太阳内部存在着相应的元素
解析 太阳光谱是太阳光经过周围温度较低的大气层时，某些频率的光被相应的元素的原子吸收，形成的吸收光谱，暗线所对应的就是太阳大气层中存在着的元素，故C选项正确．21世纪教育网版权所有
答案 C
5．(多选题)以下说法正确的是( )
A．进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱
B．光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速
C．线状谱和吸收光谱都可以对物质进行分析
D．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素
解析 光谱分析常用来反映原子的特征，谱线既可以用线状谱也可以用吸收光谱，但不能用连续光谱，故A选项错误，C选项正确；利用光谱分析时，样品中元素达到10－10 g就可以被检测到，灵敏度很高，B选项正确；月球本身不发光，它的光是反射太阳光，故通过光谱分析不能分析出月球上有哪些元素，D选项错误．
答案 BC
6．对巴耳末公式下列说法正确的是( )21世纪教育网
A．所有氢原子的光谱的波长都与巴耳末公式相对应
B．巴耳末公式只能确定氢原子发光的可见光部分的光的波长
C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外线
D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的波长
解析 巴耳末公式只确定了氢原子发光 ( http: / / www.21cnjy.com )中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，故A、D选项错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外线部分，故B选项错误，C选项正确．21cnjy.com
答案 C
7．(多选题)关于巴耳末公式＝R(－)的理解，正确的是( )
A．此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的
B．公式中n可取任意值，故氢光谱是连续谱
C．公式中n只能取整数值，故氢光谱是线状谱
D．公式不但适用于氢光谱的分析，也适用于其他原子的光谱
答案 AC
8．如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为( )
A．a元素 B．b元素
C．c元素 D．d元素21世纪教育网
答案 B
9．(多选题)关于太阳光谱，下列说法正确的是( )
A．太阳光谱是吸收光谱
B．太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后产生的
C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成
D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素
9．(多选题)关于光谱，下列说法中正确的是( )
A．太阳光谱是连续光谱
B．稀薄的氢气发光产生的光谱是线状谱
C．煤气灯上燃烧的钠盐汽化后的钠蒸气产生的光谱是线状谱
D．白光通过钠蒸气产生的光谱是线状谱
解析 太阳光谱是太阳产生的白光，通过太阳周围温度较低的大气时，某些波长的光被太阳大气层中的某些元素吸收从而产生的吸收光谱，所以A不正确；稀薄氢气发光是原子光谱又叫线状谱，故B选项正确；钠蒸气产生的光谱是线状谱，故C选项正确；白光通过钠蒸气后产生的是吸收光谱，故D选项错误．21·cn·jy·com
答案 BC
10．(多选题)根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是( )
A．线状谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线
B．线状谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线
C．线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线都是特征谱线
D．同一元素的线状谱的明线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的
解析 根据光谱理论知，明线光谱与吸收光谱都能表示元素的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱与吸收光谱都是一一对应的，因此C、D项正确．www.21-cn-jy.com
答案 CD
11．巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式＝R，式中n＝3,4,5…在氢原子光谱可见光区，最长波长与最短波长之比为________．2·1·c·n·j·y
解析 巴耳末系的前四条谱线在 ( http: / / www.21cnjy.com )可见光区，n的取值分别为3、4、5、6.n越小，λ越大，故n＝3时波长最大，λmax＝；n＝6时波长最小，λmin＝，故＝.【来源：21·世纪·教育·网】
答案 21世纪教育网
12．在可见光范围内氢原子发光的波长最长的2条谱线所对应的n，求：
(1)它们的波长各是多少？
(2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少？
(3)氢原子光谱有什么特点？
解析 (1)设当n＝3、4时，氢原子发光所对应的波长分别为λ1、λ2，由巴耳末公式＝R，(n＝3,4,5，…)知，
当n＝3时， ＝1.10×107× m－1，
解得λ1＝6.5×10－7 m.
当n＝4时，＝1.10×107× m－1，
解得λ2＝4.8×10－7 m.
(2)n＝3时，对应着氢原子巴耳末系中的波长最长，即为λ1，因此
ε1＝h＝ J
＝3.06×10－19 J.
(3)除巴耳末系外，在红外和紫外光区的其他谱 ( http: / / www.21cnjy.com )线也都满足与巴耳末公式类似的关系式，即＝R，其中a分别为1,3,4，…对应不同的线系，由此可知氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱．21·世纪*教育网
答案 (1)6.5×10－7 m 4.8×10－7 m
(2)3.06×10－19 J
(3)由一系列线系组成的不连续的线状谱
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双基限时练(十四) 玻尔的原子模型
1．(多选题)氢原子中的电子从高能级轨道向低能级轨道跃迁时，下列说法正确的是( )
A．电子离核的距离变近
B. 电子的动能变小
C. 原子要辐射一定能量的光子
D. 电子和原子核组成系统的电势能减小
解析 氢原子中的电子从高能级轨道向低能级轨道跃迁时，是由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在这个过程中原子核对电子的库仑引力做正功，电子动能增加，而电势能减小；原子的能级值减小，辐射一定频率的光子，故A、C、D选项正确．
答案 ACD
2．根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( )
A．若氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射光子的能量为hν＝En
B．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也为ν
C．一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的轨道，已知ra>rb，则此过程原子要辐射一定频率的光子21教育网
D．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁
解析 原子由能量为En的定态向低能 ( http: / / www.21cnjy.com )级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，与En不同，故A选项错误；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B选项错误；电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射一定频率的光子，故C选项正确；原子吸收光子后能量增加、能级升高，故D选项错误．【来源：21·世纪·教育·网】
答案 C
3．氢原子放出一个光子后，电子由外轨道跃迁到内轨道，根据玻尔理论氢原子的( )
A．核外电子的电势能增大
B．氢原子的能量增大
C．核外电子的动能增大
D．核外电子的转动周期变大21世纪教育网
解析 当电子由外轨道进入到内轨道时 ( http: / / www.21cnjy.com )，库仑力做正功，电势能减小，故A选项错误；由于电子绕核做匀速圆周运动，满足＝，则Ek＝，由此可知C选项正确；由＝mr()2得T2＝可知，D选项错误；由于放出光子能量减少，故B选项错误．
答案 C
4．(多选题)欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是( )
A．用10.2 eV的光子照射
B．用11 eV的光子照射
C．用14 eV的光子照射
D．用10 eV的光子照射
解析 由氢原子的能级图可算出，只有10.2 eV为第2能级与基态之间的能级差，而大于13.6 eV的光能使氢原子电离，故A、C选项正确．www-2-1-cnjy-com
答案 AC
5．(多选题)如图所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中( ) 21*cnjy*com
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
解析 由图可知，B光子的能量最大，根据E＝hν得B光的频率最大，故A选项正确；同理可知C光子的能量最低，其波长最长，故B选项正确．【来源：21cnj*y.co*m】
答案 AB
6．如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是( )
A．原子A可能辐射出3种频率的光子
B．原子B可能辐射出2种频率的光子
C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E421世纪教育网
解析 原子A辐射只有一种可能 ( http: / / www.21cnjy.com )，只能辐射一种光子．原子B辐射有3种可能性，但只有一个原子，所以概率辐射只有一种，能辐射两种光子或一种光子．原子B发出的光子的能量都不等于2、4能级之差，同样，A发出的也不是3、4能级之差，不能被吸收．
答案 B
7．(多选题)氢原子能级图的一部 ( http: / / www.21cnjy.com )分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级之间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出的光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则( )
A．λb＝λa＋λc B.＝＋
C．λb＝λa·λc D．Eb＝Ea＋Ec
解析 因为Ea＝E2－E1，Eb＝E3－E1，Ec＝E3－E2，所以Eb＝Ea＋Ec，而E＝hν＝，故＝＋，可得＝＋.
答案 BD
8．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态氦离子能量为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( )www.21-cn-jy.com
A．40.8 eV B．43.2 eV21世纪教育网
C．51.0 eV D．54.4 eV
解析 要吸收光子发生跃迁需要满足一定 ( http: / / www.21cnjy.com )的条件，即吸收的光子的能量必须是任意两个能级的差值，40.8 eV是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV是电子电离需要吸收的能量，均满足条件，选项A、C、D均可以，而B选项不满足条件．【出处：21教育名师】
答案 B
9．(多选题)氢原子在某三个相邻能级 ( http: / / www.21cnjy.com )之间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光，已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1＞λ2，则另一个波长可能是( )【版权所有：21教育】
A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2
C. D.
解析 由E＝hν＝得：λ＝
则(1)λ3＝＝＝＝＝，
(2)λ3＝＝＝＝，
(3)λ3＝＝＝＝.
所以C、D选项正确．
答案 CD
10．氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV.下列说法错误的是( )2·1·c·n·j·y
A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离21世纪教育网
B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应
C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光
D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光
解析 紫外线的频率比可见光高，因此 ( http: / / www.21cnjy.com )，紫外线光子的能量应大于3.11 eV，而处于n＝3能级的氢原子其电离能仅为1.51 eV＜3.11 eV，所以处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离；大量氢原子从高能级向n＝3的能级跃迁时，发出的光子的能量小于1.51 eV，且1.51 eV＜1.62 eV，即所发出的光子为显著热效应的红外光子；大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁可以辐射出光子种类为6种，由此可知，A、B、C正确，故选D.
答案 D
11．如图为氢原子的能级图，用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有多少种( )21·世纪*教育网
A. 15 B. 10
C. 4 D. 1
解析 基态氢原子的能级是－13.6 ( http: / / www.21cnjy.com )eV，吸收13.06 eV的能量后，变为－0.54 eV，原子跃迁到n＝5的能级，由于原子是大量的，故辐射的光子种类是＝10种．21cnjy.com
答案 B
12．(多选题)对于基态氢原子，下列说法正确的是( )
A．它能吸收12.09 eV的光子
B．它能吸收11 eV的光子
C．它能吸收13.6 eV的光子
D．它能吸收具有11 eV动能的电子部分能量
解析 氢原子吸收光子从低能级跃迁到高能级，但这种吸收是选择性吸收，即只能吸收某两种定态能量差的能量的光子，或吸收大于能使氢原子从基态电离的所有光子的能量，而对微观粒子(如电子)其动能只要大于某两种定态的能量差，氢原子就能够吸收，故A、C、D选项正确．21·cn·jy·com
答案 ACD
13．有一群氢原子处于n＝4的能级上，已知氢原子的基态能量E1＝－13.6 eV，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，求：
(1)这群氢原子的光谱共有几条谱线？
(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？
(3)这群氢原子发出的光子的最长波长是多少？
解析
(1)这群氢原子的能级图如图所示．
由图可以判断，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的谱线共有6条．
(2)频率最大的光子能量最大，对应跃迁的能级差也越大，即从n＝4跃迁到n＝1发出的光子频率最大．
hν＝－E1(－)
代入数据得ν＝3.1×1015Hz.
(3)波长最长的光子能量最小，对应的能级差也最小，即从n＝4跃迁到n＝3
h＝E4－E3
λ＝＝1.884×10－6 m.
答案 (1)6条
(2)3.1×1015Hz
(3)1.884×10－6m[来源:21世纪教育网]
14.
如图所示，氢原子从n>2的某一能级 ( http: / / www.21cnjy.com )跃迁到n＝2的能级上，辐射出能量为2.55 eV的光子，那么要给基态的氢原子最少提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射出上述能量的光子？并在图中画出辐射出该能量的光子的跃迁图．21世纪教育网版权所有
解析 氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，满足hν＝En－E2＝2.55 eV，则En＝hν＋E2＝(2.55－3.4) eV＝－0.85 eV，所以n＝4.2-1-c-n-j-y
基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供ΔE＝E4－E1＝12.75 eV的能量．
跃迁图如下．
答案 见解析
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双基限时练(十二) 原子的核式结构模型
1．关于α粒子散射实验的现象下列说法正确的是( )
A．全部α粒子穿过或发生很小的偏转
B．全部α粒子发生较大偏转
C．绝大多数α粒子穿过，只有少数的发生较大偏转，甚至极少数的被弹回
D．绝大多数的发生偏转，甚至被弹回
解析 α粒子散射的实验现象是绝大多数α粒子从金箔穿过，只有少数的发生较大偏转，甚至极少数被弹回，选项C正确．21世纪教育网
答案 C
2．在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的( )
A．万有引力 B．库仑力
C．磁场力 D．核力
答案 B[来源:21世纪教育网]
3．卢瑟福α粒子散射实验的结果( )
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行
答案 C
4．当用α粒子轰击金原子核发生散射时，如图所示的α粒子的运动轨迹不可能存在的是( )
答案 B
5．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是( )21世纪教育网
A．原子的正电荷和绝大部分质量都集中在一个很小的核上
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子中存在着带负电的电子
D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
解析 卢瑟福α粒子散射实验中有少数 ( http: / / www.21cnjy.com )α粒子发生较大角度的偏转，说明只有少数α粒子受到很强的斥力，大多数α粒子受到斥力很小，这反映出原子内部正电荷分布在很小的空间，且质量很大，故A选项正确，B选项错误；实验中的现象不能说明C、D选项的内容，故C、D选项错误．21世纪教育网版权所有
答案 A
6．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示．下列说法中正确的是( )21教育网
枣糕模型
核式结构模型
A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型
C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型
D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔的原子模型
解析 α粒子散射实验与核式结构模型的建立有关，通过该实验，否定了枣糕模型，建立了核式结构模型．
答案 B
7．(多选题)用α粒子轰击金箔，α粒子在接近金原子核时发生偏转的情况如图所示，则α粒子的路径可能是( )21cnjy.com
A．a
B．b
C．c
D．a、b、c都是不可能的
解析 α粒子在穿过金箔时 ( http: / / www.21cnjy.com )轨迹发生大角度偏转的主要原因是金原子核对α粒子的静电力作用．由于电子质量太小，对α粒子的运动影响甚微，α粒子和金原子核均带正电，故应相互排斥，轨迹a、c是符合实验情况的轨迹．α粒子与原子核(金核)通过库仑力发生作用，二者表现为斥力，而b路径表现为引力，故B不正确．判断α粒子的轨迹时，要根据散射的原理判断．21·cn·jy·com
答案 AC
8．(多选题)氢原子中的电子绕原子核旋转和人造地球卫星绕地球旋转相比较(不计算空气阻力)，下列说法正确的是( )
A．轨道半径越大，线速度都越小
B．轨道半径越大，周期都越大
C．电子从内层轨道向外层轨道跃迁时，总能量(动能和电势能)不变，人造卫星从远地点向近地点运动时，总能量(动能和重力势能)也不变www.21-cn-jy.com
D．电子的向心力是原子核对它的库仑力与万有引力的合力提供，卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供
解析 电子的向心力是由原子核对它的库仑力提供的，卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的，分别列出表达式可判断．
答案 AB
9．(多选题)关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )
A．α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变
B．由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使α粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷2·1·c·n·j·y
C．α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很小
D．使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等
解析 电子的质量很小，当和α粒子作 ( http: / / www.21cnjy.com )用时，对α粒子运动的影响极其微小，A项正确．α粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域内，所以B、C项正确，D项错误．【来源：21·世纪·教育·网】
答案 ABC[21世纪教育网]
10．在卢瑟福的α粒子散射实验中 ( http: / / www.21cnjy.com )，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是( )21·世纪*教育网
A．可能在①区域 B．可能在②区域
C．可能在③区域 D．可能在④区域
解析 α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区；如原子核在②、③区，α粒子会向①区偏；如原子核在①区，可能会出现如图所示的轨迹，故应选A.
答案 A
11．(多选题)如图所示，Q为金原子核，M、N为两个等势面，虚线为α粒子经过原子核附近的运动轨迹，关于α粒子，下列说法正确的是( )www-2-1-cnjy-com
A．α粒子从K到R的过程中动能逐渐增加
B．α粒子从K到R的过程中动能逐渐减小
C．α粒子从K到R的过程中动能先减小后增加
D．α粒子从K到R的过程中电势能先增加后减小
解析 在α粒子从K到离原子核最近的 ( http: / / www.21cnjy.com )过程中，库仑力做负功，动能逐渐减小，电势能逐渐增加；在α粒子从离原子核最近处到R的过程中，库仑斥力做正功，动能增2-1-c-n-j-y
加，电势能减小，由此可知C、D选项正确．21世纪教育网
答案 CD
12．(多选题)对原子结构的认识中，正确的是( )
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小
B．电子在核外旋转，库仑力提供向心力
C．原子的全部正电荷集中在原子核里
D．原子核的直径大约是10－10 m
答案 ABC
13．原子的核外电子质量为m，电量为－e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1，试回答下列问题：
(1)电子运动的动能Ek是多少？
(2)电子绕核运动的频率是多少？
(3)电子绕核在如图所示xy平面上，沿A→B→C→D方向转动，电子转动相当于环形电流，则此电流多大？方向如何？
解析 (1)氢原子核对电子的库仑力提供了它的向心力k＝m
电子的动能Ek＝mv2＝
(2)电子绕核运动的频率f＝＝
(3)此环形电流的方向为顺时针，电流为
I＝＝ef＝ .
答案 (1) (2) (3) ，方向为顺时针
14．如图M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM＝100 V，一个α粒子以2.5×105 m/s的速度从等势面M上的A点运动到B点，求α粒子在B点时的速度大小．(已知mα＝6.64×10－27 kg)
解析 α粒子由A到B的过程中由动能定理得：
－2eUNM＝mαv－mαv
得vB＝＝2.3×105 m/s.
答案 2.3×105 m/s
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