电子的发现及其重大意义
1．在阴极射线管（左为负）正上方平行放一根通有强电流的长直导线，则阴极射线将（ ）。
A．向纸内偏转 B．向纸外偏转
C．向下偏转
D．向上偏转
2．下列说法正确的是（ ）。
A．电子是原子核的组成部分
B．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的
C．电子电荷量的数值约为1.602×10－19
C
D．电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷
3．汤姆生对阴极射线的探究，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．电子质量是质子质量的1
836倍
D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元
4．如图所示，电子在电势差为U1的电场加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ）。
A．U1变大，U2变大
B．U1变小，U2变大
C．U1变大，U2变小
D．U1变小，U2变小
5．向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图所示电流，电子的偏转方向为（ ）。
A．向上 B．向下
C．向左
D．向右
6．如图是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，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
7．如图所示为测量某种离子的比荷的装置。让中性气体分子进入电离室A，在那里被电离成离子。这些离子从电离室的小孔飘出，从缝S1进入加速电场被加速。然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的P点。已知加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，缝S2与P之间的距离为a，离子从缝S1进入电场时的速度不计，求该离子的比荷。
8．电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。他测定了数千个带电油滴的电荷量，发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍。这个最小电荷量就是电子所带的电荷量。密立根实验的原理如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电。从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中。小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡。已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105N/C，油滴半径是1.64×10－4cm，油的密度是0.851
g/cm3，求油滴所带的电荷量，此电荷量是电子电荷量的多少倍？
参考答案
1．答案：B
2．答案：BC
解析：电子是原子的组成部分，电子的发现说明原子是可以再分的。电子的电荷量与其质量的比值称为电子的比荷，也叫荷质比。
3．答案：AD
解析：汤姆生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，由此可知A、D正确，B、C错误。
4．答案：B
解析：要使电子的偏转角变大，可以由两种途径：①减小U1使发射速度减小，从而增加偏转时间。②增大U2增加电场力，综合分析得B正确。
5．答案：A
解析：根据右手螺旋法则，环形磁铁右侧为N极、左侧为S极，在环内产生水平向左的磁场，利用左手定则可知，电子向上偏转，选项A正确。
6．答案：B
解析：由于电子沿x轴正方向运动，若所受洛伦兹力向下，使电子射线向下偏转，由左手定则可知磁场方向应沿y轴正方向；若加电场使电子射线向下偏转，所受电场力方向向下，则所加电场方向应沿z轴正方向，由此可知B正确。
7．答案：
解析：离子在电场中①
离子在磁场中②
2R＝a③
解①②③得。
8．答案：8.02×10－19
C 5倍
解析：带电油滴静止→F合＝0F电→q。
小油滴质量
m＝ρV＝①
由题意知mg－Eq＝0②
由①②两式可得：
＝8.02×10－19C。
小油滴所带电荷量q是电子电荷量e的倍数为
倍。光谱分析在科学技术中的应用
1．月亮的光通过棱镜所得光谱是（ ）。
A．连续光谱 B．吸收光谱
C．明线光谱
D．以上说法都不对
2．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．分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析
D．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素
3．关于光谱和光谱分析的下列说法中，正确的是（ ）。
A．日光灯产生的光谱是明线光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素
C．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分
D．连续光谱是不能用来作光谱分析的
4．下列关于光谱的说法正确的是（ ）。
A．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱
B．各种原子的线状谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应
C．气体发出的光只能产生线状光谱
D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱
5．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．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关
6．如图甲所示的abcd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
7．如图所示分光镜是用来观察光谱的仪器，现有红、绿、紫三种单色光组成的复色光由小孔S进入平行光管，那么在光屏MN上的P处是______光，Q处是______光，R处是______光。
8．光谱分析使用的光谱是________，光谱分析的优点是________。各种原子的发射光谱都是________，说明原子只发出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的。因此这些亮线称为原子的________。
参考答案
1．答案：B
解析：月亮本身不发光，它发射太阳光，太阳光是吸收光谱，因此月亮的光是吸收光谱。
2．答案：B
解析：进行光谱分析不能用连续光谱，只能用线状光谱或吸收光谱，A项错；光谱分析的优点是灵敏而迅速，B项对；分析某种物质的组成，可用白光照射其低温蒸气产生的吸收光谱进行，C项错；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其光谱是太阳光谱，不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素，故D错。
3．答案：D
解析：日光灯是管壁荧光粉发出的近乎白色的可见光，故A不正确；太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过太阳大气层时产生吸收的光谱，正是太阳中存在的某种元素发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收，故B也不正确；月球本身不会发光，靠反射太阳光才能使我们看到它，所以不能通过光谱分析月球的物质成分，C是错误的；光谱分析只能是明线光谱和吸收光谱，连续光谱是不能用来做光谱分析的，所以D正确。
4．答案：A
解析：由于通常看到的吸收谱中的暗线比线状光谱中的明线要少一些，所以B不对；而气体发光时，若是高压气体发光形成连续光谱，若是稀薄气体发光形成线状谱，故C也不对；甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后，得到的是乙物质的吸收光谱，故D不对；所以只有A正确。
5．答案：BC
6．答案：B
解析：由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，故B正确。与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素。
7．答案：红 绿 紫
解析：分光镜是根据光的色散现象制成的，复色光通过三棱镜后，其偏折角不同，频率大的色光，偏折角大，故紫光的偏折角最大，而红光最小。
8．答案：发射光谱或吸收光谱 精度高 线状谱 不同 特征谱线量子论视野下的原子模型
1．处于基态的氢原子的能量值是－13.6
eV,4种光子的能量值如下，其中有几种光子能使基态的氢原子电离（ ）。
A．10.2
eV B．13.6
eV
C．13.9
eV
D．3.4
eV
2．原子的能量量子化现象是指（ ）。
A．原子的能量是不可以改变的
B．原子的能量与电子的轨道无关
C．原子的能量状态是不连续的
D．原子具有分立的能级
3．氢原子辐射出一个光子之后，根据玻尔理论，以下说法正确的是（ ）。
A．电子的动能减少，电势能增大
B．电子的动能增大，电势能减小
C．电子绕核旋转的半径减小，周期变小
D．电子绕核旋转的半径增大，周期变大
4．氦原子被电离出一个核外电子，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
5．氢原子从n＝4的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，发出蓝光。当氢原子从n＝5的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，不可能发出的是（ ）。
A．红外线
B．红光
C．紫光
D．γ射线
6．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En＝E1/n2，其中n＝2,3，…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（ ）。
A．
B．
C．
D．
7．大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89
eV、10.2
eV、12.09
eV。跃迁发生前这些原子分布在______个激发态能级上，其中最高能级的能量值是______
eV（基态能量为－13.6
eV）。
8．已知氢原子基态的电子轨道半径为r1＝0.53×10－10
m，基态的能级值为E1＝－13.6
eV。
氢原子的能级
（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哪几条光谱线。
（2）计算这几条光谱线中最长的波长。
参考答案
1．答案：BC
解析：处于基态的氢原子要想电离，必须吸收大于或等于13.6
eV能量的光子，所以B、C正确。
2．答案：CD
解析：正确理解玻尔理论中量子化概念是解题关键。根据玻尔理论，原子处于一系列不连续的能量状态中，这些能量值称为能级，原子不同的能量状态对应不同的圆形轨道，故C、D选项正确。
3．答案：BC
解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子绕核做圆周运动，静电力提供向心力，即，电子运动的动能，由此可知，离核越远，动能越小。
氢原子辐射光子后，总能量减少。由于其动能，跃迁到低能级时，r变小，动能变大，因此总能量E等于其动能与电势能之和，故知电子的电势能减少。
氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动，半径变小，速度变大，由周期公式知，电子绕核运动的周期变小。
4．答案：B
解析：由能级图可知，43.2
eV不符合氦离子的能级差，故不能被氦离子吸收。
5．答案：ABD
解析：氢原子从n＝4的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，发出蓝光，则氢原子从n＝5的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时发出的光子能量一定大于蓝光光子能量，所以不可能是红外线和红光；γ射线是原子核受激产生的，故也不可能是γ射线。紫光光子能量大于蓝光，故发出的可能是紫光。
6．答案：C
解析：根据激发态能量公式可知氢原子第一激发态的能量为，设能使氢原子从第一激发态电离的最大波长（设波长为λm）的光子能量为ΔE，则有＋ΔE＝0，且，联立解得，所以本题正确选项只有C。
7．答案：2 －1.51
8．答案：见解析
解析：（1）由于这群氢原子的自发跃迁辐射，会得到三条光谱线，如能级图中所示。
（2）三条光谱线中波长最长的光子能量最小，发生跃迁的两个能级的能量差最小，根据氢原子能级的分布规律可知，氢原子一定是从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级。设波长为λ，
由
得m
＝6.58×10－7
m。第三章
原子世界探秘
本章测评
(时间：90分钟 分值：100分)
一、选择题(共12个小题，每小题4分，共48分)
1α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( )
A．α粒子与电子根本无相互作用
B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的
C．α粒子和电子碰撞损失能量很少，可忽略不计
D．电子很小，α粒子碰撞不到电子
2一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低的能级时( )
A．可以辐射出3种不同频率的光子
B．可能辐射出6种不同频率的光子
C．频率最低的光子是由n＝4能级向n＝1能级辐射出的
D．波长最长的光子是由n＝4能级向n＝1能级辐射出的
3如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金属核附近时的示意图，a、b、c三点分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是( )
A．α粒子在a处的速率比在b处的小
B．α粒子在b处的速度最大
C．α粒子在a、c处的速度相同
D．α粒子在b处的速度比在c处的速度小
4在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生较大角度的偏转，其原因是( )
A．原子的正电荷和绝大部分的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连续的能量状态中
5当用具有1.87
eV能量的光子照射n＝3激发态的氢原子时( )
A．氢原子不会吸收这个光子
B．氢原子吸收光子后被电离，电离后电子的动能为0.36
eV
C．氢原子吸收光子后被电离，电离后电子的动能为零
D．氢原子吸收光子后不会被电离
6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
B．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能减小
C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小
D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大
7氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62
eV到3.11
eV之间。由此可推知，
氢原子
…( )
A．从高能级向n＝1能级跃迁时发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
8氢原子的基态能级E1＝－13.6
eV，第n能级En＝，若氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光能使某金属发生光电效应，则以下跃迁中放出的光也一定能使此金属发生光电效应的是( )
A．从n＝2能级跃迁到n＝1能级
B．从n＝4能级跃迁到n＝3能级
C．从n＝5能级跃迁到n＝3能级
D．从n＝6能级跃迁到n＝5能级
9用能量为12.30
eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则受到光的照射后下列关于氢原子跃迁的说法正确的是( )
A．电子跃迁到n＝2的能级上去
B．电子跃迁到n＝3的能级上去
C．电子跃迁到n＝4的能级上去
D．电子不能跃迁到其他能级上去
10氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则( )
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C．在水中传播时，a光较b光的速度小
D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
11“秒”是国际单位制中的时间单位，它等于133Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁时所辐射的电磁波周期的9
192
631
770倍。据此可知，该两能级之间的能量差为(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)
…
( )
A．7.21×10－24
J
B．6.09×10－24
J
C．3.81×10－5
eV
D．4.50×10－5
eV
12现有1
200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激发的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)( )
A．2
200
B．2
000
C．1
200
D．2
400
二、填空题(共3个小题，每小题8分，共24分)
13大量氢原子在最低的四个能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有________种，其中最小的频率等于______________Hz。(保留两位有效数字)
14氢原子从m能级跃迁到n能级时，辐射出波长为λ1的光子，从m能级跃迁到k能级时，辐射出波长为λ2的光子，若λ1＞λ2，则氢原子从n能级跃迁到k能级时，将__________波长为______________的光子。
15氢原子的基态能量E1＝－13.6
eV，电子绕核运动的半径r1＝0.53×10－10
m。则氢原子处于n＝2的激发态时，(1)原子系统具有的能量为__________；
(2)电子在轨道上运动的动能为____________；
(3)电子具有的电势能为________________。
三、计算与论证(共2个小题，每小题14分，共计28分。要有必须的解析过程，直接写出结果的不得分)
16用一束光子去激发处于基态的氢原子，氢原子吸收了光子后刚好发生电离。已知E1＝－13.6
eV，求这束光子的频率。
17氢原子的电子在第二条轨道和第三条轨道上运动时，其动能之比、动量之比、周期之比分别为多少？
参考答案
1解析：α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，只有粒子质量的七千分之一，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一粒尘埃一样，故正确选项为C。
答案：C
2解析：从氢原子的能量级图可知，最多能辐射6种光子，频率最低的光子也是波长最长的光子，是从n＝4到n＝3发出的。
答案：B
3解析：原子核可看作是一个带正电的点电荷，α粒子在点电荷的电场中运动，由能量守恒定律和功能关系求解。
本题综合考查能量守恒定律，α粒子在发生散射时，动能与电势能之和守恒，α粒子在a点与
c点时电势能相等，故在经过a、c两点时，α粒子的动能也必须相等，C选项正确；在α粒子从a点到b点的过程中，电场力对α粒子做负功，动能减小，vA＞vB；在α粒子从b点到c点的过程中，电场力对α粒子做正功，动能增大，vC＞vB，所以D选项正确；而A、B选项是错误的。
答案：CD
4解析：只有正电荷和绝大部分质量集中在很小的核上时，α粒子才能发生大角度偏转，故选项A是正确的，选项B是错误的。而选项C和选项D虽然说法正确，但是却非直接原因，所以不是合适选项。
答案：A
5解析：处于n＝3激发态的氢原子所具有的能量为E3＝＝－1.51
eV，由于1.87
eV＋(－1.51)
eV＞0，说明氢原子能够吸收该光子而发生电离，电离后电子的动能为0.36
eV。
答案：B
6解析：根据玻尔理论，处于定态的氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，在离核越远的轨道上运动能量越大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，且氢原子的核外电子绕核运动的向心力由原子核对核外电子的库仑引力提供，即＝，由此可判断动能与半径成反比；电子在不同轨道间跃迁时，库仑力做正功则电势能减小，库仑力做负功则电势能增加，故D选项正确。
答案：D
7解析：本题考查玻尔的原理理论。从高能级向n＝1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20
eV，不在1.62
eV到3.11
eV之间，A正确。已知可见光子能量在1.62
eV到3.11
eV之间从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光的能量≤3.40
eV，B错。从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11
eV的光的频率才比可见光高，C错。从n＝3到n＝2的过程中释放的光的能量等于1.89
eV介于1.62到3.11之间，所以是可见光，D对。
答案：AD
8解析：由En＝可得各能级E2＝
eV＝－3.4
eV，E3＝
eV＝－1.51
eV，E4＝
eV＝－0.85
eV，E5＝
eV＝－0.54
eV，E6＝
eV＝－0.38
eV。氢原子由高能级向低能级跃迁时，辐射光子，由hν＝E－E′，可得
ν0＝，ν1＝，ν2＝，ν3＝，ν4＝，又E3－E2＝1.89
eV，E2－E1＝10.2
eV，E4－E3＝0.66
eV，E5－E3＝0.97
eV，E6－E5＝0.16
eV，故只有ν1＞ν0，A选项正确。
答案：A
9解析：根据玻尔理论，原子的能量是不连续的，即能量是量子化的，因此只有那些能量刚好等于两能级间能量差的光子才能被氢原子吸收，使氢原子发生跃迁。氢原子由基态向n＝2、3、4轨道跃迁时吸收的光子能量分别为
ΔE21＝－E1＝[－3.4－(－13.6)]
eV＝10.20
eV
ΔE31＝－E1＝[－1.51－(－13.6)]
eV＝12.09
eV
ΔE41＝－E1＝[－0.85－(－13.6)]
eV＝12.75
eV
而外来光子能量12.30
eV不等于某两能级的能量差，故不能被氢原子吸收而产生跃迁，正确答案是选项D。
对原子的跃迁条件只是用于光子作用而使原子在各能级之间跃迁的情形，至于核外的粒子与原子碰撞的情况，由于核外的粒子的动能可以全部或部分为原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两能级差，就可以使原子受激发而向较高能级跃迁，此题若改为用12.30
eV的外来电子激发处于基态的氢原子，则A、B选项均正确。
答案：D
10答案：C
11答案：BC
12解析：量子数n＝4的激发态的1
200个氢原子分别跃迁到n＝3、2、1的轨道上的数目均为400个，此时发出1
200个光子，量子数n＝3的激发态的400个氢原子分别跃迁到n＝2、1的轨道上的数目均为200个，发出光子数为400个，量子数n＝2的激发态的600个氢原子跃迁到n＝1的轨道上的数目为600个，发出光子数为600个，则发出的总光子数为1
200＋400＋600＝2
200，所以A选项正确。
答案：A
13解析：由能级图可看出，能级越高，相邻能级间能量差越小，则辐射光子的频率越小。
放出不同光子种类为N＝＝＝6，
又由hν＝Em－En得最小频率光子为ν＝＝Hz
＝1.6×1014
Hz。
答案：6 1.6×1014
Hz
14解析：由玻尔跃迁假设可得，Em－En＝，Em－Ek＝，
两式相减得En－Ek＝，因为λ1＞λ2，则En＞Ek，
故氢原子由n能级向k能级跃迁时，辐射光子。
又En－Ek＝，则＝，解得辐射光子的波长λ＝。
答案：辐射 λ＝
15解析：抓住原子在不同能量状态下，核外电子的动能Ekn、电势能Ep及E的关系是解答本题的关键。(1)由En＝可得E2＝
eV＝－3.4
eV，即为原子系统的能量。
(2)由Ekn＝|En|，得Ek2＝|E2|＝3.4
eV，即电子在轨道上的动能为3.4
eV。
(3)由Epn＝2En得，Ep2＝2E2＝－6.8
eV，即电子具有的势能为－6.8
eV。
答案：(1)－3.4
eV (2)3.4
eV (3)－6.8
eV
16解析：基态氢原子的电离能为13.6
eV，只要大于或等于13.6
eV的光都能使基态的氢原子吸收而发生电离，不过入射光子能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能就越大。处于基态的氢原子吸收光子发生电离，则光子能E≥E1，由题意知，该光子的能量E＝13.6
eV，又E＝hν，则光子频率ν＝＝Hz＝3.28×1015
Hz
答案：3.28×1015
Hz
17解析：电子绕核运动，库仑引力提供向心力，则
得Ek＝，则Ek2∶Ek3＝r3∶r2，又rn＝n2r1，故Ek2∶Ek3＝9∶4
由动能与动量的关系知p＝，故p2∶p3＝3∶2，且v2∶v3＝p2∶p3＝3∶2
由T＝知，周期之比T2∶T3＝∶＝×＝8∶27
答案：9∶4 3∶2 8∶27原子模型的提出
1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是（ ）。
A．α粒子的散射实验
B．对阴极射线的研究
C．天然放射性现象的发现
D．质子的发现
2．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是（ ）。
3．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，原子核很小
B．电子在核外运动，库仑力提供向心力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核里
D．原子核的直径大约是10－10
m
4．在图中画出了α粒子散射实验中的一些曲线，这些曲线中可能是α粒子的径迹的是（ ）。
A．a
B．b
C．c
D．d
5．如图为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法正确的是（ ）。
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
6．如图所示，实线表示金原子核电场的等势面，虚线表示α粒子在金原子核电场中散射时的运动轨迹，设α粒子通过a、b、c三点时速度分别为va、vb、vc，电势能分别为Ea、Eb、Ec，则（ ）。
A．va＞vb＞vc，Eb＞Ea＞Ec
B．vb＞vc＞va，Eb＜Ea＜Ec
C．vb＞va＞vc，Eb＜Ea＜Ec
D．vb＜va＜vc，Eb＞Ea＞Ec
7．
1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了______（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1
MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为______m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27
kg,1
MeV＝1×106
eV）
8．氢原子核外电子的电荷量为e，它绕核运动的最小轨道半径为r0，试求出电子绕核做圆周运动时的动能，以及电子所在轨道处的电场强度的大小。若已知电子质量为m，则电子绕核运动的向心加速度为多大？
参考答案
1．答案：A
解析：卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型。
2．答案：A
解析：α粒子在靠近金原子核时，离核越近，所受库仑斥力越大，偏转角度越大，根据这个特点可以判断出只有A正确。
3．答案：ABC
解析：原子由位于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速运转，库仑力提供向心力，由此可判定B、C项正确；根据α粒子散射实验可知原子核直径的数量级为10－15
m，而原子直径的数量级为10－10
m，故A项对，D项错。
4．答案：BD
解析：α粒子与金原子均带正电，互相排斥，故不可能沿轨迹c运动；a轨迹弯曲程度很大，说明受到的库仑力很大，但α粒子离核较远，故a轨迹不可能存在，而b轨迹正确；d轨迹是α粒子正对金原子核运动时的情况。
5．答案：ABD
解析：根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到闪光次数最多，故A正确；少数α粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到的闪光会逐渐减小，因此B、D正确，C错。
6．答案：D
解析：金原子核和α粒子都带正电，α粒子在接近金原子核的过程中需不断克服库仑斥力做功，它的动能减小，速度减小，电势能增加；α粒子在远离金原子核的过程中库仑斥力不断对它做功，它的动能增大，速度增大，电势能减小。故D正确。
7．答案：大 6.9×106
解析：由得m·s－1＝6.9×106
m·s－1。
8．答案：
解析：建立经典原子模型，电子绕原子核做匀速圆周运动的向心力由库仑力提供
由牛顿第二定律：，得
由点电荷的场强公式，得
由牛顿第二定律知，所以有
