2008—2009学年度第二学期
德清三中高二年级物理原子结构检测题
一、不定向选择题：本题共23小题，每小题3分，共计69分.
1、下列叙述中符合历史史实的是
A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
B．玻尔理论成功地解释了氢原子的发光现象
C．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在
2、（2001年上海）卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有
A.原子的中心有个核，叫原子核
B.原子的正电荷均匀分布在整个原子中
Ｃ.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
Ｄ.带负电的电子在核外绕着核旋转
3、下列对玻尔原子理论的说法中，正确的是
A、玻尔原子理论继承了卢瑟福原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设
B、玻尔原子理论对经典电磁理论中关于做加速运动的电荷要辐射电磁波的观点，提出了电子在可能轨道上运动时不辐射电磁波的假设
C、玻尔原子理论用能量转化与守恒的观点建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系
D、玻尔原子理论保留了较多的经典物理理论，圆满解释了原子光谱。
4、对原子光谱，下列说法中正确的是
A原子光谱是不连续的。
B.由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的。
Ｃ.各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同。
Ｄ.分析物质的线状谱和吸收光谱，都可以鉴别物质中含哪些元素。
5．关于光谱的产生，下列说法正确的是：
A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光，产生的是线状谱
B．白光通过某种温度较低的钠蒸气后将产生吸收光谱。
C．我们观察月亮射来的光谱，可以确定月亮的化学组成。。
D．炽热高压气体发光产生的是明线光谱。
6.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，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于：
A.E－h B.E+h
C.E－h D.E+h
7.当用具有1.87 eV能量的光子照射n=3激发态的氢原子时，氢原子：
A.不会吸收这个光子
B.吸收该光子后被电离，电离后的动能为0.36 eV
C.吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零
D.吸收该光子后不会被电离
8、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是
A．用10.2eV的光子照射 B．用11eV的光子照射
C．用14eV的光子照射 D．用11eV的动能的电子碰撞
9、根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
图2表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景。图中实
线表示α粒子的运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到
b、再运动到c的过程中（α粒子在b点时距原子核最近），
下列判断正确的是
A．α粒子的动能先增大后减小
B．α粒子的电势能先增大后减小
C．α粒子的加速度先变小后变大
D．电场力对α粒子先做正功后做负功
10．氦原子的一个核外电子被电离，会形成类似氢原子结构的氦离子．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．可以推知，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
11．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是：
A．电子绕核旋转的半径增大 B．氢原子的能量增大
C．氢原子的电势能增大 D．氢原子核外电子的速率增大
12.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。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г1、г2、г3、г4、г5、和г6的光，且频率依次增大，则E等于
A、h（г3-г1 ）
B、 h（г5+г6）
C、hг3
D、hг4
13．下列观点正确的是：
A．用电磁波照射某原子，使它从能量为E1的基态跃迁到能量为E2的激发态，电子动能减小，原子电势能增大，原子能量不变
B．用电磁波照射某原子，使它从能量为E1的基态跃迁到能量为E2的激发态，则该电磁波的频率等于(E2-E1)/h
C．原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动,但并不向外辐射能量.
D．氢原子的核外电子从n=4能级轨道向低能级轨道跃迁所辐射的光子的频率最多有8种
14、如图所示为氢原子的能级图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是：
A．光子a的能量大于光子b的能量
B．光子a的波长大于光子b的波长
C．同种介质中光子a的传播速度大于光子b的传播速度
D．同种介质中光子a的传播速度小于光子b的传播速度
15．图示为氢原子的部分能级图．关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是
A．用能量为10.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
B．用能量为11.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
D．大量处于基态的氢原子吸收了能量为12.10eV的光子后，能辐射3种不同频率的光
16．已知氢原子的能级规律为E1=－13.6eV、E2=－3.4eV、E3=－1.51eV、E4=－0.85eV。现用光子能量介于11eV~12.5eV范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是
A．照射光中可能被基态氢原子吸收的光子只有1种
B．照射光中可能被基态氢原子吸收的光子有无数种
C．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有3种
D．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有2种
17．下列说法中正确的是
A．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子
B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质
C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律
D．粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的
18．设氢原子由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出能量为E、频率为v的光子。氢原子
A．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子
B．由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于E
C．由n=3的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4E
D．由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率大于v
19、氢原子核外的电子从基态跃迁到n=2的能级时，吸收的能量为E，则电子从n=2的能级跃迁到n=3的能级时吸收的能量为
20、现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到了基态，则在此过程中发出的光子总数为多少？（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、1200 B、2000 C、2200 D、2400
21、用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中图甲（较宽的）是a光照射时形成的，图乙是b（较窄的）光照射时形成的。则关于a、b两束单色光，下述正确的是
A．a光光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较大
C．若用a照射某金属时不能打出光电子，则用b光照射该金属时打不出光电子
D．若a光是氢原子的核外电子从第四轨道向第二轨道跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第三轨道向第二轨道跃迁时产生的
22 、用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目原来增加了5条。用△n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，△n和E的可能值为
A．△n＝1，13.22 eV＜E＜13.32 eV B．△n＝2，13.22 eV＜E＜13.32 eV
C．△n＝1，12.75 eV＜E＜13.06 eV D．△n＝2，12.75 eV＜E＜13.06 eV
23、氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发生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和λ2，则另一个波长可能是
A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2 C． D．
二、填空题(每空3分,共12分)
24、（2003年上海卷）卢瑟福通过▲ 实验，
发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了
原子的核式结构模型。下面平面示意图中的四条
线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间
两条α粒子的运动轨迹。
25、阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是
▲．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的
磁场，阴射线将▲(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．
三、计算题(本题19分)
26、 正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。
PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U。
试推证当R>>d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。
2008—2009学年度第二学期
德清三中高二年级物理原子结构参考答案
一、不定向选择题：本题共23小题，每小题3分，共计69分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
选项
BC
ACD
ABC
ACD
AB
C
B
ACD
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
选项
B
B
D
C
BC
BC
ACD
AC
题号
17
18
19
20
21
22
23
选项
BC
BC
A
C
B
AD
CD
二、填空题(每空3分,共12分)
24、a粒子散射实验
25、电子、向下
三、计算题(本题19分)
26解：（1）设质子加速后最大速度为v，由牛顿第二定律得得：
质子的回旋周期为：
离频电源的频率为：
质子加速后的最大动能为：
设质子在电场中加速的次数为n，则： ⑥
又 t=
可解得：U＝
（2）在电场中加速的总时间为： ⑨
在D形盒中回旋的时间为
故
即当R>>d时，可以忽略不计。
2008—2009学年度第二学期
德清三中高二年级物理原子结构答题卷
班级 姓名
一、不定向选择题：本题共23小题，每小题3分，共计69分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
选项
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
选项
题号
17
18
19
20
21
22
23
选项
二、填空题(每空3分,共12分)
24、
25、 、
三、计算题(本题19分)
26解：
