试从原子的核式结构出发.解释氢原子光谱. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

试从原子的核式结构出发，解释氢原子光谱.

答案：
解析：

解析：根据卢瑟福提出的核式结构，带负电的电子在核外空间运动，由于电子绕核旋转，当原子受激发发光时，其自身能量会减小，轨道半径减小，最终会落到核上，因此这种核式结构是不稳定的，与实际情况不符，可见卢瑟福模型不能解释氢原子光谱的谱线结构.

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A．（选修模块3-3）
（1）下列说法正确的是

A．显微镜下看到墨水中的炭粒的无规则运动是热运动
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
C．晶体所有的物理性质各向异性，非晶体所有的物理性质各向同性
D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，它们间分子力一直变大
（2）如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c 中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功

J．
（3）现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN₃）爆炸时产生气体（假设都是N₂）充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70L，氮气的密度ρ=1.25×10²Kg/m³，氮气的平均摩尔质量M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算爆炸瞬间气囊中N₂分子的总个数N（结果保留一位有效数字）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3种不同频率的光子
D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型
（2）当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为

A．1.5eV B．3.5eV C．5.0eV D．6.5eV
（3）总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为v₀，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

A．选修3-3
（1）有以下说法：其中正确的是

AEF

．
A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
D．物理性质各向同性的一定是非晶体
E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
（2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从T_I升高到T₂，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p₀，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
（3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m³，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
（2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为

（3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
①该波沿

-x

（选填“+x”或“-x”）方向传播；
②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=

m．
C．选修3-5
（1）下列说法中正确的是

A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
（2）下列叙述中不符合物理学史的是

BCD

A．麦克斯韦提出了光的电磁说
B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
（3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？

（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是

．
A．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
B．汤姆生发现了电子，并提出原子的核式结构模型
C．核子结合成原子核一定有质量亏损，并释放出能量
D．太阳内部发生的核反应是热核反应
（2）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种．
（3）一静止的铀核（

238

U）发生α衰变转变成钍核（Th），已知放出的α粒子速度为v₀=2.0×10⁶m/s．假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．试写出铀核衰变的核反应方程产求出钍核（Th）的反冲速度．（结果保留两位有效数字）

A（选修3-4模块）

（1）下列说法正确的是（）

A．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象

B．用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的相干性好

C．麦克耳孙-莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

D．经典物理学的时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的

（2）如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知OA=，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角= ；若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置 (填“偏左”、“偏右”或“不变”)。

（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示。该列波的波速是 m/s；质点a平衡位置的坐标x_a=2.5m，再经 s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动。

B（选修3-5模块）

（1）下列说法正确的是（）

A．宏观物体也有波动性，这种波就是机械波

B．光既具有粒子性又具有波动性，光波是概率波

C．分析物质的原子光谱，可以鉴别物质中含哪些元素

D．对天然放射现象的研究建立了原子的核式结构模型

（2）完成下列核反应方程，并说明其反应类型：

① +→++ ，它属于反应；

② →+ ，它属于反应。

（3）用波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10^-19J金属材料铯时，能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能。（普朗克常量h=6.63×10^-34Js）

（选修3—5）

⑴下列叙述中不符合物理学史的是

A．麦克斯韦提出了光的电磁说

B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说

C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型

D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）

E．卢瑟福的α粒子散射实验可以用来估算原子核半径和原子的核电荷数。

(2) 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是

A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零

C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大

D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零

⑶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。调高电子的能量再此进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了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

⑷1914年，夫兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止原子的方法，使原子从基态跃迁到激发态，来证明玻尔提出的原子能级存在的假设。设电子的质量为m,原子的质量为m₀，基态和激发态的能级差为ΔE，试求入射电子的最小动能。（假设碰撞是一维正碰）

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