格物学 近代物理氢原子光谱和玻尔的原子模型

氢原子光谱的实验规律-氢原子光谱和玻尔的原子模型知识点回顾基础自测题解析-北京市等高中物理,平均正确率70.0%

2025-08-21
氢原子光谱的实验规律-氢原子光谱和玻尔的原子模型知识点回顾基础自测题解析-北京市等高中物理,平均正确率70.0%
1、['能级及能级跃迁', '双缝干涉现象及条件', '氢原子光谱的实验规律']

正确率60.0%svg异常

D

A.从$${{n}{=}{4}}$$跃迁到$${{n}{=}{2}}$$辐射的光波长为$$( \lambda_{1}+\lambda_{2} )$$

B.能量大于$$\frac{h c} {\lambda_{1}}$$的光子均能被处于$${{n}{=}{3}}$$的氢原子吸收

C.从$${{n}{=}{4}}$$跃迁到$${{n}{=}{2}}$$辐射的光不能使极限频率为$$\frac{c} {\lambda_{1}}$$的金属发生光电效应

D.用$${{n}{=}{4}}$$跃迁到$${{n}{=}{2}}$$辐射的光做双缝干涉实验,双缝为$${{d}}$$,缝与屏的距离为$${{L}}$$,则干涉条纹间距为$$\frac{L \lambda_{1} \lambda_{2}} {d ( \lambda_{1}+\lambda_{2} )}$$

2、['结合能与比结合能', '能级及能级跃迁', '光的波粒二象性', '物理学史、物理常识、研究方法', '氢原子光谱的实验规律', '原子的核式结构模型']

正确率80.0%svg异常

B

A.为了解释甲图装置出现的实验现象,普朗克提出了能量子的概念

B.玻尔提出了“定态”和“跃迁”的概念,用乙图成功地解释了氢原子光谱的实验规律

C.汤姆孙利用丙图所示实验装置,通过实验提出了原子的“枣糕模型”

D.通过丁图可知$${{F}{e}}$$核的比结合能最大,所以如果把$${{F}{e}}$$核分裂成$${{E}}$$、$${{F}}$$两个原子核,该反应会释放出核能

3、['结合能与比结合能', '光的波粒二象性', '氢原子光谱的实验规律', '原子的核式结构模型', '光谱']

正确率80.0%关于近代物理,下列说法正确的是(

D

A.氢原子光谱证实了氢原子的核式结构模型是正确的

B.在原子核中,结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固

C.光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性

D.汤姆孙通过实验证实了阴极射线的本质是带负电的电子流,并求出了电子的比荷

4、['光的波粒二象性', 'α粒子散射实验及其解释', '黑体辐射的实验规律', '光电效应现象及其解释', '氢原子光谱的实验规律']

正确率60.0%下列能说明光具有粒子性的实验是(

D

A.氢原子光谱实验

B.黑体辐射实验

C.$${{α}}$$粒子散射实验

D.光电效应

5、['核裂变的发现--链式反应', '结合能与比结合能', '半衰期的相关计算', '氢原子光谱的实验规律']

正确率60.0%svg异常

C

A.甲图所示的氢原子光谱的分离特征可以用经典物理学解释

B.由乙图可知,$${^{6}_{3}{L}{i}}$$原子核中的平均核子质量比$$\frac{1 6} {3} O$$的要小

C.要产生丙图所示的链式反应,裂变物质必须具有一定的体积或质量

D.根据丁图可知,$${{1}{g}}$$氡经过$${{3}{8}}$$天还剩下$${{0}{.}{1}{g}}$$没发生衰变

6、['能级及能级跃迁', '物理学史、物理常识、研究方法', '氢原子光谱的实验规律']

正确率60.0%下列说法中不正确的是(

B

A.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论,并求出了阴 极射线的比荷

B.卢瑟福$${{α}}$$粒子散射实验结果表明电子是原子的组成部分,原子不可再分的观念被打破

C.氢原子从高能级跃迁到低能级,能量减小,动能增大

D.氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的

7、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '玻尔理论对氢光谱的解释', '能级及能级跃迁', '氢原子光谱的实验规律']

正确率60.0%许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱的研究是探索原子结构的一条重要途径.关于氢原子光谱$${、}$$氢原子能级和氢原子核外电子的运动,下列说法中正确的是(

B

A.氢原子巴尔末线系谱线是包含从红外到紫外的线状谱

B.氢原子光谱的不连续性,表明了氢原子的能级是不连续的

C.氢原子处于不同能级时,电子在各处的概率是相同的

D.氢光谱管内气体导电发光是热辐射现象

8、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '氢原子光谱的实验规律', '电子的发现']

正确率80.0%关于原子模型和光谱,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.汤姆生发现电子,表明原子核具有核式结构

B.在玻尔的原子模型中原子的能量是连续的

C.在玻尔的原子模型中电子的运动轨道半径是量子化的

D.氢原子光谱是连续的

9、['氢原子光谱的实验规律']

正确率80.0%巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式$$\frac1 {\lambda}=R \left( \frac1 {2^{2}}-\frac1 {n^{2}} \right) ( n=3, 4, 5 \ldots)$$在氢原子光谱可见光区$$( 4 0 0 \, n m < \lambda< 7 0 0 \, n m )$$,最长波长与最短波长之比为$${{(}{)}}$$

D

A.$$\frac{9} {5}$$

B.$$\frac{4} {3}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\underset{\frac{9} {8}}} \\ \end{array}$$

D.

10、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '能级及能级跃迁', '氢原子光谱的实验规律']

正确率80.0%下列说法中不正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.可以利用原子的特征谱线来进行光谱分析

B.根据玻尔的基本假设,通常情况下,处于基态的原子是最稳定的

C.玻尔认为,电子的轨道不是任意的,而是量子化的,电子在某条特定轨道上稳定绕核转动时会辐射出特定频率的电磁波

D.玻尔认为,原子在不同的状态中具有不同的能量,原子的能量是量子化的

1. 分析选项:

A. 从 $$n=4$$ 跃迁到 $$n=2$$ 辐射的光波长为 $$\lambda_{42}$$,根据里德伯公式:$$\frac{1}{\lambda_{42}} = R \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{4^2} \right) = R \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{16} \right) = \frac{3R}{16}$$,而 $$\lambda_1 + \lambda_2$$ 无物理意义,错误

B. 处于 $$n=3$$ 的氢原子只能吸收特定能量的光子(对应能级差),能量大于 $$\frac{hc}{\lambda_1}$$ 的光子不一定对应跃迁,错误

C. 从 $$n=4$$ 跃迁到 $$n=2$$ 辐射的光子能量 $$E_{42} = \frac{hc}{\lambda_{42}}$$,若 $$\frac{c}{\lambda_1}$$ 为极限频率,则逸出功 $$W = h \cdot \frac{c}{\lambda_1} = \frac{hc}{\lambda_1}$$。需要比较 $$E_{42}$$ 与 $$W$$,但 $$\lambda_1$$ 未定义,无法判断,错误

D. 干涉条纹间距公式:$$\Delta x = \frac{L \lambda}{d}$$,但此处使用 $$\lambda_{42}$$,而非 $$\frac{\lambda_1 \lambda_2}{\lambda_1 + \lambda_2}$$,错误

2. 分析选项:

A. 甲图(黑体辐射)现象解释需要普朗克能量子概念,正确

B. 乙图(氢原子光谱)成功用玻尔理论解释,正确

C. 丙图(阴极射线)是汤姆孙发现电子的实验,提出“枣糕模型”,正确

D. 丁图(比结合能曲线)显示 $$^{56}Fe$$ 比结合能最大,最稳定。分裂 $$Fe$$ 核需要输入能量,不会释放核能,错误

3. 分析选项:

A. 氢原子光谱证实能级量子化,而非核式结构(由α散射实验证实),错误

B. 比结合能(平均结合能)越大核越稳定,结合能本身不能直接比较,错误

C. 光电效应和康普顿效应均揭示粒子性,错误

D. 汤姆孙实验证实阴极射线为电子流并测比荷,正确

4. 光具有粒子性的实验证据:

A. 氢原子光谱:能级量子化,不直接说明光粒子性

B. 黑体辐射:引入能量子,支持粒子性

C. α粒子散射:原子核式结构,与光无关

D. 光电效应:直接证明光由光子组成,具有粒子性

正确答案:D

5. 分析选项:

A. 甲图(氢原子光谱)的分离特征需量子理论解释,经典物理无法解释,错误

B. 乙图(核子平均质量曲线)中 $$^{6}_{3}Li$$ 的平均核子质量比 $$^{16}_{8}O$$ 大(曲线更靠上),错误

C. 丙图(链式反应)需要临界体积或质量,正确

D. 丁图(半衰期):$$^{222}_{86}Rn$$ 半衰期3.8天,1g经38天(10个半衰期)剩余 $$1 \times \left( \frac{1}{2} \right)^{10} = \frac{1}{1024} g \approx 0.001 g$$,非0.1g,错误

6. 分析选项:

A. 汤姆孙实验正确得出电子和比荷,正确

B. 卢瑟福α散射实验提出核式结构,打破原子不可分观念,但电子发现早于该实验,表述不严谨

C. 氢原子从高能级跃迁到低能级,总能量减小,动能增大(库仑力做功),正确

D. 氢原子光谱不连续表明能量量子化,正确

不正确选项:B(电子由汤姆孙发现)

7. 分析选项:

A. 巴尔末系在可见光区(n≥3→2),包含从红到紫,但无红外(红外属帕邢系),错误

B. 光谱不连续性直接对应能级量子化,正确

C. 电子概率分布由波函数描述,不同能级概率分布不同(如s轨道球对称,p轨道哑铃形),错误

D. 氢光谱管发光是电子跃迁辐射,非热辐射(热辐射为连续谱),错误

8. 分析选项:

A. 汤姆生发现电子提出“枣糕模型”,卢瑟福提出核式结构,错误

B. 玻尔模型中能量量子化(不连续),错误

C. 玻尔模型中轨道半径量子化($$r_n = n^2 r_1$$),正确

D. 氢原子光谱为线状谱(不连续),错误

9. 巴耳末公式:$$\frac{1}{\lambda} = R \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{n^2} \right)$$,可见光区n=3,4,5,6,...

最长波长对应最小能量(n=3→2):$$\frac{1}{\lambda_{\max}} = R \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{9} \right) = \frac{5R}{36}$$,$$\lambda_{\max} = \frac{36}{5R}$$

最短波长对应最大能量(n=∞→2):$$\frac{1}{\lambda_{\min}} = R \left( \frac{1}{4} - 0 \right) = \frac{R}{4}$$,$$\lambda_{\min} = \frac{4}{R}$$

比值:$$\frac{\lambda_{\max}}{\lambda_{\min}} = \frac{36/5R}{4/R} = \frac{36}{5} \times \frac{1}{4} = \frac{9}{5}$$

正确答案:A

10. 分析选项:

A. 特征谱线用于光谱分析,正确

B. 基态原子最稳定,正确

C. 玻尔模型中电子在定态轨道不辐射电磁波,跃迁时才辐射,错误

D. 原子能量量子化,正确

不正确选项:C

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