1. 二、原子。
(1) 粒子是(  ) A. 分子 B. 原子 C. 原子核 D. 光子
(2) 铀核可以发生衰变和裂变,铀核的(  ) A. 衰变和裂变都能自发发生 B. 衰变和裂变都不能自发发生 C. 衰变能自发发生而裂变不能自发发生 D. 衰变不能自发发生而裂变能自发发生
(3) 某原子核发生衰变时放出一个正电子,生成的新核比原来的核增加了一个(  ) A. 核子 B. 中子 C. 质子 D. 电子
(4) 粒子散射实验中,大角度偏转(  ) A. 是由于与电子的碰撞 B. 是由于库仑引力 C. 反映了原子核由质子和中子组成 D. 来源于原子中带正电的核
(5) 在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是(  ) A. 光电效应是瞬时发生的 B. 所有金属都存在极限颇率 C. 光电流随着入射光增强而变大 D. 入射光频率越大,光电子最大初动能越大
(6) 氢原子能级示意图如图所示,光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光。要使处于基态的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为(  )

A. 12.09eV B. 10.20eV C. 1.89eV D. 1.51eV
(7) 用粒子加速器加速后的质子轰击静止的锂原子核,生成两个动能均为8.919MeV的粒子(),其核反应方程式为:。已知质子质量为1.007825u,锂原子核的质量为7.016004u,粒子的质量为4.00260u,1u相当于931MeV。若核反应释放的能量全部转化为粒子的动能,则入射质子的动能约为(  ) A. 0.5MeV B. 8.4MeV C. 8.9MeV D. 17.3MeV
(8) 已知一个激光发射器功率为P,发射波长为的光,光速为c,普朗克常量为h,则(  ) A. 光的频率为 B. 光子的能量为 C. 光子的动量为 D. 时间t内发射光子数为
(9) 发生一次衰变后变为Ni核,其衰变方程为
(10) 卢瑟福通过实验,发现了原子中间有一个很小的核,并由此提出了模型。下面的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粒子的运动轨迹。

【考点】
玻尔理论与氢原子的能级跃迁; 光电效应; α粒子的散射; α、β、γ射线及特点; 核裂变;
【答案】

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1. 在量子力学诞生以前,玻尔提出了原子结构假说,建构了原子模型:电子在库仑引力作 用下绕原子核做匀速圆周运动时,原子只能处于一系列不连续的能量状态中(定态),原子在各定态所具有的能量值叫做能级,不同能级对应于电子的不同运行轨道。电荷量为+Q的点电荷A固定在真空中,将一电荷量为-q的点电荷从无穷远移动到距A为r的过程中,库仑力做功。已知电子质量为m、元电荷为e、静电力常量为k、普朗克常量为h,规定无穷远处电势能为零。

(1)若已知电子运行在半径为r1的轨道上,请根据玻尔原子模型,求电子的动能Ek1及氢原子系统的能级E1

(2)为了计算玻尔原子模型的这些轨道半径,需要引入额外的假设,即量子化条件。物理学家索末菲提出了“索末菲量子化条件”,它可以表述为:电子绕原子核(可看作静止)做圆周运动的轨道周长为电子物质波波长(电子物质波波长λ与其动量p的关系为)的整数倍,倍数n即轨道量子数。

①请结合索末菲量子化条件,求氢原子轨道量子数为n的轨道半径rn , 及其所对应的能级En

②玻尔的原子模型除了可以解释氢原子的光谱,还可以解释核外只有一个电子的一价氦离子(He+)的光谱。已知氢原子基态的能级为-13.6eV,请计算为使处于基态的He+跃迁到激发态,入射光子所需的最小能量。

解答题 困难