人们在研究原子结构时提出过许多模型,其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型,它们的模型示意图如图所示。下列说法中正确的是( )A.粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关B.科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型,建立了核式结构模型C.科学家通过粒子散射实验否定了核式结构模型,建立了枣糕模型D.科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型,建立了波尔的原子模型2.从氢气放电管可以获得氢原子光谱。1885年瑞士中学教师巴尔末对当时已发现的在可见光区的谱线做了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示。如果采用波长的倒数,这个公式可写作:为常数)自巴尔末系发现后,人们又在紫外区和红外区发现了一些新的谱线,这些谱线也可以用类似巴尔末的简单公式来表示,例如赖曼系公式:(RH为常数)1913年丹麦物理学家玻尔提出了著名的原子结构和氢光谱理论。上述两个公式中的在波尔理论中被称为量子数。玻尔氢原子理论的能级图如图所示。 阅读了上面的资料后,你认为巴尔末系是氢原子能级图中的( )A.线系I B.线系II C.线系III D.线系IV3.在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出,子弹射入木块的最大深度为d。设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s,子弹所受阻力恒定。试证明:s < d
人们在研究原子结构时提出过许多模型,其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型,它们的模型示意图如图所示。下列说法中正确的是( )
A.
粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
B.科学家通过
粒子散射实验否定了枣糕模型,建立了核式结构模型
C.科学家通过
粒子散射实验否定了核式结构模型,建立了枣糕模型
D.科学家通过
粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型,建立了波尔的原子模型
2.从氢气放电管可以获得氢原子光谱。1885年瑞士中学教师巴尔末对当时已发现的在可见光区的谱线做了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示。如果采用波长
的倒数,这个公式可写作:
为常数)
自巴尔末系发现后,人们又在紫外区和红外区发现了一些新的谱线,这些谱线也可以用类似巴尔末的简单公式来表示,例如赖曼系公式:
(RH为常数)
1913年丹麦物理学家玻尔提出了著名的原子结构和氢光谱理论。上述两个公式中的
在波尔理论中被称为量子数。玻尔氢原子理论的能级图如图所示。
阅读了上面的资料后,你认为巴尔末系是氢原子能级图中的( )
A.线系I B.线系II C.线系III
D.线系IV
3.在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出,子弹射入木块的最大深度为d。设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s,子弹所受阻力恒定。试证明:s < d
题目解答
答案
【答案】
1.B
2.B
3.
解析
1. 第一题
本题考查原子模型的发展历程。关键点在于理解粒子散射实验的作用:卢瑟福通过该实验否定了汤姆逊的枣糕模型,提出了核式结构模型。需明确各模型与实验的关系,排除干扰选项。
2. 第二题
本题需结合氢光谱公式与波尔能级图。巴尔末系对应氢原子光谱中可见光区的谱线,其公式中的$n$表示能级跃迁的终点。根据波尔理论,线系II对应$n=2$的跃迁终点,需匹配公式中的参数。
3. 第三题
本题为力学证明题,考查动量守恒与动能定理的综合应用。核心思路是分析子弹与木块的相对运动:木块位移$s$与子弹滑动深度$d$的关系需通过两者速度相等时的相对位移推导。
第一题
关键思路:粒子散射实验的结果与核式结构模型的建立直接相关。
- 枣糕模型由汤姆逊提出,认为正电荷均匀分布。
- 卢瑟福通过粒子散射实验发现原子中心存在小而重的核,否定枣糕模型,提出核式结构模型。
- 核式结构模型本身未被粒子散射实验否定,而是后续实验(如人工转变实验)进一步完善。
结论:选项B正确。
第二题
关键步骤:
- 巴尔末系公式:$\dfrac{1}{\lambda}=R_H\left(\dfrac{1}{2^2}-\dfrac{1}{n^2}\right)$($n=3,4,5,\dots$),对应电子从高能级跃迁到$n=2$(激发态)。
- 波尔能级图中:
- 线系II对应跃迁终点为$n=2$(可见光区)。
- 其他线系对应不同终点(如线系I终点为$n=1$,紫外区)。
结论:选项B正确。
第三题
证明过程:
设系统初动量为零,最终速度相同
由动量守恒:
$mv_0 = (M+m)v$
对木块应用动能定理
木块位移$s$:
$fs = \dfrac{1}{2}Mv^2$
对子弹应用动能定理
子弹位移$d$(相对木块):
$fd = \dfrac{1}{2}mv_0^2 - \dfrac{1}{2}mv^2$
联立得相对位移关系
$d = s + \dfrac{M}{m}s$
因$M>0$,故$d > s$,即$s < d$。