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《第十三章原子结构》试卷(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、题目：下列关于原子结构陈述错误的是：
A.原子由原子核和核外电子组成。
B.原子核由质子和中子组成。
C.核外电子按能量层次分布在不同的区域。
D.原子核中的质子数等于原子的电子数。
2、题目：在氢原子中，电子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，以下说法正确的是：
A.氢原子会释放光子。
B.氢原子会吸收光子。
C.氢原子的能量会增加。
D.氢原子的能量会减小。
3、在卢瑟福的α粒子散射实验中，大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，这说明：
A、原子内部大部分空间是空的
B、原子的质量集中在原子核上
C、原子核的密度比原子密度小
D、原子核的体积比原子体积小
4、下列关于原子结构的描述中，正确的是：
A、原子的化学性质主要由电子云决定
B、原子核由质子和中子组成，不带电
C、原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量可以忽略不计
D、所有原子的电子层结构都是相同的
5、下列关于原子结构的认识，最早提出原子核式结构模型的是（）。
A、玻尔B、卢瑟福
C、汤姆森D、海森堡
6、如果两个原子核外电子波函数分别为ψ1r,θ,?和
A、一个新的电子运动状态
B、电子发生散射的现象
C、电子能级跃迁的过程
D、电子势能增加的情况
7、下列关于氢原子的描述中，正确的是：（）
A.氢原子的核外电子层按能量从低到高的顺序分别为K、L、M、N层
B.氢原子的第一层电子云无形状，只具有球对称的电子密集区域
C.氢原子核外电子的运动轨迹是规则的圆形轨道
D.氢原子核外电子在某个电子层上的分布只与电子能量有关
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、下列关于原子结构的描述中，正确的是（）
A、卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型
B、玻尔提出了量子化轨道模型，解释了氢原子光谱的线状结构
C、波尔理论认为电子在原子中的运动轨迹是连续的
D、能级是指电子在原子中可能具有的能量状态
2、以下关于原子结构的说法中，正确的是（）
A、原子核由质子和中子组成，核外电子以球对称形式分布在原子核周围
B、根据玻尔理论，电子在原子中的能量状态是量子化的，只能处于特定的能级
C、能级越高，电子在原子中的运动速度越快，能量越大
D、原子光谱是线状光谱，与原子结构的量子化轨道模型有关
3、关于原子结构的理解，下列说法正确的是（）。
A、玻尔模型中，电子的轨道不是连续的，而是在一定能量的状态之间跃迁的。
B、普朗克首先提出了能量量子化的概念，即能量的改变不是连续的，而是以最小能量子的形式出现。
C、卢瑟福的α粒子散射实验可以证明原子内部存在更小的带电粒子。
D、原子的能级是量子化的，每个能级上的能量是连续的。
三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）
第一题
1.请回答以下关于原子结构的问题：
（1）简述卢瑟福的原子核式结构模型的基本内容及其实验依据。
（2）根据玻尔模型，解释氢原子光谱的特征，并说明其原因。
（3）简述波尔的量子化条件，并说明其意义。
（4）比较能量级和能级图在原子结构中的应用。
第二题
题目：以下是一系列关于原子结构的实验现象，请根据所学知识分析并回答问题。
（1）实验现象一：将α粒子轰击氮核，产生了氧核，同时释放出质子和中子。请写出该核反应方程式。
（2）实验现象二：用X射线照射某种气体，发现气体原子发射出电子。请解释这一现象，并指出该电子的来源。
（3）实验现象三：通过光谱分析发现，不同元素的光谱线具有特征性。请简述光谱分析在研究原子结构中的作用。
第三题
题目：
在科学研究中，发现物质的微观结构特别是原子结构是极其重要的。近年来，科学家们利用更强的imaging技术，从不同角度探讨了原子结构。以氢原子为例，利用氢原子的电子状态，对原子结构进行分析。请回答以下问题：
1.(a)（1分）请简述量子力学对氢原子能级和电子轨道形状的理解。
2.(b)（2分）薛定谔方程描述了氢原子的电子波函数，通过哈密顿算符来表示。请写出薛定谔方程基本形式，并简要解释其物理意义。
3.(c)（3分）当电子处于不同能级时，氢原子会发射或吸收特定波长的光。根据玻尔理论，氢原子光谱中Would发射出特定波长的光，在可见光范围内，巴尔末系范围是从538.98到102.57纳米。
利用电磁波谱的知识，解释氢原子光谱中巴尔末系的定义。
若氢原子处于基态(第一激发态)，求其吸收光子的能量，已知该光子的波长为656.3nm。
答案和解析：
1.(a)（1分）
2.(b)（2分）
3.(c)（3分）(i)答案：巴尔末系是氢原子光谱中的一部分，位于可见光区域内。它是由氢原子从
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