2016-2017學(xué)年高中物理第十八章原子結(jié)構(gòu)章末質(zhì)量評估新人教版選修3-5

1、第十八章原子結(jié)構(gòu)（時間：90分鐘滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題3分，共30分.每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一個選項(xiàng)正確）1.下列能揭一示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是（）A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)B.倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C.“粒子散射實(shí)驗(yàn)D.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)解析：光電效應(yīng)現(xiàn)象證明了光的粒子性本質(zhì)，與原子結(jié)構(gòu)無關(guān)，選項(xiàng)A錯誤；倫琴射線的發(fā)現(xiàn)以及氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)都與原子的能級結(jié)構(gòu)有關(guān)，都是原子能級躍遷的結(jié)論，選項(xiàng)BD錯誤；盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)C正確.答案：C2 .20世紀(jì)初，為了研究物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn)，揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了電子、中子和

2、質(zhì)子，如圖是（）A.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置B.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)裝置C.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)裝置D.查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)裝置解析：題圖是盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，選A.答案：A3 .光子能量為的一束光照射容器中的氫（設(shè)氫原子處于n=3的能級），氫原子吸收光子后，能發(fā)出頻率為V1,V2,，V6的六種光譜線，且V1VV2VV6,則等于（）A.hviB.hv6C. h(v5 V1)D. h( V 1 + V 2+ V 6)解析：對于量子數(shù)n=3的一群氫原子，當(dāng)它們向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為n（7）=3,由此可判定氫原子吸收光子后的能量的能級是n=4,且從n=4到n=3

3、放出的光子能量最小，頻率最低即為v1,因此，處于n=3能級的氫原子吸收頻率為丫1的光子（能量=hv1）,從n=3能級躍遷到n=4能級后，方可發(fā)出6種頻率的光譜線，選項(xiàng)A正確.答案：A4 .氫原子的部分能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間.由此可推知。氫原子（）耳砒5 0.54A-0.K53-IJl2-3.401-13.60A.從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的長B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光解析：由可見光的能量值范圍可知，在氫

4、原子的能級值中，高能級向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光的頻率小于可見光的頻率，C錯誤；若高能級與n=2能級間的能量差大于3r11eV,則不能發(fā)出可見光，B錯誤；從高能級躍遷到n=1的能級時，能量值一定大于可見光子能c量值，由于=hv=h不，能量越大，波門長越短，故A錯誤；當(dāng)原子從n=3的能級向n=人2的能級躍遷時輻射出的光子能量在可見光的能量值范圍之內(nèi)，所以D正確.答案：D5.根據(jù)玻爾理論，在氫原子中，量子數(shù)n越大，則（）A.電子軌道半徑越小B.核外電子運(yùn)動速度越大C.原子能量越大D.電勢能越小解析：由rn=n21可知A錯.氫原子在n能級的能量En與基態(tài)能量E1的關(guān)系為5=4.n因?yàn)槟芰縀為負(fù)值，

5、所以n越大，則En越大，所以C正確.核外電子繞核運(yùn)動所需的向心22力由庫侖力提供k*=mv可知rn越大，速度越小，則B錯.由E=E+b可知D錯.rnrn答案：C6.氯原子被電離出一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氨離子.已知基態(tài)的氨離子能量為E=54.4eV,氨離子的能級示意圖如圖所示，在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態(tài)氨離子吸收而發(fā)生躍遷的是（）fi-3.4戶V-ft.OrV-13trVA. 42.8 eV（光子）B. 43.2 eV（電子）-SA.4flVC.41.0eV（電子）D.54.4eV（光子）解析：由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于兩能級能量差的光子才能被氨離子吸收，故選

6、項(xiàng)A中光子不能被吸收，選項(xiàng)D中光子能被吸收；而實(shí)物粒子（如電子）只要能量不小于兩能級-能量差，均可被吸收.故選項(xiàng)B、C中的電子均能被吸收.廣答案：A7 .太陽光譜是吸收光譜，這是因?yàn)樘杻?nèi)部發(fā)出的白光（）A.經(jīng)過太陽大氣層時某些特定頻率的光子被吸收后的結(jié)果8 .穿過宇宙空間時部分頻率的光子被吸收的結(jié)果C.進(jìn)入地球的大氣層后，部分頻率的光子被吸收的結(jié)果D.本身發(fā)出時就缺少某些頻率的光子解析：太陽光譜是一種吸收光譜，是因?yàn)樘柊l(fā)出的光穿過溫度比太陽本身低得多的太陽大氣層，而在這大氣層里存在著從太陽里蒸發(fā)出來的許多元素的氣體，太陽光穿過它們的時候跟這些元素的特征譜線相同的光都被這些r氣體吸收掉了.答

7、案：A9 .關(guān)于陰極射線的性質(zhì)，下列說法正確的是（）A.陰極射線是電子打在玻璃管壁上產(chǎn)生的10 陰極射線本質(zhì)是電子C.陰極射線在電磁場中的偏轉(zhuǎn)表明陰極射線帶正電D.陰極射線的比荷比氫原子核小解析：陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子流，故AC錯，B對；電子帶電量與氫原子，一一，1一，一相同，但質(zhì)量是氫原子的1836,故陰極射線的比荷比氫一原子大，d錯.答案：B11 根據(jù)玻爾理論，下列關(guān)于氫原子的論述正確的是（）A.若氫原子由能量為5的定態(tài)向低能級躍遷時，氫原子要輻射的光子能量為hv=5B.電子沿某一軌道繞核運(yùn)動，若圓周運(yùn)動的頻率為v,則其發(fā)光的頻率也是vC.一個氫原子中的電子從一個半徑為ra的軌道自

8、發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的軌道，已知rarb,則此過程原子要輻射某一頻率的光子D.氫原子吸收光子后，將從高能級向低能級躍遷解析：原子由能量為En的定態(tài)向低能級躍遷時，輻射的光子能量等于能級差，與En不同，故A錯；電子沿某一軌道繞核運(yùn)動，處于某一定態(tài)，不向外輻射能量，故B錯；電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道，能級降低，因而要輻射某一頻率的光子，故C正確；原子吸收光子后能量增加，能級升高，故D錯.答案：C10 .氮速激光器能產(chǎn)生三種波長的激光，其中兩種波長分別為入1=0.6328科m,入2=3.39W成已知波長為入i的激光是速原子在能級間隔為AEi=1.96eV的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生白1用

9、AE表示產(chǎn)生波長為入2的激光所對應(yīng)的躍遷白能級間隔，則A巳的近似值為（）A.10.50eVB.0.98eVC.0.53eVD.0.36eV.，一c一，,解析：本題考查玻爾的原子躍遷理論.根據(jù)AE=hv,v=丁，可知當(dāng)AE=1.96eV,入=0.6328科mx當(dāng)入=3.39Wm時，聯(lián)立可知AE=0.36eV,故選D.答案：D二、多項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中有多個選項(xiàng)正確，全選對得4分，漏選得2分，錯選或不選得0分）11 .下列有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是（）A.氫原子的發(fā)射光譜是非連續(xù)譜B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C.氫原子光譜說明氫原

10、子能級是分立的D.氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)解析：氫原子的發(fā)射光譜是不連續(xù)的，它只能發(fā)出特定頻率的光，說明氫原子的能級是分立的，選項(xiàng)A、BC正確，根據(jù)玻爾理論可知，選項(xiàng)D錯誤.答案：ABC12 .如圖所示為a粒子散射實(shí)驗(yàn)中a粒子穿過某一金原子核附近的示意圖，AB、C分別位于兩個等勢面上，則以下說法中正確的是（）A. a粒子在A處的速度比在B處的速度小B. a粒子在B處的動能最大，電勢能最小C. a粒子在AC兩處速度大小相等D. a粒子在B處的速度比在C處的速度要小粒子先減速后加速,解析：a粒子由A經(jīng)B運(yùn)動到C,由于受到庫侖斥力的作用，a所以A項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確；庫侖斥力對“粒子先做

11、負(fù)功后做正功，使動能先減小后增大，電勢能先增大后減小，B項(xiàng)錯誤；AC處于同一個等勢面上，從A到C庫侖力不做功，速度大小不變，C項(xiàng)正確.答案：CD13 .關(guān)于a粒子散射實(shí)驗(yàn)的下述說法中正確的是()A.在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后，仍沿原來方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過90。，有的甚至被彈回接近180。B.使a粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的力是來自帶負(fù)電的核外電子；當(dāng)a粒子接近電子時，電子的吸引力使之發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)C.實(shí)驗(yàn)表明原子中心有一個極小的核，它占有原子體積的極小部分D.實(shí)驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電荷及全部質(zhì)量解析：A項(xiàng)是對該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的正確描述；使a粒子偏轉(zhuǎn)的力是

12、原子核對它的靜電排斥力，而不是電子對它的吸引力，故B錯；C項(xiàng)是對實(shí)驗(yàn)結(jié)論之一的正確分析；原子核集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，因核外還有電子，故D錯.答案：AC14 .關(guān)于氫原子能級躍遷，下列敘述中正確的是()A.用波長為60nm的X射線照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子B.用能量為10.2eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C.用能量為11.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)D.用能量為12.5eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)解析：波長為60nm的-X射線的能量：=h?=6.63X1034Xc3：106J=限32X1018J=20.75eV,

13、入60X10氫原子的電離能：AE=0-(13.6)eV=13.6eV1015Hz.h(3)3種，其中波長最長的是從n = 3至ij n = 2所放出光子,入，二上入E3-E2hc一-=6.58X10E1“ 4-7m.答案：(1)1.03 X 10 7 m (2)3.28 X1015 Hz (3)3 種 6.58 X 10 7 m17. (14分)原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而能發(fā)生能級躍遷(在碰撞中，動能損失最大的是完全非彈性碰撞).一個具有13.6 eV動能、處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的、也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心正碰.I13.6(1)是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷(氫原子能級如

14、圖所示)?(2)若上述碰撞中可以使基態(tài)L氫原子發(fā)生電離，則氫原子的初動能至少為多少？解析：(1)設(shè)運(yùn)動氫原子的速度為V0,完全非彈性碰撞后兩者的速度為v,損失的動能AE被基態(tài)原子吸收.若AE=10.2eV,則基態(tài)氫原子可由n=1躍遷到n=2.由動量守恒和能量守恒有：mv=m1212122mv=2mv+2mv+AE,工mV=Ek,2E=13.6eV.解一彳導(dǎo),AE=2/=6.8eV.因?yàn)锳E=6.8eV10.2eV,所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷.(2)若使基態(tài)氫原子電離，則AE=13.6eV,代入得&=27.2eV.答案：(1)不能(2)27.2eV18.(14分)如圖所示為氫原子能級圖，試回答下列問題：rfte&v一一-q4-0.1L53L5I23,40IUjA(1)一群處于n=4能級的氫原子躍遷后可能輻射出幾種頻率的光子？(2)通過計(jì)算判斷：氫原子從n=4躍遷到n=2時輻射出的光子，能否使金屬葩發(fā)生光電效應(yīng)？若能，則產(chǎn)生的光電子的初動能是否可能為0.48eV(已知普朗克常量h=6.63X1034J-s,金屬葩的極