2018版高中物理第2章原子結(jié)構(gòu)章末綜合測評魯科版選修3-5

1、第 2 章原子結(jié)構(gòu)（時間：60 分鐘滿分：100 分）一、選擇題（本題共 8 小題，每小題 6 分，共 48 分全部選對得 6 分，選對但不全得 3 分，有錯選或不答得 0 分）1. 下列說法不正確的是（）A. 電子的發(fā)現(xiàn)表明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B. 電子的發(fā)現(xiàn)表明原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.a粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子的核式結(jié)構(gòu)D. 氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的【解析】 湯姆孫通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子，從而認(rèn)識到原子內(nèi)部也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，A 錯，B對；a粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，只有少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，有的甚至被原路彈回，證明了原子是核式結(jié)構(gòu)，C 正確；氫原子光譜是線狀譜表明氫

2、原子能量是不連續(xù)的，D 正確.【答案】 A2.根據(jù)玻爾模型，原子中電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑（）【導(dǎo)學(xué)號：64772100】A. 可以取任意值B. 可以在某一范圍內(nèi)取任意值C. 可以取一系列不連續(xù)的任意值D. 是一系列不連續(xù)的特定值【解析】 由玻爾理論“軌道量子化”可知電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑是一系列不連續(xù)的 特定值，D 正確，AB C 錯誤.【答案】 D3.如圖 1所示為a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，粒子打到熒光屏上都會引起閃爍，若將帶有熒 光屏的顯微鏡分別放在圖中 A、B、C D 四處位置.則這四處位置在相等時間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)一定符合事實(shí)的是（）圖 1A. 1 305、25、7、12B. 202、 405、

3、 625、 8253C. 1 202、1 010、723、203D. 1 202、1 305、723、203【解析】根據(jù)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，大多數(shù)粒子能按原來方向前進(jìn)，少數(shù)粒子方向發(fā)生了偏移，極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)超過 90，甚至有的被反向彈回.所以在相等時間內(nèi)A處閃爍次數(shù)最多，其次是B、C D三處，并且數(shù)據(jù)相差比較大，所以只有選項(xiàng)A 符合事實(shí).【答案】A4.如圖 2 所示是某原子的能級圖，a,b,c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是（）ABCD【解析】 由hv=hC=E初-E末可知，該原子躍遷前后的能級差越大，對應(yīng)譜線的能入量越大，

4、波長越短.由圖知a對應(yīng)光子能量最大，波長最短，c次之，而b對應(yīng)光子能量最小，波長最長，故 C 正確.【答案】 C5氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為v1,從能級n躍遷到能級k時吸 收紫光的頻率為v2,已知普朗克常量為h,若氫原子從能級k躍遷到能級m則（）【導(dǎo)學(xué)號：64772101】A.吸收光子的能量為hv1+hv2B.輻射光子的能量為hv1+hv2C.吸收光子的能量為hv2-hv1D.輻射光子的能量為hv2-hv1【解析】 由題意可知：Em-En=hv1,Ek-En=hv2.因?yàn)樽瞎獾念l率大于紅光的頻率，所以v2v1,即k能級的能量大于m能級的能量，氫原子從能級k躍遷到能級m時向外輻

5、 射能量，其值為EEm=hv2hv1,故只有 D 項(xiàng)正確.【答案】 D圖 246.（多選）物理學(xué)家在微觀領(lǐng)域的研究中發(fā)現(xiàn)了“電子偶素”這一現(xiàn)象.所謂“電子偶素”就是由一個負(fù)電子和一個正電子繞它們連線的中點(diǎn),做勻速5統(tǒng).類比玻爾的原子量子化模型可知：兩電子做圓周運(yùn)動可能的軌道半徑的取值是不連續(xù)的，所以“電子偶素”系統(tǒng)對應(yīng)的能量狀態(tài)（能級）也是不連續(xù)的.若規(guī)定兩電子相距無限遠(yuǎn)時該系統(tǒng)的引力勢能為零，則該系統(tǒng)的最低能量值為E（E0），稱為“電子偶素”的基態(tài)，基態(tài)靜電力常量為k，普朗克常量為h.則下列說法中正確的是（A.“電子偶素”系統(tǒng)處于基態(tài)時，一個電子運(yùn)動的動能為B.“電子偶素”系統(tǒng)吸收特定頻率的

6、光子發(fā)生能級躍遷后，電子做圓周運(yùn)動的動能增正確；“電子偶素”系統(tǒng)吸收特定頻率的光子發(fā)生能級躍遷后，電子軌道半徑變大，由6輻射光子最大能量為- E,對應(yīng)光子的波長最小，為- 些，對應(yīng)光子的頻率最大，為- ，故Eh選項(xiàng) C 正確，D 錯誤.【答案】 AC7.（多選）如圖 3 所示，氫原子可在下列各能級間發(fā)生躍遷，設(shè)從n= 4 躍遷到n= 1 能級輻射的電磁波的波長為入1,從門=4 躍遷到n= 2 能級輻射的電磁波的波長為入2，從n=2 躍遷到n= 1 能級輻射的電磁波的波長為入3,則下列關(guān)系式中正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號:64772037】從E(eV)5-0.544-亦3 -1.512-3-4-13,6

7、圖 3對應(yīng)的電子運(yùn)動的軌道半徑為r.已知正、負(fù)電子的質(zhì)量均為m電荷量均為e,但符號相反;ke28rC. 處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最小波長為一D. 處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最小頻率為一【解析】由題設(shè)條件可知:ke2mV4r=T，可得: 一個電子的動能he至Eh. 212ke、士mv= ：，選項(xiàng) A28rke8r2-可知電子做圓周運(yùn)動的動能減小，選項(xiàng)B 錯誤；處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外B.入3巳，所以可以使處于n= 2 的氫原子電離，C 正確氫 原子從能級3 躍遷到能級 2 時輻射光子波長為 656 nm，位于可見光區(qū)，所以可見光可能使 處于能級 2 的氫

8、原子躍遷到能級 3, D 正確.【答案】 ACD二、非選擇題（本題共 4 小題，共 52 分，按題目要求作答）9. （8 分）原子從一個能級躍遷到一個較低的能級時，有可能不發(fā)射光子例如在某種條件下，鉻原子的n= 2 能級上的電子躍遷到n= 1 能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n=4 能級上的電子，使之能脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)以這種方式脫離A了原子的電子叫做俄歇電子.已知鉻原子的能級公式可簡化表示為En=-2，式中n=n1,2,3，表示不同能級，A是正的已知常數(shù).上述俄歇電子的動能等于 _ .T2+、，知D錯誤.由能級圖可以看出,3E4E1最大、E4E最小，故 入1最小、入2

9、n-1.5)8【解析】 俄歇電子的動能是鉻原子從n= 2 能級躍遷到n= 1 能級上釋放的能量與電子從n= 4 能級上電離所需的能量之差. 可以認(rèn)為n= 4 能級上的能量就是電子從該能級上電離AAii所需的能量.故可進(jìn)行如下計(jì)算E電子=EaE |En| = 4 +A16=16 人11【答案】A（1）處于n= 2 激發(fā)態(tài)的氫原子，至少要吸收多大能量的光子才能電離？（2）今有一群處于n= 4 激發(fā)態(tài)的氫原子， 可以輻射幾種不同頻率的光？其中最小的頻率 是多少？（結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字）E【解析】 （1） Ea =尸=3.4 eVE=E= 3.4 eV.N=C4=4XX3= 6（種）EE= 72

10、= 0.85 eV4EEs= 32= 1.51 eVEE=hVmin14Vmin=Hz.14【答案】（1）3.4 eV （2）6 種 1.6X10 Hz11 . （14 分）原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而發(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 13.60 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：問是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷？（氫原子能級如圖 5 所示）【導(dǎo)學(xué)號：64772038】E/cV-0.54-ftP85-L512- -3.41-13.6圖 5【解析】 設(shè)運(yùn)動氫原子的速度為V0,發(fā)生完全非彈性碰撞后兩者的合速度為

11、V,損失10.（14 分） 氫原子處于基態(tài)時， 原子能量E= 13.6 eV，普朗克常量取h= 6.6X1034J S.9的動能E被基態(tài)氫原子吸收.若E= 10.2 eV,則基態(tài)氫原子可由n= 1 能級躍遷到n= 2能級，由動量守恒和能量守恒得10mv=2m1212qmv=qmvx2+ E卻=13.60 eV 由得 E= 6.8 eV10.2 eV，所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷.【答案】 不能12. （16 分）已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為一 13.6 eV,核外電子的第一軌道半徑為0.53X10m,電子質(zhì)量m= 9.1X10 “ kg，電荷量為 1.6X1019C,求電子躍遷到第三軌道時，氫原子的能量、電子的動能和電子的電勢能各多大？1【解析】 氫原子能級公式 呂=,E,n氫原子能量1E=尹1.51 eV.電子在第三軌道時半徑為r3=r1= 3r1= 9r1,電子繞核做圓周運(yùn)動時的向心力由庫侖力提供