復(fù)習(xí)章節(jié)訓(xùn)練之原子結(jié)構(gòu)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2014年高考一輪復(fù)習(xí)章節(jié)訓(xùn)練之原子結(jié)構(gòu)時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題（8×8′＝64′)1．（2012·北京理綜）一個氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級,該氫原子（)A．放出光子，能量增加 B．放出光子,能量減少C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少解析:由玻爾原子模型、躍遷的特點,由高能級向低能級躍遷過程中能量減少，減少的能量以光子形式放出,選項B正確．答案:B2．(2012·江蘇高考）如右圖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中,譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是()解析:由En＝eq\f（E1,n2）、heq\f（c,λ)＝ΔE及能級躍遷圖可得a光的波長最短，b光的波長最長，選項C正確．答案：C3．根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，右圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡，在α粒子從a運動到b，再運動到c的過程中．下列說法中正確的是（）A．動能先增大，后減小B．電勢能先減小,后增大C．電場力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零D．加速度先變小，后變大解析：α粒子從a到b，受排斥力作用，電場力做負(fù)動,動能減少，電勢能增大；α粒子從b再運動到c，電場力做正功．動能增加，電勢能減少；到達(dá)c點時，由于a、c在同一等勢面上，所以從a到c，總功為零．故A、B錯，C對．α粒子從a到b，場強增大，加速度增大;從b到c，場強減小，加速度減小．故D錯．答案：C4．氫原子輻射出一個光子后，則（)A．電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大 B．電子的動能增大C．氫原子的電勢能增大 D．原子的能級值增大解析：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道,在此躍遷過程中,電場力對電子做了正功，因而電勢能應(yīng)減?。碛山?jīng)典電磁理論知，電子繞核做勻速圓周運動的向心力即為氫核對電子的庫侖力：keq\f（e2，r2)＝meq\f(v2,r）,所以Ek＝eq\f(1，2）mv2＝eq\f（ke2，2r).可見，電子運動半徑越小，其動能越大．再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,氫原子放出光子,輻射出一定的能量，所以原子的總能量減小．綜上討論,可知該題只有答案B正確．答案:B5．如圖所示，是氫原子四個能級的示意圖．當(dāng)氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝3的能級時,輻射出光子a.當(dāng)氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射出光子b。則以下判斷正確的是()A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的頻率大于光子b的頻率C．光子a的波長大于光子b的波長D．在真空中光子a的傳播速度大于光子b的傳播速度解析:參照提供的能級圖,容易求得b光子的能量大，E＝hν，所以b光子頻率高、波長小，所有光子在真空中速度都是相同的，正確答案是C。該題考查光的本性問題，涉及到能級的基本規(guī)律．答案:C6．氫原子從n＝3激發(fā)態(tài)向低能級狀態(tài)躍遷可能放出的光子中，只有一種光子不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是（)A．不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n＝3激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時放出的B．不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n＝3激發(fā)態(tài)直接躍遷到n＝2激發(fā)態(tài)時放出的C．從n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到n＝3激發(fā)態(tài)，所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)D．從n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài),所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)解析：氫原子從n＝3激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，各能級差為：E3→2＝－1。51eV－(－3。4）eV＝1.89eV，E3→1＝－1。51eV－（－13。6)eV＝12.09eV,E2→1＝－3。4eV－(－13。6)eV＝10.2eV,故3→2能級差最低，據(jù)E＝hν可知此時輻射的頻率最低，因此一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng),E4→3＝0.66eV,故一定不能使A發(fā)生光電效應(yīng)．答案:BC7．紫外線照射一些物質(zhì)時，會發(fā)生熒光效應(yīng),即物質(zhì)發(fā)出可見光，這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生兩次躍遷，其能量變化分別為ΔE1和ΔE2，下列關(guān)于原子這兩次躍遷的說法中正確的是（）A．兩次均向高能級躍遷，且｜ΔE1｜>｜ΔE2|B．兩次均向低能級躍遷，且|ΔE1｜＜|ΔE2｜C．先向高能級躍遷，再向低能級躍遷，且｜ΔE1｜＜|ΔE2|D．先向高能級躍遷,再向低能級躍遷,且|ΔE1｜＞|ΔE2｜解析：原子吸收紫外線，使原子由低能級向高能級躍遷，吸收ΔE1，再由高能級向低能級躍遷，放出可見光，紫外線光子能量大于可見光，故ΔE1＞ΔE2，D正確．答案:D8．(2010·重慶高考）氫原子部分能級的示意圖如圖所示．不同色光的光子能量如下表所示．（)色光紅橙黃綠藍(lán)—靛紫光子能量范圍(eV)1。61～2．002。00～2．072。07～2．142。14～2．532。53～2．762。76～3．10處于某激發(fā)態(tài)的氫原子,發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條,其顏色分別為(）A．紅、藍(lán)—靛 B．黃、綠C．紅、紫 D．藍(lán)—靛、紫解析：由能級圖可知，只有原子從n＝4能級向n＝2能級以及從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發(fā)射光子的能量符合題目要求，兩種光子對應(yīng)的能量分別為2.55eV和1。89eV，分別為藍(lán)—靛光和紅光，選項A正確．答案：A二、計算題(3×12′＝36′）9．如右圖所示，氫原子從n〉2的某一能級躍遷到n＝2的能級，輻射出能量為2。55eV的光子．問最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射上述能量的光子？請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖．解析:氫原子從n〉2的某一能級躍遷到n＝2的能級，滿足：hν＝En－E2＝2。55eVEn＝hν＋E2＝－0。85eV，所以n＝4基態(tài)氫原子要躍遷到n＝4的能級，應(yīng)提供：ΔE＝E4－E1＝12.75eV。躍遷圖如下圖．答案：12.75eV見解析圖10．一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能級狀態(tài)，氫原子的能級的示意圖如圖所示,則：(1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子?（2）氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是多少電子伏?(3)用(2）中的光子照射下列中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)？發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的能量最大初動能是多大?幾種金屬的逸出功W金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92。73.74。1解析:(1)可能發(fā)射的光譜線條數(shù)與發(fā)射的頻率相對應(yīng)，因此有N＝eq\f(nn－1,2）可得n＝4時發(fā)射的光子頻率最多為N＝eq\f（44－1，2）＝6種．(2）由玻爾的躍遷理論可得光子的能量E＝E4－E2＝[（－0。85)－（－3。40）］eV＝2。55eV.（3)E只大于銫的逸出功，故光子只有照射到銫金屬上時才能發(fā)生光電效應(yīng)．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動能為Ekm＝E－W，代入數(shù)據(jù)解得Ekm＝0.65eV(或1.1×10－19J）．答案:（1）6種（2)2。55eV（3）銫0。65eV（或1。1×10－19J)11．氫原子處于基態(tài)時，原子能量E1＝－13.6eV,已知電子電量e＝1。6×10－19C，電子質(zhì)量m＝0。91×10－30kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1＝0。53×10－（1)若要使處于n＝2的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子？(2)氫原子核外電子的繞核運動可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n＝2的定態(tài)時，核外電子運動的等效電流多大？(3）若已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，今用一群處于n＝4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過計算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？解析：(1）要使處于n＝2的氫原子電離，照射光光子的能量應(yīng)能使電子從第2能級躍遷到無限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為hν＝0－eq\f(E1,4)得ν＝8。21×1014Hz。（2)氫原子核外電子繞核做勻速圓周運動，庫侖力作向心力，有eq\f(ke2，r\o\al（2，2)）＝eq\f（4π2mr2,T2)①其中r2＝4r1，根據(jù)電流的定義I＝eq\f（e,T)②由①②得I＝eq\f（e2,16πr1)eq\r（\f(k,mr1）)③將數(shù)據(jù)代入③得I＝1。3×10－4A（3）由于鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，則使鈉發(fā)