2019高中物理第十八单元原子结构单元测试（二）新人教版选修3_5.doc

1、1第十八单元 原子结构注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内

2、 。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项是符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）1下列说法不正确的是( )A 密 立 根 通 过 阴 极 射 线 在 电 场 、 磁 场 中 的 运 动 发 现 了 电 子 ， 并 测 量 出 电 子 的 电 量eB 1919 年 卢 瑟 福 用 粒

3、子 轰 击 氮 核 发 现 了 质 子 从 而 证 实 质 子 是 原 子 核 的 组 成部 分C 爱 因 斯 坦 提 出 的 质 能 关 系 E mc2表 明 物 体 的 能 量 和 质 量 间 存 在 密 切 的 联 系D1900 年普朗克提出了 能量子概念，解决了黑体辐射问题2下列有关原子核式结构理论的理解不正确的是( )A原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子B原子的正电荷均匀分布在整个原子中C原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转3玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时，与卢瑟福的核式结构学说观点是相同的( )A电子绕核运动

4、的向心力，就是电子与核之间的静电引力B电子只能在一些不连续的轨道上运动C电子在不同轨道上运动时能量不同D电子在不同轨道上运动时静电引力不同4氢原子能级如图所示，已知可见光光子的能量在 1.61 eV3.10 eV 范围内，则下列说法正确的是( )A氢原子能量状态由 n2 能级跃迁到 n1 能级， 放出光子为可见光B大量氢原子处于 n4 能级时，向低能级跃迁能发出 6 种频率的光子C处于基态的氢原子电离需要释放 13.6 eV 的能量D氢原子处于 n2 能级时，可吸收 2 eV 能量的光子跃迁到高能级5按照玻尔理论，氢原子从能级 A 跃迁到能级 B 时，释放频率为 1的光子；氢原子从能级 B 跃

5、迁到能级 C 时，吸收频率为 2的光子。已知 1 2，则氢原子从能级 C 跃迁到能级 A 时，将( )A吸收频率为 1 2 的光子 B吸收频率为 1 2的光子C释放频率为 1 2 的光子 D释放频率为 1 2的光子6在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到 n2 能级发出的谱线属于巴耳末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴耳末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线( )A2 B3 C4 D67用频率为 0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为 1、 2、 3的三条谱线，且 3 2 1，则( )A 1 0 B 3 2 1 C 0 1 2

6、 3 D1238 “秒”是国际单位制中的时间单位，它等于 133Cs 原子基态的两个超精细能级之间跃迁时所辐射的电磁波周期的 9192631770 倍。据此可知，该两能级之间的2能量差为（普朗克常量 h6. 6310 34 Js) ( )A7.2110 24 e B6.0910 24 e C3.8110 5 e D4.5010 5 e9根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是( )A线状谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线B线状谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线C线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线是特征谱线D同一元素的线状谱的明线与吸收

7、光谱中的暗线都是一一对应的10根据玻尔理论，氢原子核外电子能级图如图所示，下列说法中正确的是( )A按照玻尔理论， E113.6 eV 是电子处于基态的势能B按照玻尔理论， E113.6 eV 是电子处于基态的势能和动能之和C按照玻尔理论，从 n4 的一群电子跃迁到 n1 时，能发出 6 种不同频率的光子D按照玻尔理论，从 n4 的一群电子跃迁到 n1 时，能发出 3 种不同频率的光子11已知氢原子的基态能量为 E1， n2、3 能级所对应的能量分别为 E2和E3，大量处于第 3 能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是( )A产生的光子的最大频率为 32Eh

8、B当氢原子从能级 n2 跃迁到 n1 时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C若氢原子从能级 n2 跃迁到 n1 时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级 n3 跃迁到 n1 时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为 E3 E2D若要使处于能级 n3 的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为 E2的电子撞击氢原子，二是用能量为 E3的光子照射氢原子12用光子能量为 E 的单色光照射容器中处于基态的氢原子，停止照射后，发现该容器内的氢能释放出三种不同波长的光子，它们的能量最大值是与最小值分别是( )A 1ch B 3chC 12() D 123()二、非选择

9、题(本题共 3 小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13 (10 分 )在 粒 子 散 射 实 验 中 ， 根 据 粒 子 与 原 子 核 发 生 对 心 碰 撞 时 所 能达 到 的 最 小 距 离 ， 可 以 估 算 原 子 核 的 大 小 。 现 有 一 个 粒 子 ， 以 2.0107 m/s 的 速度 去 轰 击 金 箔 ， 若 金 原 子 的 核 电 荷 数 为 79， 求 该 粒 子 与 金 原 子 核 间 的 最 近 距 离 。(已 知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式

10、为 12qkr， 粒子质量为6.6410-27 kg)14(14 分)氢原子的能级图如图所示，氢原子从 n m 的能级跃迁到 n2 的能级时，辐射出能量为 2.55 eV 的光子。(1)最少要给基态的氢原子提供多少能量，才能使它跃迁到 n m 的能级？(2)请画出处于一群 n m 能级的氢原子可能的辐射跃迁图。315(16 分)氢原子处于基态时，原子的能量 E113.6 eV，已知电子的电荷量 e1.610 -19 C，电子的质量 m0.9110 -30 kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为 r10.5310 -10 m。(1)氢原子核外电子的绕核运动，则氢原子处于 n2 的定态时，核外

11、电子运动的周期多大？处于 n2 定态与 n4 定态的电子运动周期之比为多少? （用k、 e、 r1、 m 表示， rn n2r1，不要求代入数据）(2)若要使处于 n2 的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？(3)若已知钠的极限频率为 6.001014 Hz，今用一群处于 n4 的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？(其中h6.6310 -34 Js)12018-2019 学 年 高 二 上 学 期 第 十 八 单 元 训 练 卷物 理 （ 二 ） 答 案一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题

12、只有一项是符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）1 【答案】A【解析】汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，密立根用油滴法测量出电子的电量，故 A 说法错误；1919 年卢瑟福用 粒子轰击氮核发现了质子从而证实质子是原子核的组成部分，故 B 说法正确；爱因斯坦提出的质能关系 Emc 2表明物体的能量和质量间存在密切的联系，故 C 说法正确；普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，故 D 正确。2 【答案】B【解析】原子的中心有原子核，包括带正电的质子

13、和不带电的中子，A 正确；原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故 B 错误，C 正确；带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转，D 正确。3 【答案】ACD【解析】玻尔和卢瑟福的原子模型都提出了电子绕原子核运动，是电子与核之间的静电引力提供向心力，观点相同，故 A 正确；玻尔的原子模型提出电子只能在一些不连续的轨道上运动，而卢瑟福的原子模型没有，观点不同，故 B 错误；玻尔的原子模型继承了卢瑟福的原子模型，对原子能量和轨道引入了量子化的假设，电子在不同轨道上运动时的能量不同，静电力也不同，故 C、D 正确。4 【答案】B【解析】氢原子能量状态由 n2 能级跃迁到 n1 能级，放出光

14、子的能量为E3.4eV(13.6)eV10.2eV，不在可见光光子的能量在 1.61eV3.10eV 范围内，故 A 错误；大量氢原子处于 n4 能级时，向低能级跃迁能发出 246C种，故B 正确；处于基态的氢原子电离需要吸收 13.6eV 的能量，故 C 错误；氢原子吸收光子的能量一定要等于两个能级的能级差，没有两个能级差等于 2eV，故 D 错误。5 【答案】A【解析】氢原子从能级 A 跃迁到能级 B 时，释放频率为 1的光子，则；氢原子从能级 B 跃迁到能级 C 时，吸收频率为 2的光子，则 1；已知 1 2，则能级 C 的能量小于能级 A 的能量。氢原子从能级 2C 跃迁到能级 A 吸

15、收光子，且 ，解得： ，故 A 项正确。 126 【答案】D【解析】氢原子光谱中只有两条巴耳末系，即是从 n3，n4 轨道跃迁到n2 轨道，故电子的较高能级应该是在 n4 的能级上。然后从 n4 向n3，n2，n1 跃迁，从 n3 向 n2，n1，从 n2 向 n1 跃迁，故这群氢原子自发跃迁时最大能发出 条不同频率的谱线，故选 D。24 67 【答案】B【解析】大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从 n3 能级向低能级跃迁。n3 能级向 n1 能级跃迁时，h 3E 3E 1；n2 能级向 n1 能级跃迁时，h 2E 2E 1；n3 能级向 n2 能级跃迁时，h 1E 3E 2；将以上

16、三式变形可得 h 3h 2+h 1；解得 3 2+ 1，所以 B 正确。8 【答案】C【解析】因为 Eh，1/T，则两极间的能级差Eh/T6.6310 349192631770J6.0910 24J3. 8110 5 eV，故 C 正确。9 【答案】CD【解析】根据光谱理论知，明线光谱与吸收光谱都能表示元素的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱与吸收光谱都是一一对应的，C、D 正确。10 【答案】BC【解析】A、B 项：按照玻尔理论，E 113.6eV 是电子处于基态的势能和动能之和，故 A 错误，B 正确；2C、D 项：根据 ，知最多激发出 6 中不同频率的光子，故 C 正确，D 错

17、误。26 611 【答案】BC【解析】大量处于第 3 能级的氢原子向低能级跃迁，产生光子的最大频率为第 3 能级到第 1 能级，则最大频率为 （E 3E1）/h，故 A 错误；当氢原子从能级 n2 跃迁到 n1 时，放出光子，能量减小，轨道半径也会减小，故 B 正确；从能级 n2 跃迁到 n1 时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则逸出功为 E2E 1；则当氢原子从能级 n3 跃迁到 n1 时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为 ，故 C 正确；电子是有质量的，撞击氢原子32是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把E 3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原

18、子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收，故 D 错误。12 【答案】AB【 解 析 】 由 题 意 可 知 ， 氢 原 子 吸 收 能 量 后 跃 迁 到 第 三 能 级 ， 则 吸 收 的 能 量 等 于n 1 和 n 3 能 级 间 的 能 级 差 ， 即 单 色 光 的 能 量 也 就 是 辐 射 光 子 的 最 大 能 量 为 ：Emax h 1 又 h 1h 2+h 3 最小能量为：1 (2+3)Eminh 3 ，故选 A、B。3二、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须

19、明确写出数值和单位)13 【解析】当 粒子靠近原子核运动时， 粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设 粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为 d，则122 12 2122 29.0109279(1.61019)26.641027(2.0107)2 2.710 14.14 【解析】(1)氢原子从 nm的能级跃迁到 n的能级时，辐射光子的频率 v应满足： 2.5eVmhE解得： 0.8e结合题图可知： 4，基态氢原子要跃迁到4n的能级应提供的能量为： 412.75eVE(2)辐射跃迁图如图所示。15 【解析】(1)氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库伦力提供向心力，有：224kemrrT其中 r24r 1 3(4)ek解得：T 2:T41:8(2)要使处于 n2 的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第 2 能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为： 104Eh得 8.211014Hz(3)由 于 钠 的 极 限 频 率 为 6.001014Hz， 则 使 钠 发 生 光 电 效 应 的 光 子 的 能 量 至 少为 34140 9160Ehe2.486 eV一群处于 n4 的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差 0，所以在六条光谱线中有 E41、E 31、E 21、E 42四条谱线可使钠发生光电效应。