2019年高中物理 第2章 原子结构综合检测 鲁科版选修3-5.doc

2019年高中物理 第2章 原子结构综合检测 鲁科版选修3-5一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1下列描述，属于经典电磁理论的是()A核外电子的运行轨道是连续的B电子辐射的电磁波的频率等于电子绕核转动的频率C电子是不稳定的，最终要落入原子核D原子光谱是线状的【解析】根据经典电磁理论，电子运行的轨道应是连续的，且运行频率等于辐射电磁波的频率，因而原子光谱应为连续光谱【答案】ABC2下列说法中正确的有()A汤姆孙首先发现了电子，证明了原子不是不可再分的，由此提出了葡萄干面包式原子模型B卢瑟福发现了粒子散射现象，否定了汤姆孙的原子模型并提出了原子的核式结构学说C在粒子散射实验中，粒子在接近核的过程动能增大，电势能减小，在离开原子核的过程中动能减小，电势能增大D粒子散射实验的目的是：探测原子内正、负电荷的分布情况【解析】卢瑟福发现了粒子散射现象，否定了汤姆孙的原子模型探测出原子内正、负电荷的分布情况并提出原子的核式结构学说，故A、B、D三项均正确粒子带正电，在接近原子核的过程中，克服库仑斥力做功，动能减小，电势能增大，在离开原子核的过程中，库仑斥力做正功，动能增大，电势能减小，故C项错误【答案】ABD3对玻尔的原子理论的评价和议论，不妥当的是()A玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础B玻尔理论的成功之处是引入量子观念C玻尔理论的成功之处是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念D由于玻尔理论保留了过多的经典理论，所以存在局限性【解析】玻尔理论的成功之处是引入了量子观念，不足之处在于它没有彻底摆脱经典物理学的束缚，保留了电子有确定的位置和动量，绕原子核在圆周轨道上运行的概念，所以玻尔理论存在局限性故C错误【答案】C4(xx宁德检测)关于氢原子对光的吸收或辐射条件，下列说法正确的是()A氢原子可吸收一切频率的光子B氢原子可吸收大于相邻两个能级差值的所有频率的光子C氢原子只吸收满足两个能级差的特定频率的光子D氢原子辐射的光子能量一定等于两个能级之间的差值【解析】所有原子包括氢原子对光子的吸收是选择吸收，辐射的光子是特定频率，都满足hEmEn，故答案为C、D.【答案】CD5(xx青岛二中检测)以下说法正确的是()A在一个氢原子的某一次跃迁中，可以发出一系列不同频率的光子B在一个氢原子的某一次跃迁中，可以发出若干个同一频率的光子C一个处于n4能级的氢原子向基态跃迁时，最多发出3种频率的光子D一群处于n4能级的氢原子在某一时刻发出的光中可以包含6种不同频率的光子【解析】一个氢原子在一次跃迁中，只能发出一个某一频率的光子，A、B选项错误一个氢原子在从n4能级跃迁到基态时，最多可跃迁3次，即n4n3，n3n2，n2n1，故最多可发出3种不同频率的光子，C选项正确；大量处于n4能级的氢原子发生跃迁时，各种可能的跃迁方式都可能发生，故发出的光包含了NC6种不同频率的光子，D选项正确【答案】CD6欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是()A用10.2 eV的光子照射B用13 eV的光子照射 C用13.8 eV的光子照射D用11 eV的电子碰撞【解析】由氢原子能级图算出只有10.2 eV为第2能级与基态之间的能量差，处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后将跃迁到第一激发态，而大于13.6 eV的光子能使氢原子电离原子还可吸收电子的能量而被激发或电离，由于电子的动能可全部或部分地被氢原子吸收所以只要入射电子的动能大于或等于两能级的能量差值，均可使原子发生能级跃迁或电离故正确答案为A、C、D.【答案】ACD7原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子例如在某种条件下，铬原子的n2能级上的电子跃迁到n1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子已知铬原子的能级公式可简化表示为En，式中n1,2,3表示不同能级，A是正的已知常数上述俄歇电子的动能是()A.AB.AC.AD.A【解析】俄歇电子的动能是铬原子从n2能级跃迁到n1能级上释放的能量与电子从n4能级上电离所需的能量之差可以认为n4能级上的能量就是电子从该能级上电离所需的能量故可进行如下计算E电子E2E1|En|AA故选项C正确【答案】C二、非选择题(本大题共5小题，共58分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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)8(8分)1911年卢瑟福依据粒子散射实验中，粒子发生了_(选填“大”或“小”)角度散射现象，提出了原子的核式结构模型若用动能为1 MeV的粒子轰击金箔，则其速度约为_m/s.(质子和中子的质量均为1.671027 kg,1 MeV1106 eV)【解析】通过粒子散射实验可观察到的现象是绝大多数粒子几乎不偏转，有少数粒子发生大角度偏转，甚至有的原方向返回；粒子由两个质子和两个中子构成由动能Ekmv2得，粒子的速度v m/s6.9106 m/s.【答案】大6.91069(10分)(xx西安一中检测)氢原子基态能量E113.6 eV，要使处于量子数n2的定态的氢原子直接电离至少需要能量_eV.用能量为10 eV的光子使n3定态的氢原子电离，电子脱离原子后能量为_eV.【解析】E23.4 eV，E0E20(3.4 eV)3.4 eV，用能量为10 eV的光子使n3定态的氢原子电离，电子脱离原子后能量为E10 eV(0)8.49 eV.【答案】3.48.4910(12分)(xx泉州检测)若在某次密立根油滴实验中，场强为1.92105 N/C，一半径为1.64104 cm，密度为0.851 g/cm3的油滴恰能悬浮，求油滴的电量是电子电量的多少倍？【解析】小油滴悬浮在电场中，由力的平衡条件：mgqE，得q C8.021019 C.小油滴所带电量q是电子电量e的倍数是n5倍【答案】5倍11(14分)氢原子处于基态时，原子的能量为E113.6 eV，问：(1)氢原子在n4的定态时，可放出几种光子？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射此原子？【解析】(1)当氢原子从n4的定态向基态跃迁，可释放出如图所示的6种不同频率的光子(2)hEE113.6 eV2.1761018 J得 Hz3.281015 Hz【答案】(1)6种(2)3.281015 Hz12(14分)氢原子基态的能量为E113.6 eV，电子绕核运动的半径为r10.531010 m求氢原子处于n2的激发态时：(1)原子系统具有的能量；(2)电子在轨道上运动的动能；(3)电子具有的电势能【解析】(1)由En得E23.4 eV.(2)电子绕核旋转由库仑力提供向心力由牛顿第二定律得km又有：r222r1Ek2mv2解得：Ek2 J3.4 eV.(3)由E2Ek2Ep2得EP2E2Ek23.4 eV3.4 eV6.8 eV.【答案】(1)3.4 eV(2)3.4 eV(3)6.8 eV