2017-2018学年高二物理鲁科版选修3-5练习：第2章章末综合测评 word版含解析

章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1下列说法不正确的是()A电子的发现表明原子核有复杂结构B电子的发现表明原子有复杂结构C粒子散射实验证明了原子的核式结构D氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的【解析】汤姆孙通过实验发现了电子，从而认识到原子内部也有复杂结构，A错，B对；粒子散射实验发现绝大多数粒子穿过金箔后不发生偏转，只有少数粒子发生了大角度偏转，有的甚至被原路弹回，证明了原子是核式结构，C正确；氢原子光谱是线状谱表明氢原子能量是不连续的，D正确【答案】A2根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径() 【导学号：64772100】A可以取任意值B可以在某一范围内取任意值C可以取一系列不连续的任意值D是一系列不连续的特定值【解析】由玻尔理论“轨道量子化”可知电子绕核运转的轨道半径是一系列不连续的特定值，D正确，A、B、C错误【答案】D3如图1所示为粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定符合事实的是()图1A1 305、25、7、1B202、405、625、825C1 202、1 010、723、203D1 202、1 305、723、203【解析】根据粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少数粒子方向发生了偏移，极少数粒子偏转超过90，甚至有的被反向弹回所以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，并且数据相差比较大，所以只有选项A符合事实【答案】A4.如图2所示是某原子的能级图，a，b，c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()图2ABCD【解析】由hhE初E末可知，该原子跃迁前后的能级差越大，对应谱线的能量越大，波长越短由图知a对应光子能量最大，波长最短，c次之，而b对应光子能量最小，波长最长，故C正确【答案】C5氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则() 【导学号：64772101】A吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h1【解析】由题意可知：EmEnh1，EkEnh2.因为紫光的频率大于红光的频率，所以21，即k能级的能量大于m能级的能量，氢原子从能级k跃迁到能级m时向外辐射能量，其值为EkEmh2h1，故只有D项正确【答案】D6(多选)物理学家在微观领域的研究中发现了“电子偶素”这一现象所谓“电子偶素”就是由一个负电子和一个正电子绕它们连线的中点，做匀速圆周运动形成相对稳定的系统类比玻尔的原子量子化模型可知：两电子做圆周运动可能的轨道半径的取值是不连续的，所以“电子偶素”系统对应的能量状态(能级)也是不连续的若规定两电子相距无限远时该系统的引力势能为零，则该系统的最低能量值为E(E0)，称为“电子偶素”的基态，基态对应的电子运动的轨道半径为r.已知正、负电子的质量均为m，电荷量均为e，但符号相反；静电力常量为k，普朗克常量为h.则下列说法中正确的是()A“电子偶素”系统处于基态时，一个电子运动的动能为B“电子偶素”系统吸收特定频率的光子发生能级跃迁后，电子做圆周运动的动能增大C处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最小波长为D处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最小频率为【解析】由题设条件可知：，可得：一个电子的动能Ekmv2，选项A正确；“电子偶素”系统吸收特定频率的光子发生能级跃迁后，电子轨道半径变大，由Ek可知电子做圆周运动的动能减小，选项B错误；处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子最大能量为E，对应光子的波长最小，为，对应光子的频率最大，为，故选项C正确，D错误【答案】AC7(多选)如图3所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n4跃迁到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4跃迁到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2跃迁到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则下列关系式中正确的是() 【导学号：64772037】图3A13B32 D.【解析】由题意知hE4E1、hE4E2、hE2E1，可见hhh，知D错误由能级图可以看出，E4E1最大、E4E2最小，故1最小、2最大，A、B正确，C错误【答案】AB8(多选)氢原子能级如图4所示，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.已知可见光的波长范围在400 nm到760 nm之间，以下判断正确的是()图4A从n4的能级跃迁到n3的能级时，辐射光的波长比可见光长B用波长为328 nm的光照射，可使氢原子从n1的能级跃迁到n2的能级C用波长为164 nm的光照射，可使处于n2能级的氢原子电离D用可见光照射，可能使氢原子从n2的能级跃迁到n3的能级【解析】从能级3向能级2跃迁时，E3E2h从能级4向能级3跃迁时，E4E3h联立得21878.5 nm，故A正确Eh(3328 nm)联立得E3.78 eV，而E2E110.2 eV，即EE2E1，故B错误由Eh(4164 nm)得E7.56 eV，即EE2，所以可以使处于n2的氢原子电离，C正确氢原子从能级3跃迁到能级2时辐射光子波长为656 nm，位于可见光区，所以可见光可能使处于能级2的氢原子跃迁到能级3，D正确【答案】ACD二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)9(8分)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等于_【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.【答案】A10(14分)氢原子处于基态时，原子能量E113.6 eV，普朗克常量取h6.61034 Js.(1)处于n2激发态的氢原子，至少要吸收多大能量的光子才能电离？(2)今有一群处于n4激发态的氢原子，可以辐射几种不同频率的光？其中最小的频率是多少？(结果保留2位有效数字)【解析】(1)E23.4 eVEEE23.4 eV.(2)NC6(种)E40.85 eVE31.51 eVE4E3hminmin1.61014 Hz.【答案】(1)3.4 eV(2)6种1.61014 Hz11(14分)原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)一个具有13.60 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰：问是否可以使基态氢原子发生能级跃迁？(氢原子能级如图5所示) 【导学号：64772038】图5【解析】设运动氢原子的速度为v0，发生完全非弹性碰撞后两者的合速度为v，损失的动能E被基态氢原子吸收若E10.2 eV，则基态氢原子可由n1能级跃迁到n2能级，由动量守恒和能量守恒得mv02mvmvmv22Emv13.60 eV由得E6.8 eV10.2 eV，所以不能使基态氢原子发生跃迁【答案】不能12(16分)已知氢原子的基态能量为13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.531010 m，电子质量me9.11031 kg，电荷量为1.61019 C，求电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和电子的电势能各多大？【解析】氢原子能级公式E