高中物理 第三章 原子结构之谜章末质量评估 粤教版选修35

1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 第三章第三章 原子结构之谜原子结构之谜 章末质量评估(三) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得 3 分，选错或不答的得 0 分) 1下列说法不正确的是( ) a密立根通过对阴极射线研究发现了电子 b卢瑟福通过粒子散射实验的研究发现了原子的核式结构 c普朗克在研究黑体辐射问题提出了能量子假说 d玻尔的

3、理论假设之一是原子能量的量子化 解析： 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子， 而密立根测出了电子电量， 故 a 错误；卢瑟福通过粒子散射实验的研究发现了原子的核式结构， 故 b 正确； 普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，认为能量是一份份的，故 c 正确；玻尔的理论假设包括：轨道半径的量子化和原子能量的量子化，故 d 正确 答案：a 2下列能揭示原子具有核式结构的实验是( ) a光电效应实验 b伦琴射线的发现 c粒子散射实验 d氢原子光谱的发现 解析： 光电效应实验说明了光的粒子性， 伦琴射线的发现说明 x 射线是一种比光波波长更短的电磁波，氢原子光谱的发现促进了氢原子模型的提出c

4、正确 答案：c 3卢瑟福的粒子散射实验的结果显示了( ) a原子内存在电子 b原子的大小为 1010 m c原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上 d原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内 解析：根据粒子散射实验现象，绝大多数粒子穿过金箔后沿原来方向前进，少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过 90，可知 c 错，a 与题意不符；而实验结果不能判定原子的大小为 1010 m，b 错，故选 d. 答案：d 4关于粒子散射实验，下列说法不正确的是( ) a该实验在真空环境中进行 b带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动 c荧光屏上的闪光是散射的粒子打在荧光屏上形成的 6 e d b

5、c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4

6、3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 d荧光屏只有正对粒子源发出的射线方向上才有闪光 解析：本题考查卢瑟福粒子散射实验的装置与操作因少数发生很大偏转甚至极少数被弹回，故荧光屏没有正对粒子源发出的射线方向上也可能有闪光 答案：d 5根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后( ) a原子的能量增加，电子的动能减少 b原子的能量增加，电子的动能增加 c原子的能量减少，电子的动能减少 d原子的能量减少，电子的动能增加 解析：电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，放出光子，总能量减小；

7、根据kqqr2mv2r，可知半径越小，动能越大故 a、b、c 错误，d 正确 答案：d 6人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示下列说法中正确的是( ) a粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关 b科学家通过 粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型 c科学家通过 粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型 d 科学家通过 粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型， 建立了玻尔的原子模型 解析：粒子散射实验与核式结构模型的建立有关，通过该实验，否定了枣糕模型，建立了核式结构模型，故 b 正确 答案：b 7关于粒子散

8、射实验，下列说法中正确的是( ) a绝大多数粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转 b粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少 c粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能也增大 d对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小 解析：由于原子核很小，粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转从粒子散射实验数据可以估计出原子核的大小约为 1015 m由此可知 a 错误，d 正确 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9

9、 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3

10、 7 5 用极端法，设粒子向金核射去，如图所示可知粒子接近原子核时，克服电场力做功，所以其动能减少，电势能增加；当粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，电势能减少，所以选项 b、c 都错 答案：d 8用紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为 e1和 e2.下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是( ) a先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|e1|e2| c两次均向高能级跃迁，且|e1|e2| d两次均向低能级跃迁，且|e1|e2|，b 正确 答案：b 9氢原子从能量为e1的较高激发态跃迁到能量为e2的较低激发态，设真空中的光速

11、为c，则( ) a吸收光子的波长为c（e1e2）h b辐射光子的波长为c（e1e2）h c吸收光子的波长为che1e2 d辐射光子的波长为che1e2 解析：由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，故 a、c 错；由关系式e1e2h和c，得辐射光子的波长che1e2，故 b 错，d 对 答案：d 10处于n3 的激发态的大量氢原子向基态跃迁的过程中，只有一种光子不能使某金属w产生光电效应，则下列说法正确的是( ) a不能使金属w产生光电效应的是从n3 激发态跃迁到基态发出的光子 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

12、 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3

13、 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 b不能使金属w产生光电效应的是从n2 激发态跃迁到基态发出的光子 c若光子从n4 激发态跃迁到n3 激发态，一定不能使金属w产生光电效应 d若光子从n4 激发态跃迁到n2 激发态，一定不能使金属w产生光电效应 解析： 只有光子能量大于金属逸出功时才能发生光电效应， 从n3 能级向n2 能级跃迁时光子能量最小，a、b 错误；因e42e32，故可能发生光电效应，d 错误；e43e32，不能发生光电效应，c 正确 答案：c 二、 多项选择题(本大题共 4 小题， 每小题 4 分， 共 16 分 在每小题给出的四个选项中

14、，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0分) 11下列说法中，正确的是( ) a汤姆生精确地测出了电子电荷量e1.602 177 331019 c b电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的 c汤姆生油滴实验更重要的发现是：电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍 d通过实验测得电子的荷质比及电子电荷量e的值，就可以确定电子的质量 解析：密立根油滴实验测出了电子的电量，故 a 错误，b 正确；元电荷一个电量的单位，所有带电物体的电荷量均为元电荷电量的整数倍，是密立根发现的，故 c 错误，d 正确 答案：bd 12如图所示是汤姆生

15、的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( ) a若在d1、d2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的p1点 b若在d1、d2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转 c若在d1、d2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转 d若在d1、d2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线向下偏转 解析：实验证明，阴极射线是电子，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，可知选项 c 正确，选项 b 的说法错误加上磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，向下偏转，选项 d 正确当不加电场和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，选项a 的说法正确 答案：acd 13 如图所示为氢原子

16、能级示意图的一部分， 根据玻尔理论， 下列说法中正确的是( ) 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3

17、1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 a从n4 能级跃迁到n3 能级比从n3 能级跃迁到n2 能级辐射出电磁波的波长长 b处于n4 的定态时电子的轨道半径r4比处于n3 的定态时电子的轨道半径r3小 c从n4 能级跃迁到n3 能级，氢原子的能量减小，电子的动能增大 d 从n3 能级跃迁到n2 能级时辐射的光子可以使逸出功为 2.5 ev 的金属发生光电效应 解析：由题图可知，从n4 能级跃迁到n3 能级

18、辐射出的光子能量e10.66 ev，从n3 能级跃迁到n2 能级辐射出光子能量e21.89 ev，根据eh可知光子能量越小，光子频率小，光子的波长越大，其中e21.89 ev2，则另一个波长可能是( ) a12 b12 c.1212 d.1212 解析：设另一个波长可能是3，当123时，氢原子在三个相邻的能级之间发生跃迁，辐射光子的能量关系为hc1hc2hc3，可得31212，故 c 项是正确的当312时，同理可得hc1hc3hc2，解得31212，d 项也是正确的 答案：cd 三、非选择题(本题共 4 小题，共 54 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

19、分答案中必须明确写出数值和单位) 15(14 分)已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线h的波长为 656.5 nm.(普朗克常量6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3

20、 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 h6.631034 js) (1)根据巴耳末公式1r1221n2，n3，4，5，6 ，试推算里德伯常量r的值 (2)利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长和对应光子的能量 解析：(1)根据公式1r1221n2，代入n3 可得r1.097107 m1 (2)代入n6 可得11.097107122162，解得4

21、.102 107 m 对应的光子的能量ehhc代入数据解得e4.961019 j 答案：(1) r1.097107 m1 (2) 4.102107 m e4.961019 j 16(12 分)已知氢原子的能级公式en13.6n2 ev(n1，2，3，)，某金属的极限波长恰等于氢原子由n4 能级跃迁到n2 能级所发出的光的波长，现在用氢原子由n2 能级跃迁到n1 能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏？ 解析：由题意可知： e113.6 ev，e23.4 ev，e40.85 ev， 金属的逸出功： w0e4e20.85 ev(3.4) ev2.55 ev， 氢原子

22、由n2 能级跃迁到n1 的能级发出的光子能量 ee2e13.4 ev(13.6) ev10.2 ev， 故用光子照射金属时光电子的最大初动能 ekmew010.2 ev2.55 ev7.65 ev. 答案：7.65 ev 17(14 分)已知电子质量为 9.11031kg，带电荷量为1.6 1019 c，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为 0.531010m，求电子绕核运动的线速度大小、动能、周期和形成的等效电流 解析： 由卢瑟福的原子模型可知： 电子绕核做圆周运动所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供 根据mv2rk e2r2， 得ve krm1.61019 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4