2018版高中物理第2章原子结构章末综合测评鲁科版选修3-5

1、第 2 章原子结构（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.a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；a粒子散射实验发现绝大多数a粒子穿过金箔后不发生偏转，只有少数a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

2、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，AB C 错误.【答案】 D3.如图 1所示为a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 1A. 1 305、25、7、12B. 202、 405、

3、 625、 8253C. 1 202、1 010、723、203D. 1 202、1 305、723、203【解析】根据a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（）ABCD【解析】 由hv=hC=E初-E末可知，该原子跃迁前后的能级差越大，对应谱线的能入量越大，

4、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v1,从能级n跃迁到能级k时吸 收紫光的频率为v2,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hv1+hv2B.辐射光子的能量为hv1+hv2C.吸收光子的能量为hv2-hv1D.辐射光子的能量为hv2-hv1【解析】 由题意可知：Em-En=hv1,Ek-En=hv2.因为紫光的频率大于红光的频率，所以v2v1,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

5、 射能量，其值为EEm=hv2hv1,故只有 D 项正确.【答案】 D图 246.（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5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

6、光子发生能级跃迁后，电子做圆周运动的动能增正确；“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6辐射光子最大能量为- E,对应光子的波长最小，为- 些，对应光子的频率最大，为- ，故Eh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n= 4 跃迁到n= 1 能级辐射的电磁波的波长为入1,从门=4 跃迁到n= 2 能级辐射的电磁波的波长为入2，从n=2 跃迁到n= 1 能级辐射的电磁波的波长为入3,则下列关系式中正确的是（）【导学号:64772037】从E(eV)5-0.544-亦3 -1.512-3-4-13,6

7、图 3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;ke28rC. 处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最小波长为一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一【解析】由题设条件可知:ke2mV4r=T，可得: 一个电子的动能he至Eh. 212ke、士mv= ：，选项 A28rke8r2-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B.入3巳，所以可以使处于n= 2 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

8、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n= 2 能级上的电子跃迁到n= 1 能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4 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A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=-2，式中n=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 _ .T2+、，知D错误.由能级图可以看出,3E4E1最大、E4E最小，故 入1最小、入2

9、n-1.5)8【解析】 俄歇电子的动能是铬原子从n= 2 能级跃迁到n= 1 能级上释放的能量与电子从n= 4 能级上电离所需的能量之差. 可以认为n= 4 能级上的能量就是电子从该能级上电离AAii所需的能量.故可进行如下计算E电子=EaE |En| = 4 +A16=16 人11【答案】A（1）处于n= 2 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n= 4 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）E【解析】 （1） Ea =尸=3.4 eVE=E= 3.4 eV.N=C4=4XX3= 6（种）EE= 72

10、= 0.85 eV4EEs= 32= 1.51 eVEE=hVmin14Vmin=Hz.14【答案】（1）3.4 eV （2）6 种 1.6X10 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】E/cV-0.54-ftP85-L512- -3.41-13.6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

11、V,损失10.（14 分） 氢原子处于基态时， 原子能量E= 13.6 eV，普朗克常量取h= 6.6X1034J S.9的动能E被基态氢原子吸收.若E= 10.2 eV,则基态氢原子可由n= 1 能级跃迁到n= 2能级，由动量守恒和能量守恒得10mv=2m1212qmv=qmvx2+ E却=13.60 eV 由得 E= 6.8 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一 13.6 eV,核外电子的第一轨道半径为0.53X10m,电子质量m= 9.1X10 “ kg，电荷量为 1.6X1019C,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？1【解析】 氢原子能级公式 吕=,E,n氢原子能量1E=尹1.51 eV.电子在第三轨道时半径为r3=r1= 3r1= 9r1,电子绕核做圆周运动时的向心力由库仑力提供