高中物理人教版5第十八章原子结构 全市获奖

章末过关检测(三)[学生用书P94(独立成册)](时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．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．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现解析：选C.卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，故C正确．2．关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是()A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的B．卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C．卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论解析：选D.卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了α粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”理论，C错误，D正确．3．(2023·南京高二检测)关于线状谱，下列说法中正确的是()A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C．每种原子在任何外界条件下发光的线状谱都相同D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同解析：选C.每种原子在任何外界条件下的线状谱都相同，不同原子的线状谱不同．4．(2023·天津七校联考)一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少解析：选B.氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B正确，选项A、C、D错误．5．如图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()解析：选C.根据ΔE＝hν，ν＝eq\f(c,λ)，可知λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(hc,ΔE)，能级差越大，波长越小，所以a的波长最小，b的波长最大，答案选C.6．氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射到某金属上时能产生光电效应．那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出各种频率的光可能使此金属发生光电效应的至少有()A．1种 B．2种C．3种 D．4种解析：选B.发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率．氢原子由第3能级向低能级跃迁的可能情形为3→1，3→2，2→1，共3种．其中3→1发出的光子频率大于2→1发出的光子频率，3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率，已知2→1发出的光子能发生光电效应，则3→1发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而3→2发出的光子无法判定是否能发生光电效应．因此辐射出的3种频率的光能使此金属发生光电效应的至少有2种．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．下列说法中正确的是()A．康普顿发现了电子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．密立根提出原子的枣糕模型D．密立根通过“油滴实验”测出了电子的电荷量解析：选BD.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子；卢瑟福分析α粒子散射实验结果提出了原子的核式结构模型；汤姆孙提出原子的“枣糕”模型；密立根用“油滴实验”测出了电子的电荷量．选项A、C错误，B、D正确．8．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光谱中的暗线都是一一对应的解析：选CD.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．9．氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是()A．核外电子受力变小B．原子的能量减少，电子的动能增加C．氢原子要吸收一定频率的光子D．氢原子要放出一定频率的光子解析：选BD.氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，r减小，由库仑定律知核外电子受力变大，A错；由keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)得Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)知电子的动能变大，由En＝－eq\f,n2)eV知n减小时原子能量减少，B对；电子由高能级向低能级跃迁时放出一定频率的光子，C错，D对．10．用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图(如图所示)可以判断，Δn和E的可能值为()A．Δn＝1，eV<E<eVB．Δn＝2，eV<E<eVC．Δn＝1，eV<E<eVD．Δn＝2，eV<E<eV解析：选AD.由于增加了5条光谱线，说明调高电子能量后氢原子可能处于n＝4的能级，而原来氢原子处于n＝2的能级，增加的谱线应为从n＝4跃迁到n＝3、2、1和从n＝3跃迁到n＝2、1共5条谱线，则Δn＝2；而E1＝－eV，E4＝－eV，E5＝－eV，ΔE14＝eV，ΔE15＝eV，则eV<E<eV，D正确；也可能调高能量后处于n＝6的能级，原来处于n＝5的能级，增加的谱线应为从n＝6跃迁到n＝5、4、3、2、1共5条谱线，而E7＝－eV，ΔE17＝eV，E6＝－eV，ΔE16＝－eV，则eV<E<eV，A正确．三、非选择题(本题共2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)11．(20分)氢原子处于基态时，原子能量E1＝－eV，普朗克常量取h＝×10－34J·s.(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)解析：(1)E2＝eq\f(E1,22)＝－eVE＝E∞－E2＝eV.(2)N＝Ceq\o\al(2,4)＝eq\f(4×3,2)＝6种E4＝eq\f(E1,42)＝－eVE3＝eq\f(E1,32)＝－eVE4－E3＝hνminνmin＝×1014Hz.答案：(1)eV(2)6种×1014Hz12．(20分)将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．(1)若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200nm的紫外线照射氢原子，求氢原子电离后电子的速度多大？(电子电荷量e＝×10－19C，电子质量me＝×10－30kg)解析：(1)n＝2时，E2＝eq\f(－,22)eV＝－eV所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n＝∞的轨道，n＝∞时，E∞＝0.所以，要使处于n＝2激发态的氢原子电离，电离能为ΔE＝E∞－E2＝eVν＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f××10－19,×10－34)Hz≈×1014Hz.