2019年高中物理 第2章 原子結構綜合檢測 魯科版選修3-5.doc
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2019年高中物理 第2章 原子結構綜合檢測 魯科版選修3-5 一、選擇題(本大題共7個小題,每小題6分.每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.) 1.下列描述,屬于經典電磁理論的是( ) A.核外電子的運行軌道是連續(xù)的 B.電子輻射的電磁波的頻率等于電子繞核轉動的頻率 C.電子是不穩(wěn)定的,最終要落入原子核 D.原子光譜是線狀的 【解析】 根據經典電磁理論,電子運行的軌道應是連續(xù)的,且運行頻率等于輻射電磁波的頻率,因而原子光譜應為連續(xù)光譜. 【答案】 ABC 2.下列說法中正確的有( ) A.湯姆孫首先發(fā)現了電子,證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.盧瑟福發(fā)現了α粒子散射現象,否定了湯姆孫的原子模型并提出了原子的核式結構學說 C.在α粒子散射實驗中,α粒子在接近核的過程動能增大,電勢能減小,在離開原子核的過程中動能減小,電勢能增大 D.α粒子散射實驗的目的是:探測原子內正、負電荷的分布情況 【解析】 盧瑟福發(fā)現了α粒子散射現象,否定了湯姆孫的原子模型.探測出原子內正、負電荷的分布情況.并提出原子的核式結構學說,故A、B、D三項均正確.α粒子帶正電,在接近原子核的過程中,克服庫侖斥力做功,動能減小,電勢能增大,在離開原子核的過程中,庫侖斥力做正功,動能增大,電勢能減小,故C項錯誤. 【答案】 ABD 3.對玻爾的原子理論的評價和議論,不妥當的是( ) A.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的規(guī)律,為量子力學的建立奠定了基礎 B.玻爾理論的成功之處是引入量子觀念 C.玻爾理論的成功之處是它保留了經典理論中的一些觀點,如電子軌道的概念 D.由于玻爾理論保留了過多的經典理論,所以存在局限性 【解析】 玻爾理論的成功之處是引入了量子觀念,不足之處在于它沒有徹底擺脫經典物理學的束縛,保留了電子有確定的位置和動量,繞原子核在圓周軌道上運行的概念,所以玻爾理論存在局限性.故C錯誤. 【答案】 C 4.(xx寧德檢測)關于氫原子對光的吸收或輻射條件,下列說法正確的是( ) A.氫原子可吸收一切頻率的光子 B.氫原子可吸收大于相鄰兩個能級差值的所有頻率的光子 C.氫原子只吸收滿足兩個能級差的特定頻率的光子 D.氫原子輻射的光子能量一定等于兩個能級之間的差值 【解析】 所有原子包括氫原子對光子的吸收是選擇吸收,輻射的光子是特定頻率,都滿足hν=Em-En,故答案為C、D. 【答案】 CD 5.(xx青島二中檢測)以下說法正確的是( ) A.在一個氫原子的某一次躍遷中,可以發(fā)出一系列不同頻率的光子 B.在一個氫原子的某一次躍遷中,可以發(fā)出若干個同一頻率的光子 C.一個處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,最多發(fā)出3種頻率的光子 D.一群處于n=4能級的氫原子在某一時刻發(fā)出的光中可以包含6種不同頻率的光子 【解析】 一個氫原子在一次躍遷中,只能發(fā)出一個某一頻率的光子,A、B選項錯誤.一個氫原子在從n=4能級躍遷到基態(tài)時,最多可躍遷3次,即n=4→n=3,n=3→n=2,n=2→n=1,故最多可發(fā)出3種不同頻率的光子,C選項正確;大量處于n=4能級的氫原子發(fā)生躍遷時,各種可能的躍遷方式都可能發(fā)生,故發(fā)出的光包含了N=C=6種不同頻率的光子,D選項正確. 【答案】 CD 6.欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)或電離,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的電子碰撞 【解析】 由氫原子能級圖算出只有10.2 eV為第2能級與基態(tài)之間的能量差,處于基態(tài)的氫原子吸收10.2 eV的光子后將躍遷到第一激發(fā)態(tài),而大于13.6 eV的光子能使氫原子電離.原子還可吸收電子的能量而被激發(fā)或電離,由于電子的動能可全部或部分地被氫原子吸收.所以只要入射電子的動能大于或等于兩能級的能量差值,均可使原子發(fā)生能級躍遷或電離.故正確答案為A、C、D. 【答案】 ACD 7.原子從一個能級躍遷到一個較低的能級時,有可能不發(fā)射光子.例如在某種條件下,鉻原子的n=2能級上的電子躍遷到n=1能級上時并不發(fā)射光子,而是將相應的能量轉交給n=4能級上的電子,使之能脫離原子,這一現象叫做俄歇效應.以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子.已知鉻原子的能級公式可簡化表示為En=,式中n=1,2,3…表示不同能級,A是正的已知常數.上述俄歇電子的動能是( ) A.A B.A C.A D.A 【解析】 俄歇電子的動能是鉻原子從n=2能級躍遷到n=1能級上釋放的能量與電子從n=4能級上電離所需的能量之差.可以認為n=4能級上的能量就是電子從該能級上電離所需的能量.故可進行如下計算E電子=E2-E1-|En|=-+A-=A 故選項C正確. 【答案】 C 二、非選擇題(本大題共5小題,共58分.按題目要求作答.解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位.) 8.(8分)1911年盧瑟福依據α粒子散射實驗中,α粒子發(fā)生了________(選填“大”或“小”)角度散射現象,提出了原子的核式結構模型.若用動能為1 MeV的α粒子轟擊金箔,則其速度約為________m/s.(質子和中子的質量均為1.6710-27 kg,1 MeV=1106 eV) 【解析】 通過α粒子散射實驗可觀察到的現象是絕大多數α粒子幾乎不偏轉,有少數α粒子發(fā)生大角度偏轉,甚至有的原方向返回;α粒子由兩個質子和兩個中子構成. 由動能Ek=mv2得,α粒子的速度v= = m/s=6.9106 m/s. 【答案】 大 6.9106 9.(10分)(xx西安一中檢測)氫原子基態(tài)能量E1=-13.6 eV,要使處于量子數n=2的定態(tài)的氫原子直接電離至少需要能量________eV.用能量為10 eV的光子使n=3定態(tài)的氫原子電離,電子脫離原子后能量為________eV. 【解析】 E2===-3.4 eV,ΔE=0-E2=0-(-3.4 eV)=3.4 eV,用能量為10 eV的光子使n=3定態(tài)的氫原子電離,電子脫離原子后能量為E=10 eV-(0-)≈8.49 eV. 【答案】 3.4 8.49 10.(12分)(xx泉州檢測)若在某次密立根油滴實驗中,場強為1.92105 N/C,一半徑為1.6410-4 cm,密度為0.851 g/cm3的油滴恰能懸浮,求油滴的電量是電子電量的多少倍? 【解析】 小油滴懸浮在電場中,由力的平衡條件:mg=qE, 得q=ρ = C =8.0210-19 C. 小油滴所帶電量q是電子電量e的倍數是 n==5倍. 【答案】 5倍 11.(14分)氫原子處于基態(tài)時,原子的能量為E1=-13.6 eV,問: (1)氫原子在n=4的定態(tài)時,可放出幾種光子? (2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離,至少要用多大頻率的電磁波照射此原子? 【解析】 (1)當氫原子從n=4的定態(tài)向基態(tài)躍遷,可釋放出如圖所示的6種不同頻率的光子. (2)hν≥E∞-E1=13.6 eV=2.17610-18 J 得ν≥= Hz=3.281015 Hz 【答案】 (1)6種 (2)3.281015 Hz 12.(14分)氫原子基態(tài)的能量為E1=-13.6 eV,電子繞核運動的半徑為r1=0.5310-10 m.求氫原子處于n=2的激發(fā)態(tài)時: (1)原子系統具有的能量; (2)電子在軌道上運動的動能; (3)電子具有的電勢能. 【解析】 (1)由En=得 E2==-3.4 eV. (2)電子繞核旋轉由庫侖力提供向心力 由牛頓第二定律得k=m 又有:r2=22r1 Ek2=mv2 解得:Ek2== J=3.4 eV. (3)由E2=Ek2+Ep2得 EP2=E2-Ek2=-3.4 eV-3.4 eV=-6.8 eV. 【答案】 (1)-3.4 eV (2)3.4 eV (3)-6.8 eV- 配套講稿:
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