2016高中物理 第18章 原子结构限时测试题 新人教版选修3-5

第十八章原子结构（时间：90分钟满分：100分）、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）1.在a粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的是（）A . a粒子一直受到金原子核的斥力作用B . a粒子的动能不断减小C . a粒子的电势能不断增大D . a粒子发生散射，是与电子碰撞的结果2.玻尔的原子模型解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是（）A .电子绕核运动的向心力，就是电子与核间的静电引力B .电子只能在一些不连续的轨道上运动C .电子在不同轨道上运动的能量不同D .电子在不同轨道上运动时，静电引力不同3.关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是（）A .证明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元B .提出了电荷分布的量子化观念C .证明了电子在原子核外绕核转动D.为电子质量的最终获得做出了突出贡献4.有关氢原子光谱的说法正确的是（）A .氢原子的发射光谱是连续谱B .氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C .氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D .氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关5.对a粒子散射实验的解释有下列几种说法，其中错误的是（）A .从a粒子散射实验的数据，可以估算出原子核的大小B .极少数a粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有个质量很大而体积很小的带正电的核存在C .原子核带的正电荷数等于它的原子序数D .绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中正电荷是均匀分布的6.根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是（）A .若氢原子由能量为 E n的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射的光子能量为h v= E nB .电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为V则其发光的频率也是VC. 一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为「b的轨道,已知r a>r b,则此过程原子要辐射某一频率的光子D .氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁斥E7cVW --------------w ------------ -0.54幷 ------------ 1.512 --------------- 3.4I -------------- 13.6图17.—个放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为 1.22 X 10「7m,已知氢原子的能级示意图如图1所示，普朗克常量h= 6.63X 10 34J s，电子电荷量e= 1.60X 10 19C,则该谱线所对应的氢原子的能级跃迁是（ ） A.从n= 5的能级跃迁到n= 3的能级 B .从n= 4的能级跃迁到n= 2的能级 C .从n= 3的能级跃迁到n = 1的能级 D .从n= 2的能级跃迁到n = 1的能级&设氢原子由n=3的激发态向n=2的激发态跃迁时放出能量为 E 、频率为v 的光子， 则氢原子（ ） A .跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B .由n=2的激发态向n= 1的激发态跃迁时放出光子的能量大于 En= 1的激发态跃迁时放出光子的能量等于 6.4E n=3的激发态跃迁时放出光子的频率大于9 .氢原子能级图的一部分如图 2所示，a 、b 、c 分别表示氢原子在不同能级之间的三种 跃迁途径，设在 a 、b 、c 三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是 E a 、E b 、E c 和/a 、 ^、尼，贝 V111 ① /= /+ / ②三二丁 + 匚 ③尼=/ • c 入 ④E b = E a + E c/ / /以上关系正确的是（ ） A .①③B .②④C.①④D .③④n£/eV4 -------------- 0.85eV3 --------------- L51eV 2 ------------- -3.40eV1 ----------- 13.60 K V图310.氢原子能级示意图如图 3所示，一群处于n= 4能级的氢原子回到n= 1的过程中（）A.放出4种频率不同的光子 B .放出6种频率不同的光子C .放出的光子的最大能量为 12.75eV,最小能量是 0.66eVD .放出的光能够使逸出功为 13.0eV 的金属发生光电效应 11 .根据玻尔的氢原子模型，核外电子在第一和第三轨道运动时 （）A .半径之比1 : 3B .速率之比为3 : 1C .周期之比为1 : 9D .动能之比为9 : 1 12.氢原子部分能级的示意图如图 4所示.不同色光的光子能量如下表所示.色光 红橙黄 绿蓝-靛紫光子能量 范围（eV ）1.61 〜2.00 2.00 〜2.072.07-2.142.14 〜2.53 2.53 〜2.76 2.76 〜3.10H (J4 ------------ 0.«5 3 ------------ -L512 -------------- 3,40图4C .由n= 3的激发态向D .由n= 4的激发态向处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为（）二、非选择题（本题共4小题，共52分） 13.（8分）已知氢原子基态能量为— 13.6eV,第二能级E 2=-3.4eV,如果氢原子吸收________ eV 能量，可由基态跃迁到第二能级.如果再吸收 1.89eV 能量，还可由第二能 级跃迁到第三能级，则氢原子的第三能级 E 3= e V.14. （12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？ ⑵若用波长为200nm 的紫外线照射n = 2的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度 多大？（电子电荷量e= 1.6X 10 C,电子质量 m e = 9.1 x 10 kg ）15. （15分）有一群氢原子处于 n = 4的能级上，已知氢原子的基态能量 E 1 = — 13.6eV,普朗克常量h = 6.63X 10 34J s,求： （1） 这群氢原子的光谱共有几条谱线？（2） 这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？ （3） 这群氢原子发出的光子的最长波长是多少？图516. （17分）电子所带电荷量最早是由科学家密立根通过油滴实验测出的•油滴实验的原 理如图5所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接， 上、下板分别带正、负电荷.油 滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过 显微镜可以观察到油滴的运动情况•两金属板间的距离为 d ，忽略空气对油滴的浮力和 阻力.A .红、蓝-靛 C .红、紫B .黄、绿（1）调节两金属板间的电势差 U,当U = U o时，使得某个质量为 m1的油滴恰好做匀速运动•该油滴所带电荷量 q为多少？⑵若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差 U= U1时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q.第十八章原子结构1. A2. B ［选项A、C、D的内容卢瑟福的核式结构学说也有提及，而玻尔在他的基础上引入了量子学说，提出了电子位于不连续的轨道上的假说. ］3. BD ［该实验第一次测定了电子的电荷量.由电子的比荷就可确定电子的质量，D正确.因带电体的电荷量均为某一个电量值（电子电荷量）的整数倍，提出了电荷分布的量子化概念，B正确.］4.BC ［原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于氢原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱；原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光.综上所述，选项A、D错，B、C对.］5. D ［从a粒子散射实验的数据，可以估算出原子核的大小，A正确；极少数a粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核存在，B正确；由实验数据可知原子核带的正电荷数等于它的原子序数，C正确；绝大多数 a粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中是比较空旷的，D错误.］6. C ［氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，故 A 错；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B错；电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故C正确；原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D错.］—34 8—7 c 6.63X 10 x 3x 10 —7 . D ［波长为 1.22x 10 m 的光子能量 E = h-= 〔22x 10-7 J~ 1.63x 1018J- 10.2eV,从图中给出的氢原子能级图可以看出，这条谱线是在氢原子从 n= 2的能级跃迁到n= 1的能级的过程中形成的，故D项正确.］E18. BC ［氢原子向低能级跃迁的辐射条件是h尸E 初—E末，且E n =孑，E1=— 13.6eV, 由已知条件知 E = h v= E3— E2= —宇~ 1.89eV, A项显然不正确；因 E?— E j= 10.2eV,所以368E1 7E1B项正确；E3 — E1=—= 6.4E, C项正确；E4— E3= —［石〜0.66eV，可见释放的光子频率小于v D项不正确.］9. B ［根据玻尔的氢原子模型，E b= E a+ E c,④正确.E = h v=h—则h— = h— + h —, 111即十=十+十，②正确，选B.］———10. BC ［氢原子由高能级跃迁到低能级时会辐射光子，由n= 4能级回到n = 1的过程中会放出6种频率的光子，选项 A错，B正确.而光子的能量等于跃迁的两能级间的能量的差值，最小能量为n = 4跃迁到n= 3时，贝U巳一E B= 0.66 eV；最高能量为n = 4跃迁到n=1时，则巳—E= 12.75 eV选项C正确.发生光电效应的条件是入射光子的能量大于金属的逸出功，所以选项D错误.］1211.BD [因核外电子的轨道半径满足 r n = n 质，「3= 9「，所以三=9,故选项A 错；眞 m#(库仑力充当向心力)，V 1 =、£吕,v3 =2 n 2 nmr 3m 「1, T 1= 严,T 3 =T 1 ke E k3= 2mv 3,所以害=1，故选项2 E k3 1 12. A [由题表可知处于可见光范围的光子的能量范围为 1.61 eV3.10 eV 处于某激发态 的氢原子在能级跃迁的过程中有： 巳一£= (3.40- 1.51)e= 1.89 eV 此范围为红光.巳—£= (3.40 —0.85) eV= 2.55 eV 此范围为蓝-靛光，故本题正确选项为 A.] 13. 10.2 —1.51 解析 AE 21= E 2— E 1= [ — 3.4— (— 13.6)eV = 10.2eV△E 32 = E 3 — E 2 E 3= AE 32+ E 2= [1.89+ (— 3.4)]eV =— 1.51eV14 5 14. (1)8.21 X 10 Hz (2)9.95 X 10 m/s 解析 (1)n = 2 时，E 2=— 1326eV =— 3.4eV 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 E 8= 0. 所以，要使处于 n = 2激发态的原子电离，电离能为 AE= E ^— E 2= 3.4eV ，则所用电磁波的频率为 —19AE 3.4X 1.6 X 10 14v=—= —^Hz = 8.21 X 10 Hz h 6.63 X 10 (2)波长为200nm 的紫外线所具有的能量 —34 3 X 10 —19E 0= h v= 6.63X 10 34X rj= 9.945X 10 19J200 X 10 电离能 AE = 3.4X 1.6X 10—19j= 5.44X 10—19J h v — AE= |mv 2 v= 9.95X 10 5m/s15 —6 (2)3.1 X 10 Hz (3)1.884 X 10 m 由能量守恒得r ike ，所以£=•• '=3，故选项B 正确；扈= mr 3 v 3 r i 1 r i ;器3,所以= 分，故选项 C 错误；Ek 1 = ^mv f , D 正确.] -靛兀， n=g 的轨道，n=g 时,代入数值解得 15. (1)6 条 解析 (1)这群氢原子的能级如图所示，由图可以判断，这群氢原子可能发生的跃迁共有 6种，所以它们的谱线共有 6条.(2) 频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能级差也最大，即从 n= 4跃迁到n= 1发出的 光子能量最大，根据玻尔第二假设，发出光子的能量： h v= E 4— E 1 代入数据解得 v= 3.1 X 1015H z. (3) 波长最长的光子能量最小，对应的跃迁的能级差也最小•即从 所以 n= 4跃迁到n = 3 E 4— E 3ch入=E 4— E 33X 108X 6.63 X 10—34—19—0.85+ 1.51 X 1.6X 10=1.884 X 10—6mmgd —Ed 2d 亠 m 2d 2d16.⑴世(2)m"(g —7)或6(孑—g)解析（1）油滴匀速运动过程中受到的电场力和重力平衡，可见所带电荷为负电荷，即晋=m1g解得q=讐.U o（2）油滴加速下落，若油滴带负电荷，电荷量为Q i,油滴受电场力方向向上，设此时的加U i速度大小为a i,根据牛顿第二定律，得 m2g — 0益=m2a i而 d= 2a i t2m2d 2d解得Q i =应9 —产）-若油滴带正电荷，电荷量为Q2,油滴受电场力方向向下，设此时的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律，得小U im2g+ Q2"d = m2a2解得该电荷量为Q2=罟（爷-g）.。

人教版高中物理选修35第十八章《原子结构》单元检测题（解析版）一、单项选择题1.依据玻尔实际，氢原子的电子由n＝1轨道跃迁到n＝2轨道，以下说法正确的选项是( )A．原子要吸收某一频率的光子B．原子要放出一系列频率不同的光子C．原子的能量添加，电子的动能添加D．原子的能量增加，电子的动能增加2.α粒子散射实验中，使α粒子散射的缘由是( )A．α粒子与原子核外电子碰撞B．α粒子与原子核发作接触碰撞C．α粒子发作清楚衍射D．α粒子与原子核的库仑斥力作用3.关于α粒子散射实验，以下说法正确的选项是( )A．该实验可以在空气环境中停止B．不用显微镜也可以在不同方向上观察到散射的α粒子C．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上构成的D．荧光屏只要正对α粒子源收回射线的方向才有闪光4.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研讨中有重要作用．如图为μ氢原子的能级表示图，假定光子能量为E的一束光照射容器中少量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，收回频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν和ν6的光子，且频率依次增大，那么E等于( )5A．h(ν3－v1) B．h(ν3＋ν1) C．hν3 D．hν45.如下图，1、2、3、4为玻尔实际中氢原子最低的四个能级．处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能收回假定干种频率不同的光子，在这些光中，波长最长的是( )A．n＝4跃迁到n＝1时辐射的光子B．n＝4跃迁到n＝3时辐射的光子C．n＝2跃迁到n＝1时辐射的光子D．n＝3跃迁到n＝2时辐射的光子6.氢原子从能级M跃迁到能级N，吸收频率为ν1的光子，从能级M跃迁到能级P释放频率为ν2的光子．那么当它从能级N跃迁到能级P时将( )A．放出频率为|ν1－ν2|的光子B．吸收频率为|ν2－ν1|的光子C．放出频率为ν1＋ν2的光子D．吸收频率为ν1＋ν2的光子7.氢原子能级的表示图如下图，少量氢原子从n＝4的能级向n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，那么( ) A．可见光光子能量范围在1.62 eV到2.11 eV之间B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C．a光的频率大于b光的频率D．氢原子在n＝2的能级可吸收恣意频率的光而发作电离8.关于光谱，以下说法正确的选项是( )A．一切光源收回的光谱都是延续谱B．一切光源收回的光谱都是线状谱C．稀薄气体收回的光谱是线状谱D．做光谱剖析时，应用延续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学成分9.氢原子的能级如下图．可见光的光子能量在1.62 eV～3.11 eV之间，由此可推出，氢原子( )A．从n＝2能级向n＝1能级跃迁时收回的光为可见光B．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时收回的光为可见光C．从高能级向n＝2能级跃迁时收回的光均为可见光D．从高能级向n＝3能级跃迁时收回的光均为可见光10.氢原子核外电子区分在n＝1、n＝2的轨道上运动时，以下相关物理量的关系正确的有( )A．电子运动的向心力F1<F2B．电子的轨道半径r1>r2C．电子运动的角速度ω1<ω2D．氢原子总能量E1<E211.卢瑟福应用α粒子轰击金箔的实验研讨原子结构，正确反映实验结果的表示图是( )A． B． C． D．12.白炽灯发光发生的光谱是( )A．延续光谱 B．明线光谱 C．原子光谱 D．吸收光谱二、多项选择题13. 卢瑟福原子核式结构实际的主要内容有( )A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷平均散布在整个原子中C．原子的全部正电荷和简直全部的质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕核旋转14. 在α粒子散射实验中，假设一个α粒子跟金箔中的电子相撞，那么( ) A．α粒子的动能和动量简直没有损失B．α粒子损失了局部的动能和动量C．α粒子不会发作清楚的偏转D．α粒子将发作较大角度的偏转15. 以下对玻尔原子实际的说法中，正确的选项是( )A．玻尔原子实际承袭了卢瑟福原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假定B．玻尔原子实际对经典电磁实际中关于做减速运动的电荷要辐射电磁波的观念，提出了电子在能够轨道上运动时不辐射电磁波的假定C．玻尔原子实际用能量转化与守恒的观念树立了原子发光频率与原子能质变化之间的定量关系D．玻尔原子实际保管了较多的经典物理实际，圆满解释了原子光谱16. 要失掉钠元素的特证谱线，以下做法正确的选项是( )A．使固体钠在空气中熄灭B．将固体钠高温加热成稀薄钠蒸气C．使炽热固体收回的白光经过高温钠蒸气D．使炽热固体收回的白光经过高温钠蒸气17. 如图为氢原子在n＝1,2,3,4各个能级的能量，一群处于n＝4能级的氢原子，当它们回到n＝1能级的进程中，以下说法中确定的是( )A．能够收回3种不同频率的光B．能够收回6种不同频率的光C．能够收回的光子的最大能量为12.75 eVD．能够收回的光子的最小能量为0.85 eV三、计算题18.试计算氢原子光谱中巴耳末系的最长波和最短波的波长各是多少？(保管三位有效数字)19.氢原子的核外电子可以在半径为2.12×10－10m的轨道上运动，试求电子在这个轨道上运动时，电子的速度是多少？(m e＝9.1×10－31kg)20.将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激起态脱离原子核的约束而成为自在电子．(1)假定要使n＝2激起态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)假定用波长为200 nm的紫外线照射氢原子，那么电子飞到离核无量远处时的速度多大？(电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子质量m e＝9.1×10－31kg)答案解析1.【答案】A【解析】氢原子从基态向激起态跃迁，氢原子将吸收光子，取得能量，A正确，B错误；氢原子的电子由n＝1轨道跃迁到n＝2轨道，氢原子将吸收光子，取得能量．同时由于电子的轨道半径变大，依据库仑力提供向心力，得：k＝m，所以粒子的动能：E k＝mv2＝k，即粒子的动能随r的增大而减小，C、D错误．2.【答案】D【解析】α粒子与原子核外的电子的作用是很微弱的，A错误；由于原子核的质量和电荷量很大，α粒子与原子核很近时，库仑斥力很强，足以使α粒子发作大角度偏转甚至反向弹回，使α粒子散射的缘由是库仑斥力，B、C错误，D正确．3.【答案】C【解析】由于α粒子有很强的电离作用，其穿透才干很弱，所以该实验要在真空中停止，故A错；为观察α粒子穿过金箔后在各个方向上的散射状况，必需用带有荧光屏的显微镜来观察，直接用肉眼无法观察到，故B错；荧光屏上的闪光是α粒子打在荧光屏上惹起的，并且在各个方向上都能观察到闪光，故C正确，D错．4.【答案】C【解析】μ氢原子吸收光子后，能收回六种频率的光，说明μ氢原子是从n＝4能级向低能级跃迁，那么吸收的光子的能量为ΔE＝E4－E2，E4－E2恰恰对应着频率为ν3的光子，故光子的能量为hν3.5.【答案】B【解析】由辐射光子的能量为ΔE＝Em－En＝－＝hν＝h，可知量子数n越大，能级越密，所以B正确．6.【答案】C【解析】氢原子从能级M跃迁到能级N吸收光子，那么N能级的能量大于M能级的能量，从能级M跃迁到能级P，释放光子，那么M能级的能量大于P能级的能量，可知N 与P能级间的能量为hν1＋hν2.那么由N能级跃迁到P能级放出光子，有hν＝hν1＋hν2，ν＝ν1＋ν2，C正确，A、B、D错误．7.【答案】C【解析】由能级跃迁公式ΔE＝Em－En得：ΔE1＝E4－E2＝－0.85 eV－(－3.4 eV)＝2.55 eVΔE2＝E3－E2＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV故A错；据ΔE＝＝hν知，C对；ΔE3＝E4－E3＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子处于红外线波段，B错；氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4 eV，所以只要吸收光子能量大于等于3.4 eV时才干电离，D错．8.【答案】C【解析】物体发光的发射光谱分为延续谱和线状谱，A、B错；做光谱剖析可运用吸收光谱也可以运用线状谱，D错．9.【答案】B【解析】从n＝2能级向n＝1能级跃迁时收回的光子能量为(13.6－3.4) eV＝10.2 eV，大于3.11 eV，不是可见光，A错误．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时收回的光子能量为(3.4－1.51) eV＝1.89 eV，介于 1.62 eV～3.11 eV之间，是可见光，B正确．从高能级向n＝2能级跃迁时收回的最大光子能量为3.4 eV，大于3.11 eV.知不全是可见光，C错误；从高能级向n＝3能级跃迁时收回的最大光子能量为1.51 eV.可知都不是可见光，D错误．10.【答案】D＝n2r1，量子数n＝1、n＝2对应的电子的轨道半径【解析】氢原子核外电子半径rnr<r2，B错误；电子运意向心力F＝k＝mω2r，解得：ω＝，所以F1>F2，1ω>ω2，A、C错误；能级En＝，由于第一能级为负值，所以量子数越大，氢原子能1级越高，D正确．11.【答案】D【解析】实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被前往，故A、B、C错误，D正确．12.【答案】A【解析】白炽灯发光是由于灯丝在炽热形状下收回的光，是延续谱．13.【答案】ACD【解析】14.【答案】AC【解析】α粒子的质量比电子的质量大得多，所以一个α粒子跟金箔中的电子相撞后，α粒子的动能和动量简直没有损失，α粒子不会发作清楚的偏转．A、C正确，B、D错误．15.【答案】ABC【解析】玻尔原子实际承袭了卢瑟福原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假定，A正确；玻尔实际以为电子绕核旋转，不向外辐射能量，处于定态，B正确；能级间跃迁时辐射或吸收光子能量等于两能级间的能级差，C正确；玻尔原子实际保管了较多的经典物理实际，只能解释氢原子光谱现象，关于复杂的原子无法解释，D 错误．16.【答案】BC【解析】炽热固体收回的是延续谱，熄灭固体钠不能失掉特征谱线，A错误；稀薄气体发光发生线状谱，B正确；剧烈的白光经过高温钠蒸气时，某些波长的光被吸收发生钠的吸收光谱，C正确，D错误．17.【答案】BC【解析】依据玻尔实际当电子从高能级跃迁到低能级时要发光，由能级图可知可收回6种不同频率的光，B正确．从能级图中可看出当电子从n＝4能级跃迁到n＝1能级时放出光子的能量最大，由ΔE＝E4－E1，E4＝－0.85 eV，E1＝－13.6 eV，代入可得ΔE ＝12.75 eV，所以C正确．18.【答案】6.55×10－17m 3.64×10－7m【解析】依据巴耳末公式：＝R，n＝3,4,5，…可得λ＝，当n ＝3时，波长最长，其值为λ1＝＝＝m≈6.55×10－7m，当n＝∞时，波长最短，其值为λ2＝＝＝m≈3.64×10－7m.19.【答案】1.09×106m/s【解析】由k＝m e得v＝＝m/s≈1.09×106m/s20.【答案】(1)8.21×1014Hz (2)9.95×105m/s【解析】(1)n＝2时，E2＝＝－3.4 eV所谓电离，就是使处于基态或激起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激起态的氢原子电离，电离能为ΔE＝E∞－E2＝3.4 eVν＝≈8.21×1014Hz(2)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量E＝＝9.945×10－19J电离能ΔE＝3.4×1.6×10－19J＝5.44×10－19J由能量守恒得m e v2＝E0－ΔE代入数值解得v≈9.95×105m/s。

【优化设计】2015-2016学年高中物理第十八章原子结构测评A 新人教版选修3-5(基础过关卷)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于阴极射线的性质,下列说法正确的是()A.阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的B.阴极射线本质是电子C.阴极射线在电磁场中的偏转表明阴极射线带正电D.阴极射线的比荷比氢原子小解析:阴极射线是原子受激发射出的电子流,故选项A、C错,B对;电子电荷量与氢原子相同,但质量是氢原子的,故阴极射线的比荷比氢原子大,选项D错。

答案:B2.关于密立根“油滴实验”的科学意义,下列说法正确的是()A.证明电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元B.提出了电荷分布的量子化观念C.证明了电子在原子核外绕核转动D.为电子质量的最终获得作出了突出贡献解析:该实验第一次测定了电子的电荷量,由电子的比荷就可确定电子的质量,D正确。

因带电体的电荷量均为某一个电荷量值(电子电荷量)的整数倍,故提出了电荷分布的量子化概念,B正确。

答案:BD3.根据玻尔模型,原子中电子绕核运转的半径()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:电子的运转半径只能是一系列不连续的特定值。

答案:D4.玻尔的原子核模型解释原子的下列问题时,和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是()A.电子绕核运动的向心力,就是电子与核间的静电引力B.电子只能在一些不连续的轨道上运动C.电子在不同轨道上运动的能量不同D.电子在不同轨道上运动时,静电引力不同解析:选项A、C、D的内容卢瑟福的核式结构学说也有提及,而玻尔在他的基础上引入了量子学说,假设电子位于不连续的轨道上。

答案:B5.现有k个氢原子被激发到量子数为3的能级上,若这些受激氢原子最后都回到基态,则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的)()A. B.k C. D.2k解析:处在量子数为3的k个氢原子跃迁到量子数为2和量子数为1的氢原子个数各为,而处于量子数为2的个氢原子还会向量子数为1的基态跃迁,故发出的光子总数为k。

人教版高中物理选修3—5第十八章原子结构单元过关检测试题一、选择题(1～11题为单项选择题，12～19题为多项选择题，每小题4分，共76分)1．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．α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α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α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α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2．关于线状谱，下列说法中正确的是()A．每种原子处于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3．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则()A．电子轨道半径越小B．核外电子运动速度越大C．原子能量越大D．电势能越小4．根据玻尔理论，氢原子的电子由n＝2轨道跃迁到n＝1轨道()A．原子的能量减少，电子的动能增加B．原子的能量增加，电子的动能减少C．原子要放出一系列频率不同的光子D．原子要吸收某一频率的光子5．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A．可见光光子能量范围在1.62 eV到2.11 eV之间B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C．a光的频率大于b光的频率D．氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离6．已知氢原子的基态能量为E1，不同能级的能量E n＝E1n2，其中n＝1,2,3，….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为() A．－4hc3E1B．－2hcE1C．－4hcE1D．－9hcE17．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是()A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小8．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量9．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，下列说法正确的是()A．动能最小B．电势能最小C．α粒子和金原子核组成的系统的能量最小D．加速度最小10．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是()A．说明了质子的存在B．说明了原子核是由质子和中子组成的C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了正电荷均匀分布11．如图所示为氢原子能级的示意图．现有大量处于n＝4激发态的氢原子，向低能级跃迁时将辐射出若干不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是()A．最容易发生衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属箔能发生光电效应12．欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是()A．用10.2 eV的光子照射B．用11 eV的光子照射C．用14 eV的光子照射D．用10 eV的光子照射13．下列叙述中符合物理学史的有()A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的C．巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说14．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15．已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图3所示，一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，则()A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射8种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应16．氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是()A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，发出的光子能量为1.89 eVC．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光D．处于n＝1能级的氢原子可以吸收能量为10 eV的电子的能量17．氢原子能级图的一部分如图5所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是E a、E b、E c和λa、λb、λc，则()A．λb＝λa＋λc B.1λb＝1λa＋1λcC．λb＝λaλc D．E b＝E a＋E c18．关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是()A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，使α粒子受力平衡的结果B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子内大部分空间是空的C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大19．如图所示是氢原子能级示意图的一部分，则下列说法正确的是()A．用波长为600 nm的X射线照射，可以使稳定的氢原子电离B．用能量是10.2 eV的光子可以激发处于基态的氢原子C．用能量是2.5 eV的光子入射，可以使基态的氢原子激发D．用能量是11.0 eV 的外来电子，可以使处于基态的氢原子激发二、填空题（20小题3分，21小题4分）20．以下三个示意图所表示的实验中能说明原子核式结构的是________．21．氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处在n＝4的能级上，向低能级跃迁时，最多能辐射出______种光子；用这些光子照射逸出功为W0＝4.54 eV的金属钨时，能使其发生光电效应的有______种光子．三、计算题（22小题8分。