高中物理第十八章原子结构检测新人教选修.docx

第十八章 原子结构(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本大题共7个小题，每小题7分，共49分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得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阴极射线的发现表明原子有复杂结构C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：电子的发现说明电子是原子的组成部分，A错，B对；由粒子散射实验建立了核式结构模型，C对；氢原子光谱是明线光谱，说明氢原子的能量是分立的，D对。故选A。答案：A2向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图1所示的电流，电子的偏转方向为()图1A向下B向上C向左 D向右解析：根据安培定则，环形磁铁右侧为N极、左侧为S极，在环内产生水平向左的匀强磁场，利用左手定则可知，电子向上偏转，选项B正确。答案：B3.卢瑟福通过粒子散射实验判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构。如图2所示的示意图中，、两条表示实验中粒子的运动径迹，则沿所示的方向射向原子核的粒子可能的运动径迹为() 图2A轨迹a B轨迹bC轨迹c D轨迹d解析：由于粒子偏转的原因是原子核对粒子的库仑斥力作用，所以粒子可能的径迹为，答案选A。答案：A4(2012北京高考)一个氢原子从n3能级跃迁到n2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：氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，故选项B正确。答案：B5下列关于光谱的说法正确的是()A炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱B各种原子的线状谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应C气体发出的光只能产生线状谱D甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱解析：由于通常看到的吸收光谱中的暗线比线状谱中的明线要少一些，所以B不对；而气体发光时，若是高压气体发光形成连续光谱，若是稀薄气体发光形成线状谱，故C也不对；甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后，得到的是乙物质的吸收光谱，所以D错误，答案为A。答案：A6.氢原子能级图的一部分如图3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Ea、Eb、Ec和a、b、c，则()AbacB. 图3Cbac DEbEaEc解析：EaE3E2，EbE3E1，EcE2E1，所以EbEaEc，D正确；由得a，b，c，取倒数后得到，B正确。答案：BD7(2012云南省联考)某光电管的阴极为金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，如图4所示是氢原子的能级图，一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光照射到该光电管的阴极上，这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是()A2条 B4条 图4C5条 D6条解析：一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出C6种光子，它们的光子能量分别为：12.75 eV、12.09 eV、10.20 eV、2.55 eV、1.89 eV和0.66 eV，其中最后两种光子能量小于金属钾的逸出功2.21 eV，它们不能使金属钾发生光电效应。本题答案为B。答案：B二、填空题(本题共4小题，共36分，将答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答)8(8分)在玻尔的氢原子模型中，电子的第一条(即离核最近的那条)可能轨道的半径为r1，则由此向外数的第三条可能轨道的半径r3_，电子在第三条可能轨道上运动时的动能Ek_(已知基本电荷为e，静电力常量为k)。解析：由玻尔理论rnn2r1，所以r39r1；此时，所以Ekmv2。答案：9r19. (9分)如图5所示，让一束均匀的阴极射线从两极板正中间垂直穿过正交的电磁场，选择合适的磁感应强度B和两极之间的电压U，带电粒子将不发生偏转，然后撤去电场，粒子将做匀速圆周运动，并垂直打到极板上，两极板之间的距离为d，则阴极射线中带电粒子的比荷为_。 图5解析：设阴极射线粒子的电荷量为q，质量为m，则在电磁场中由平衡条件得：qqvB撤去电场后，由牛顿第二定律得qvBR 解、得：。答案：10(9分)已知氢原子各能级能量E113.6 eV，E23.4 eV，E31.51 eV。有一群氢原子处于量子数h3的激发态，当它们跃迁时，辐射光子的最长波长为_m。解析：由氢原子能级图知：E23.4 eV，E31.51 eV。hE3E21.89 eV，又知，则有： m6.58107 m。答案：6.5810711(10分)已知氢原子光谱中巴耳末线系第一条谱线H的波长为6 565 ，则里德伯常量的值R_ m1；在该线条中，第四条谱线的波长为_ m。其光子的能量为_ J。解析：巴耳末系中第一条谱线为n3时，即R()R m11.097107 m1。巴耳末系中第四条谱线对应n6，则R()4 m4.102107 mEhh J4.851019 J。答案：(1)1.0971074.1021074.851019三、计算题(本题共1小题，共15分，解答题应写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位)12(15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n2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200 nm的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的最小速度多大？(电子电荷量e1.61019 C，电子质量me0.911030 kg)解析：(1)设E113.6 eV，由En得，n2时，E2 eV3.4 eV。氢原子恰能电离时，末态电势能为0，由频率条件hEmEnE得，n2时，E20E2h2故2 Hz8.211014 Hz。(2)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量为h6.631034 J9.9451019 J因9.9451019 J的能量不能使处于基态氢原子电离，而能使处于激发态的氢原子电离