2019-2020学年高中物理 第三章 原子结构之谜 章末过关检测（三）（含解析）粤教版选修3-5

章末过关检测(三) (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，只有一个选项符合题目要求)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粒子散射实验 d氢原子光谱的发现解析：选c.卢瑟福由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粒子散射实验的关系，下列说法正确的是()a卢瑟福做粒子散射实验是为了验证汤姆生的“枣糕模型”是错误的b卢瑟福认识到汤姆生“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论c卢瑟福的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，并非为了验证汤姆生模型是错误的，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：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氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中()a原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大b原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小c原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小d原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大解析：选d.根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故b错误；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：km，又ekmv2，所以ek.由此式可知：电子离核越远，即r越大时，电子的动能越小，故a、c错误；由r变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断d正确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()a1种b2种 c3种d4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31，32，21，共3种其中31发出的光子频率大于21发出的光子频率，32发出的光子频率小于21发出的光子频率，已知21发出的光子能发生光电效应，则31发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而32发出的光子无法判定是否能使该金属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.汤姆生研究阴极射线时发现了电子；卢瑟福分析粒子散射实验结果提出了原子的核式结构模型；汤姆生提出原子的“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按照玻尔原子理论，下列表述正确的是()a核外电子运动轨道半径可取任意值b氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大c电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hemen(mn)d氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量解析：选bc.根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，a错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，b正确；由跃迁规律可知c正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，d错误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n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，n和e的可能值为()an1，13.22 eve13.32 evbn2，13.22 eve13.32 evcn1，12.75 eve13.06 evdn2，12.75 eve13.06 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n4的能级，而原来氢原子处于n2的能级，增加的谱线应为从n4跃迁到n3、2、1和从n3跃迁到n2、1共5条谱线，则n2；而e113.6 ev，e40.85 ev，e50.54 ev，e1412.75 ev，e1513.06 ev，则12.75 eve13.06 ev，d正确；也可能调高能量后处于n6的能级，原来处于n5的能级，增加的谱线应为从n6跃迁到n5、4、3、2、1共5条谱线，而e70.28 ev，e1713.32 ev，e60.38 ev，e1613.22 ev，则13.22 eve13.32 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、方程式或重要的演算步骤，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e113.6 ev，普朗克常量取h6.61034 js.(1)处于n2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n4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)e23.4 eveee23.4 ev.(2)nc6(种)e40.85 eve31.51 eve4e3hminmin1.61014 hz.答案：(1)3.4 ev(2)6种1.61014 hz12(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，求氢原子电离后电子的速度多大？(电子电荷量e1.61019 c，电子质量me0.911030 kg)解析：(1)n2时，e2 ev3.4 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，e0.所以，要使处于n2激发态的氢原子电离，电离能为eee23.