2019-2020学年高中物理 阶段检测5 原子结构（含解析）新人教版选修3-5

阶段测试5原子结构(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共7小题，每小题7分，共49分在每小题给出的四个选项中，第13题只有一项符合题目要求，第47题有多项符合题目要求，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1(2016红桥一模)一块含铀的矿石质量为m，其中铀元素的质量为m.铀发生一系列衰变，最终生成物为铅已知铀的半衰期为t，那么下列说法中正确的有()a经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了b经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有发生了衰变c经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩d经过一个半衰期后该矿石的质量剩下【答案】c【解析】总质量m、衰变质量m1、衰变时间、半衰期之间关系为：m1mn，n为半衰期次数，即n，t0为半衰期，t为衰变时间经过2t剩余铀为m1m2，发生衰变的为m；经过时间2t后该矿石的质量为mmmmm，故a、b错误；由上分析可知，经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m1m3，故c正确；经过一个半衰期后该矿石的质量剩下mm，故d错误2太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于()a太阳表面大气层中缺少相应的元素b太阳内部缺少相应的元素c太阳表面大气层中存在着相应的元素d太阳内部存在着相应的元素【答案】c3已知氢原子的基态能量为13.6 ev，当一群处于量子数为n3的激发态的氢原子发生跃迁时，可能辐射的光子能量是()a1.5 evb12.09 evc1.89 ev,12.09 evd1.89 ev,10.2 ev,12.09 ev【答案】d4下列说法正确的是()a炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱b各种原子的线状光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应c气体发出的光只能产生明线光谱d甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱【答案】ab5在粒子散射实验中，如果一个粒子跟金箔中的电子相撞，则()a粒子的动能和动量几乎没有损失b粒子将损失部分动能和动量c粒子不会发生显著的偏转d粒子将发生较大角度的偏转【答案】ac6卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子结构的正确图景，能解决的问题是()a解释粒子散射现象b用粒子散射数据估算原子核的大小c结合经典电磁理论解释原子的稳定性d结合经典电磁理论解释氢光谱【答案】ab7氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光已知其中的两个波长分别为1和2，且12，则另一个波长可能是()a12b12 c. d.【答案】cd【解析】由于12，则光子能量hh，共有如图所示的三种组合：已知求、已知求和已知求，对求可得：3，故c选项正确；对求和求得d选项正确本题综合考查玻尔原子模型，波长、频率和波速三者的关系，难度适中二、非选择题(本题共5小题，共51分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤)8(5分)下列说法正确的是_a卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型b一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为光的强度太弱c由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大d通过粒子散射实验可以估算原子核的大小e在相同速率情况下，利用质子流比利用电子流制造的显微镜将有更高的分辨率【答案】ade【解析】卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型，故a正确；能否发生光电效应只与光的频率有关，故b错误；核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故c错误；卢瑟福用粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了原子核式结构模型并且由该实验可以估算原子核的大小，故d正确；相同速率情况下，质子流的动量大于电子流，根据hp，可知质子流的波长比利用电子流小，衍射现象不明显，则有更高的分辨率，故e正确9(5分)以下关于玻尔原子理论的说法正确的是_a电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的b电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射c电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子d不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收e氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，但它的光谱不是连续谱【答案】ade【解析】由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级ene1，故氢原子的能级是不连续的，即是分立的，故a正确电子在绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有跃迁时才会出现，故b错误；氢原子在不同的轨道上的能级ene1，电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要吸收光子，故c错误由于氢原子发射的光子的能量：eeneme1e1h，不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收，故d正确；光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，是特征谱线，但它的光谱不是连续谱，故e正确10(5分)如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n3能级，下列说法中正确的是_a这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波b这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 evc从n3能级跃迁到n2能级时发出的光波长最长d这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁e如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应，那一定是由n3能级跃迁到n1能级发出的【答案】ace【解析】根据c3知，这群氢原子能够发出3种不同频率的光子故a正确由n3跃迁到n1，辐射的光子能量最大，e(13.61.51) ev12.09 ev.故b错误从n3跃迁到n2辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长，故c正确一群处于n3的氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差，故d错误如果发出的光子只有一种能使某金属产生光电效应，知这种光子为能量最大的一种，即为n3跃迁到n1能级发出的故e正确11(18分)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为3.40 ev和1.51 ev，金属钠的截止频率为5.531014 hz，普朗克常量h6.631034 js.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应【答案】不能【解析】氢原子放出的光子能量ee3e2，代入数据得e1.89 ev，金属钠的逸出功w0hc，代入数据得w02.3 ev，因为ew0，所以不能发生光电效应12(18分)有一群氢原子处于量子数n3的激发态，当它们跃迁时：(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所辐射的光子的波长最长？波长是多少？【答案】(1)3(2)2、3能级间6.6107 m【解析】由n3的激发态向低能级跃迁的路径为n3n2n