2015_2016高中物理第18章第4节玻尔的原子模型练习新人教版选修3_5+2015_2016高中物理第19章第1节原子核的组成练习新人教版选修3_5

1、2015_2016高中物理第18章第4节玻尔的原子模型练习新人教版选修3_5第4节玻尔的原子模型1玻尔原子理论的基本假设(1)电子的轨道量子化玻尔认为，原子中电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动但电子运行轨道的半径不是任意的，只有当半径大小符合一定条件时，这样轨道才是可能的电子在轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射(2)原子的能量量子化当电子在不同的轨道上运动时原子处于不同的状态中，具有不同的能量，这些量子化的能量值叫作能级原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态能量最低的状态叫作基态其他的状态叫作激发态(3)电磁辐射的频率条件电子从能量较高的定态轨道(Em)跃迁到能量较低的定态轨

2、道En(mn)时，会放出能量为h的光子，hEmEn；反之，电子从较低的能量态(En)跃迁到较高的能量态(Em)时，会吸收能量为h的光子，光子的hEmEn原子处于基态是最稳定的当原子处于n4的能级上时，将可能产生6种频率的光子2弗兰克赫兹实验弗兰克赫兹实验采用电子轰击汞原子，发现电子损失的能量，也就是汞原子吸收的能量，是分立的，从而证明汞原子的能量确实是量子化的3玻尔模型的局限性当原子处于不同的状态时电子在各处出现的概率是不一样的如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来就像云雾一样，可以形象地称作电子云1关于下列四幅图的说法正确的是(C)A玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运

3、行轨道的半径是任意的B光电效应产生的条件为：光强大于临界值C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D发现少数粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬解析：原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是量子化的，A错误；当照射光的频率大于金属板的极限频率时，金属板上的电子才会逸出频率越大，电子的初动能越大B错误；光电效应实验说明了光具有粒子性，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，C正确；发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，D错误2(多选)欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是(AC)A用10.2 eV的光子照射 B用11

4、 eV的光子照射C用14 eV的光子照射 D用10 eV的光子照射解析：由氢原子能级图算出只有10.2 eV为第2能级与基态之间的能量差，处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后将跃迁到第一激发态，而大于13.6 eV的光子能使氢原子电离3(多选)氢原子的核外电子由离原子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(BD)A氢原子的能量增加B氢原子的能量减少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解析：氢原子的核外电子离原子核越远，氢原子的能量(包括动能和势能)越大当氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，原子的能量减少，氢原子要放出一定频率

5、的光子显然，选项B、D正确4如图所示是某原子的能级图，a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是(C)解析：由h，为光的频率得：波长，从第3能级跃迁到第1能级，能级差最大，知光的频率最大，波长最短；从第3能级跃迁到第2能级，能级差最小，知光的光子频率最小，波长最长，所以波长依次增大的顺序为a、b、c.故C正确，A、B、D错误5(多选)以下有关近代物理内容叙述中正确的有(CD)A锌板表面逸出的光电子最大初动能随紫外线照射强度增大而增大B原子核式结构模型是由汤姆孙在粒子散射实验基础上提出的C氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃

6、迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少D玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 解析：根据光电效应的规律，锌板表面逸出的光电子最大初动能随入射光的频率增大而增大，选项A错误；原子核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的，选项B错误；根据玻尔理论，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少，选项C 正确；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，选项D 正确6氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子能级的示意图如下页图所示在具有下列能量的光子中，不

7、能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(B)A40.8 eVB43.2 eV C51.0 eV D54.4 eV解析：要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须是任两个能级的差值，40.8 eV是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV是电子电离需要吸收的能量，均满足条件，选项A、C、D均可以，而B项不满足条件，所以选B.7(多选)处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率分别为1、2、3的光子，且1>2>3，则入射光子的能量应为(AD)Ah1Bh2Ch3 Dh(23)解析：显然基态氢原子跃迁到激发态后再向低能级跃迁发射

8、光子，共有三种光说明起先跃迁到的能级为第二激发态，有h1E3E1，h2E2E1，h3E3E2，所以入射光子的能量应为h1或h(23)8下图画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有(C)A两种B三种C四种D五种解析：一群氢原子从n4的能级向低能级跃迁时，能够发出六种不同频率的光六种光子的能量依次为：n4到n3时：0.85(1.51)0.66 eV2.22 eV，n3到n2时：1.51(3.40)1.89 eV2.22 eV，n2到n1时：

9、3.40(13.60)10.2 eV2.22 eV，n4到n1时：前两种不能从金属钾表面打出故有四种，C对9如下图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光，下列说法正确的是(D)A最容易表现出衍射现象的光是由n4能级跃迁到n1能级产生的B频率最小的光是由n2能级跃迁到n1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n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应解析：由n4能级跃迁到n3能级的能级差最小，辐射光子的频率最小，波长最大，容易发生衍射现象，选项A、B错误；这些氢原子总共可辐射出

10、6种不同频率的光，选项C 错误；用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光子的能量为3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，所以照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应，选项D 正确10用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为1、2、3的三条谱线，且3>2>1，则(B)A0<1 B321C0123 D.解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，h3h2h1，解得：321，选项B正确11大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV，10.2

11、 eV，12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在_个激发态能级上，其中最高能级的能量值是_eV(基态能量为13.6 eV)解析：由于大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，可知氢原子处于最高能级是n3，跃迁发生前这些原子分布在2个激发态能级上；其中最高能级的能量值是E31.51.答案：21.5112能量为Ei的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子这一能量Ei称为氢的电离能现用一频率为的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为_(用光子频率、电子质量m、氢原子的电离能Ei和普朗克常量h表示)解析：由能量守恒定律得：hEi，解得电子

12、速度为：v，答案： 2015_2016高中物理第19章第1节原子核的组成练习新人教版选修3_5第1节原子核的组成1天然放射现象(1)放射性元素自发地发出射线的现象，叫作天然放射现象它是法国物理学家贝克勒尔发现的(2)居里夫妇对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究发现在沥青中存在着两种能够发出更强射线的新元素，把其中一种元素命名为钋，另一种元素命名为镭2射线到底是什么物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素放出的射线有射线、射线和射线三种类型射线，其中穿透能力最弱的是射线穿透能力最强的是射线3原子核的组成(1)质子和中子统称核子，原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整

13、数表示核的电荷量，叫作原子核的电荷数，用Z表示，原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫作原子核的质量数，用A表示(2)具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置因而互称同位素，氢的三种同位素是氕、氘、氚1下列说法不正确的(B)A示踪原子利用了放射性同位素的放射可跟踪性B天然放射现象中射线是大量的原子被激发后，从原子中脱出的内层电子C伦琴发现了X射线D卢瑟福通过粒子散射实验确定了原子的核式结构解析：放射性同位素示踪是利用放射性同位素及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质即能够发出射线，故放

14、射性同位素可以作为示踪原子故A正确；射线是具有放射性的元素的原子核释放出一个高速电子即粒子，故B错误；伦琴通过实验发现了X射线，故C正确；卢瑟福和他的同事们所做的粒子散射实验否定了汤姆孙的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故D正确2如图为查德威克实验示意图，用天然放射性元素钋(Po)放射的射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道(A)AA为中子，B为质子BA为质子，B为中子CA为射线，B为中子DA为中子，B为射线解析：不可见射线A，轰击石蜡时打出的应该是质子，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的不可见射线应该是中子3一放射源放

15、射出某种或多种射线，当用一张薄纸放在放射源前面时，强度减为原来的，而当用1 cm厚的铝板放在放射源前面时，射线的强度减小到几乎为零由此可知，该放射源所放射出的(C)A仅是射线B仅是射线C是射线和射线D是射线和射线解析：三种射线中，射线贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，本题中用1 cm厚的铝板即能挡住射线，说明射线中不含射线，用薄纸便可挡住部分射线，说明射线中含有贯穿本领较小的射线，同时有大部分射线穿过薄纸，说明含有射线，从三种射线的贯穿能力大小方面分析问题 4下列射线在真空中的速度与光速相同的是(D)A阴极射线 B射线 C射线 D射线解析：要解答本题需掌握：光波在真空中的传播速度，射线和射线

16、速度的大小阴极射线中的电子是电热丝经通电发热而激发出来的，不同部位吸热量不同，所以激发飞出后的速度也不尽相同，比光速小；由实验测得射线的速度约是光速的十分之一，射线的速度约是光速的十分之九；射线是光子流，速度与光速相同，故D正确5物理学是一门实验科学，实验探究的方法在科学研究中具有重要作用卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析(B)A发现了电子B建立了原子的核式结构模型C提出了原子核具有复杂的结构D发现某些元素具有天然放射现象解析：通过对粒子的散射实验结果的分析，建立了原子的核式结构模型，B对该实验中没有发现电子，A错天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构，C错贝克勒尔发现了某些元素具有天然放射现

17、象，D错6若用x代表一个原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对的原子来说(B)Ax90，y90，z234Bx90，y90，z144Cx144，y144，z90Dx234，y234，z324解析：在中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y90；原子核外电子数等于质子数，所以x90；中子数等于质量数减去质子数，z23490144，综上所述，B选项正确7如图甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线(C)A射线 B射线C射线 D三种射线都可以解析：由图甲可知射线和射线都不

18、能穿透钢板，射线的穿透力最强，可用来检查金属内部的伤痕，答案为C.8(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则(AB)A它们的质子数相等B它们的核外电子数相等C它们的核子数相等D它们的中子数相等解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，因为是同位素，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题A、B选项正确9如图所示，将放射性物质铀放在有窄孔的铅盒中，在孔的正上方放着照相底片铅盒和照相底片之间放一对电极(左为正，右为负)，使电场的方向跟射线方向垂直在电场的作用下，铀发出的射线从左向右分成了、三束，由图可以判断(AB)A射线是高速的电子流，具有较强的贯穿本领B射线是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领C射线是高能量质子，它有很强的电离本领D三种射线都具有静止质量解析：该题通过带电粒子在磁场中运动和在电场中的运动，考查三种射线的特性，射线带正电荷，在电场中沿电场线方向偏转；在磁场中根据左手定则判定向右偏转；射线带负电荷，偏转的方向与射线相反；射线不带电，不偏转；由此可以判定射线是高速的电子流，具有较强的贯穿本领，A正确；射线是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领，B正确；射线是射线，C错误；射线是光子，没有静止质量，D错误10下列论述中不正确的是(B)A天