20192020学年高中物理第十八章原子结构测评含解析新人教选修3520190507343

20192020学年高中物理第十八章原子构造测评含解析新人教版选修352019050734320192020学年高中物理第十八章原子构造测评含解析新人教版选修352019050734320192020学年高中物理第十八章原子构造测评含解析新人教版选修3520190507343第十八章原子构造测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(此题共6小题,每题8分,共48分。此中第1~3题为单项选择题;第4~6题为多项选择题,所有选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.对于阴极射线的性质,以下说法正确的选项是()A.阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的B.阴极射线实质是电子C.阴极射线在电磁场中的偏转表示阴极射线带正电D.阴极射线的比荷比氢原子核小解析阴极射线是原子受激发射出的电子流,故A、C错,B对;电子带电量与氢原子相同,但质量是氢原子的,故阴极射线的比荷比氢原子大,D错。答案B2.对于特点谱线的说法正确的选项是()①明线光谱中的明线和汲取光谱中的暗线都是特点谱线②明线光谱中的明线是特点谱线,汲取光谱中的暗线不是特点谱线③明线光谱中的明线不是特点谱线,汲取光谱中的暗线是特点谱线④同一元素的明线光谱的明线与汲取光谱的暗线是相对应的A.只有①B.只有③C.只有①④D.只有②④解析因为原子发光只发出特定频次的光,光谱为线状谱;而当白光经过这类物质时,相同也只汲取相应频次的光而形成暗线,由此可知①、④正确,选C。答案C3.依据玻尔理论,一个氢原子的电子从一半径为ra的圆轨道自觉地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上,ra>rb,此过程中()A.原子要辐射一系列频次的光子B.原子要汲取一系列频次的光子C.原子要辐射某一频次的光子D.原子要汲取某一频次的光子解析从某一轨道直接跃迁到另一轨道,只好辐射或汲取一特定频次的光子;再依据ra>rb,从较远轨道向较近轨道跃迁,即从高能级向低能级跃迁,要辐射光子,故C正确。答案C4.已知氢原子能级公式为En=,此中E1=-13.6eV为氢原子的基态(n=1)能量。以下说法错误的有()A.量子数n越大,氢原子能量越小B.氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级,放出光子,核外电子的动能和系统电势能都减小C.大批处于n=3激发态的氢原子会辐射出3种不一样样频次的光D.处于基态的氢原子汲取能量为10.2eV的光子跃迁到n=4激发态解析A.氢原子能级公式为En=,此中E1=-13.6eV,En为负值,因为能量是标量,可知量子数n越大,En越大,氢原子能量越大,故A错误;B.氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级,放出光子,则能量减小,轨道半径变小,依据k=m知,电子动能变大,而其电势能减小,故B错误;C.依据=3知,大批处于n=3激发态的氢原子可能辐射出三种不一样样频次的光子,故C正确;D.处于基态的氢原子汲取能量为10.2eV的光子只好跃迁到n=2激发态,故D错误。答案ABD5.已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的能级图以以下图,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则()A.氢原子可能辐射6种频次的光子B.氢原子可能辐射5种频次的光子C.有3种频次的辐射光子能使钙发生光电效应D.有4种频次的辐射光子能使钙发生光电效应解析由N=知,氢原子可能放出6种频次的光子,选项A正确,B错;原子由n=4向低能级跃迁放出的6种频次的光子中,由hν=Em-En,知有3种频次的光子的能量大于金属钙的逸出功2.7eV,因此选项C正确,D错。答案AC6.欲使处于基态的氢原子激发,以下举措可行的是()A.用10.2eV的光子照耀B.用11eV的光子照耀C.用14eV的光子照耀D.用11eV的电子碰撞解析由氢原子能级构造可算出,10.2eV恰好为氢原子n=1和n=2的两能级之差,而11eV则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差,因此氢原子不可以汲取11eV的光子。对于14eV的光子,其能量大于氢原子的电离能(13.6eV),足以使氢原子电离,使电子走开核的拘束而成为自由电子,因此不受氢原子能级间跃迁条件的限制。用电子去碰撞原子时,入射电子的动能可以部分或所有被氢原子汲取,因此只需入射电子动能大于或等于基态和某个激发态能量之差,也可以使氢原子激发。答案ACD二、填空题(此题共2小题,共18分。把答案填在题中的横线上)7.(8分)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV,金属钠的截止频次为5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光子能量为eV,金属钠的逸出功为eV,因此(选填“能”或“不可以”)发生光电效应。?解析氢原子放出的光子能量E=E2-E1,代入数据得E=1.89eV金属钠的逸出功W0=hνc,代入数据得W0=2.3eV因为E<W0,因此不可以发生光电效应。答案1.892.3不可以8.(10分)以以下图为氢原子的能级图,莱曼线系是氢原子从n=2,3,4,5…激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系,辐射出光子的最小频次为,该光子被某种金属汲取后,逸出的光电子最大初动能为Ek,则该金属的逸出功为。已知普朗克常量为h,氢原子处于基态时的能级为E1。?解析大批激发态的氢原子向基态能级跃迁,所辐射的光子中,能量值越小,则频次也越小,即从n=2跃迁到n=1辐射的光子的频次最小,为:ν=依据光电效应方程有:Ek=hν-W0,因此该金属的逸出功为:W0=hν-Ek=-Ek,答案-Ek三、解答题(此题共3小题,共34分。解答应写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必然明确写出数值和单位)9.(10分)氢原子处于基态时,原子的能量为E1=-13.6eV,问:(1)氢原子在n=4的定态时,可放出几种光子?(2)若要使处于基态的氢原子电离,要用多大频次的电磁波照耀此原子?解析以以下图,原子处于n=1的定态,这时原子对应的能量最低,这必然态是基态,其余的定态均是激发态,原子处于激发态时,不坚固,会自动地向基态跃迁,而跃迁的方式又多种多样。要使处于基态的氢原子电离,就是要使氢原子第一条轨道上的电子获取能量走开原子核的引力拘束。由图可知可以放出6种光子。(2)由hν≥E∞-E1=13.6eV=2.176×10-18J得ν≥Hz=3.28×1015Hz。答案(1)6种(2)3.28×1015Hz10.(12分)氢原子光谱除了巴耳末系外,还有莱曼系、帕邢系等,此中帕邢系的公式为=R(),n=4,5,6,…,R=1.10×107m-1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线地区,试求:(1)n=6时,对应的波长?(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少?n=6时,流传频次为多大?解析(1)帕邢系公式=R(),当n=6时,得λ=1.09×10-6m。(2)帕邢系形成的谱线在红外线地区,而红外线属于电磁波,在真空中以光速流传,故波速为光速c=3×108m/s;由v==λν得,流传频次ν=Hz=2.75×1014Hz。答案(1)1.09×10-6m(2)3×108m/s2.75×1014Hz11.(12分)已知氢原子基态的能级值为E1=-13.6eV,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。(1)有一群氢原子处于量子数n=4的激发态,这些原子自觉由高能态向低能态跃迁时可以产生几条光谱线?请在以以下图的能级图上画出这些跃迁过程。(2)计算氢原子从n=4的激发态跃迁