學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(1～7題為單項(xiàng)選擇題，8～12題為多項(xiàng)選擇題，每小題5分,共60分)1．人們在研究原子結(jié)構(gòu)時提出過許多模型，其中比較有名的是葡萄布丁模型和核式結(jié)構(gòu)模型，它們的模型示意圖如圖1所示．下列說法中正確的是（)圖1A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)與葡萄布丁模型和核式結(jié)構(gòu)模型的建立無關(guān)B．科學(xué)家通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了葡萄布丁模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型C．科學(xué)家通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了核式結(jié)構(gòu)模型，建立了葡萄布丁模型D．科學(xué)家通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了葡萄布丁模型和核式結(jié)構(gòu)模型,建立了玻爾的原子模型答案B2．關(guān)于線狀譜，下列說法中正確的是（）A．每種原子處于不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同B．每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同C．每種原子在任何外界條件下發(fā)光的線狀譜都相同D．兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同答案C解析每種原子在任何外界條件下的線狀譜都相同，不同的原子的線狀譜不同．3．根據(jù)玻爾理論，在氫原子中，量子數(shù)n越大，則（)A．電子軌道半徑越小 B．核外電子運(yùn)動速度越大C．原子能量越大 D．電勢能越小答案C解析由rn＝n2r1可知A錯．氫原子在n能級的能量En與基態(tài)能量E1的關(guān)系為En＝eq\f（E1,n2）。因?yàn)槟芰縀1為負(fù)值，所以n越大，則En越大，所以C正確．核外電子繞核運(yùn)動所需的向心力由庫侖力提供keq\f(e2,r\o\al（2,n)）＝eq\f(mv\o\al（2，n）,rn)?？芍猺n越大,速度越小，則B錯．由E＝Ek＋Ep可知D錯．4．根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由n＝2軌道躍遷到n＝1軌道(）A．原子的能量減少,電子的動能增加B．原子的能量增加,電子的動能減少C．原子要放出一系列頻率不同的光子D．原子要吸收某一頻率的光子答案A5．氫原子能級的示意圖如圖2所示，大量氫原子從n＝4的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n＝3的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光b，則(）圖2A．可見光光子能量范圍在1。62eV到2。11eV之間B．氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時會輻射出紫外線C．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率D．氫原子在n＝2的能級可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離答案C解析由能級躍遷公式ΔE＝Em－En得：ΔE1＝E4－E2＝－0.85eV－(－3。4eV)＝2。55eVΔE2＝E3－E2＝－1。51eV－（－3。4eV）＝1.89eV故A錯；據(jù)ΔE＝eq\f(hc,λ)＝hν知，C對；ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－（－1.51eV)＝0。66eV,所以氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時能量差對應(yīng)的光子處于紅外線波段，B錯；氫原子在n＝2的能級時能量為－3。4eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV時才能電離，D錯．6．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，不同能級的能量En＝eq\f（E1,n2），其中n＝1，2，3，….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為（）A．－eq\f(4hc,3E1) B．－eq\f(2hc，E1)C．－eq\f（4hc,E1) D．－eq\f(9hc,E1)答案C解析依題意可知第一激發(fā)態(tài)能量為E2＝eq\f（E1,22），要將其電離，需要的能量至少為ΔE＝0－E2＝hν，根據(jù)波長、頻率與波速的關(guān)系c＝νλ，聯(lián)立解得最大波長λ＝－eq\f（4hc，E1），選項(xiàng)C正確．7．當(dāng)α粒子穿過金箔發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到庫侖斥力，速度一直減小答案B解析α粒子與金原子核帶同種電荷，兩者相互排斥，故A、C錯誤,B正確;α粒子在靠近金原子核時斥力做負(fù)功,速度減小,遠(yuǎn)離時斥力做正功，速度增大，故D錯誤．8．下列敘述中符合物理學(xué)史的有（)A．湯姆生通過研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子B．盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，證實(shí)了原子核是可以再分的C．巴耳末根據(jù)氫原子光譜分析，總結(jié)出了氫原子光譜可見光區(qū)波長公式D．玻爾提出的原子模型,徹底否定了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說答案AC解析湯姆生通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子,A正確；盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B錯；巴耳末根據(jù)氫原子光譜在可見光區(qū)的四條譜線得出巴耳末公式，C正確；玻爾的原子模型是在核式結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上提出的幾條假設(shè)，并沒有徹底否定核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，D錯誤．9．氫原子的核外電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時,下列說法中正確的是（)A．核外電子受力變小B．原子的能量減少,電子的動能增加C．氫原子要吸收一定頻率的光子D．氫原子要放出一定頻率的光子答案BD解析根據(jù)玻爾原子模型，核外電子繞氫原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)是由原子核對電子的庫侖引力提供向心力的，即F＝eq\f(ke2，r2)＝meq\f（v2,r)，可知r越小,F越大；v＝eq\r(\f（ke2,mr))，即r越小，v越大；電子由高能級躍遷到較低能級時，要放出一定的能量，輻射出一定頻率的光子，選項(xiàng)B、D正確．10．已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖3所示,一群氫原子處于量子數(shù)n＝4的能級狀態(tài)，則(）圖3A．氫原子可能輻射6種頻率的光子B．氫原子可能輻射8種頻率的光子C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)D．有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)答案AC解析由N＝eq\f（nn－1，2）知,氫原子可能放出6種頻率的光子，選項(xiàng)A正確，B錯誤；原子由n＝4能級向低能級躍遷放出的6種頻率的光子中，由hν＝Em－En知有3種頻率的光子能量大于金屬鈣的逸出功2.7eV,所以選項(xiàng)C正確，D錯誤．11．氫原子的能級如圖4所示，下列說法正確的是（)圖4A．處于n＝3能級的氫原子可以吸收任意頻率的光子B．氫原子從n＝3能級向n＝2能級躍遷時，發(fā)出的光子能量為1。89eVC．大量處于n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時,可能發(fā)出3種不同頻率的光D．處于n＝1能級的氫原子可以吸收能量為10eV的電子的能量答案BC解析當(dāng)原子向高能級躍遷時,只能吸收特定頻率的光子，A項(xiàng)錯誤;氫原子從n＝3能級向n＝2能級躍遷時，發(fā)出的光子能量為E3－E2＝－1.51eV－（－3.40eV)＝1。89eV，B項(xiàng)正確;大量處于n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時，發(fā)出光子頻率的數(shù)量可以由公式Ceq\o\al(2，3)來計(jì)算，Ceq\o\al（2，3)＝3，C項(xiàng)正確；處于n＝1能級的氫原子不能吸收能量為10eV的電子的能量，D項(xiàng)錯．12．氫原子能級圖的一部分如圖5所示，a、b、c分別表示氫原子在不同能級間的三種躍遷途徑,設(shè)在a、b、c三種躍遷過程中，放出光子的能量和波長分別是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，則(）圖5A．λb＝λa＋λc B。eq\f（1,λb)＝eq\f（1，λa）＋eq\f(1，λc)C．λb＝λaλc D．Eb＝Ea＋Ec答案BD解析Ea＝E3－E2,Eb＝E3－E1，Ec＝E2－E1,所以Eb＝Ea＋Ec，D正確；由ν＝eq\f(c,λ）得λa＝eq\f(hc，E3－E2）,λb＝eq\f（hc,E3－E1）,λc＝eq\f(hc，E2－E1)，取倒數(shù)后得到eq\f（1,λb）＝eq\f(1，λa)＋eq\f(1，λc)，B正確．二、填空題(本題共2個小題，共10分)13．（4分)以下三個示意圖所表示的實(shí)驗(yàn)中能說明原子核式結(jié)構(gòu)的是．答案A解析圖A是α粒子散射實(shí)驗(yàn)，反映了原子的核式結(jié)構(gòu)．14．（6分)氫原子的能級圖如圖6所示，一群氫原子處在n＝4的能級上，向低能級躍遷時,最多能輻射出種光子;用這些光子照射逸出功為W0＝4.54eV的金屬鎢時，能使其發(fā)生光電效應(yīng)的有種光子．圖6答案63解析處在n＝4能級上的氫原子最多能輻射出N＝eq\f(4×3，2）種＝6種光子，能量大于4。54eV的有4→1、3→1、2→1的三種光子．三、計(jì)算題(本題共3個小題，共30分)15．(8分)氫原子的基態(tài)能量E1＝－13。6eV，電子繞核運(yùn)動的半徑r1＝0.53×10－10m，則氫原子處于n＝2的激發(fā)態(tài)時，(1)原子系統(tǒng)具有的能量是多少？（2)電子軌道上運(yùn)動的動能為多少？（3）電子具有電勢能為多少？答案（1)－3.4eV(2)3。4eV（3）－6.8eV解析(1）由En＝eq\f(E1，n2）可得E2＝－eq\f(13.6,22）eV＝－3.4eV，即為原子系統(tǒng)的能量．(2)由F＝eq\f(ke2,r\o\al(2，2)）＝eq\f（mv2，r2）得，Ek2＝eq\f(1，2)mv2＝eq\f(ke2,2r2)＝eq\f(ke2,8r1)，代入數(shù)據(jù)，解得Ek2＝3。4eV，即電子在軌道上的動能為3.4eV。(3)由Epn＝En－Ekn，得Ep2＝2E2＝－6。8eV，即電子具有的電勢能為－6。8eV。16．（8分)有大量的氫原子吸收某種頻率的光子后從基態(tài)躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài)，已知?dú)湓犹幱诨鶓B(tài)時的能量為E1,則吸收光子的頻率ν是多少？當(dāng)這些處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷發(fā)光時，可發(fā)出幾條譜線？輻射光子的能量分別為多少？(答案用字母表示)答案見解析解析據(jù)躍遷理論hν＝E3－E1，而E3＝eq\f（1，9）E1，所以ν＝eq\f（E3－E1,h)＝－eq\f(8E1，9h).由于是大量原子，可從n＝3躍遷到n＝1，從n＝3躍遷到n＝2，再從n＝2躍遷到n＝1,故應(yīng)有三條譜線．光子能量分別為E3－E1，E3－E2，E2－E1，即－eq\f（8，9）E1,－eq\f（5,36）E1，－eq\f(3，4）E1.17．（14分）氫原子處于基態(tài)時，原子的能量為E1＝－13.6eV，當(dāng)處于n＝3的激發(fā)態(tài)時,能量為E3＝－1。51eV,則：（1）當(dāng)氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到n＝1的基態(tài)時，向外輻射的光子的波長是多少?(2）若要使處于基態(tài)的氫原子電離,至少要用多大頻率的電磁波照射原子?(3）若有大量的氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài),則在躍遷過程中可能釋放出幾種頻率的光子？其中波長最長的是多少？答案（1)1。03×10－7m(2）3。28×1015Hz(3)3種6.58×10－7m解析(1)根據(jù)玻爾理論E3－E1＝heq\f(c,λ)λ＝eq\f(hc，E3－E1）＝eq\f（6。63×10－34×3×108,－1。51＋13.6×1。6×10－19）m≈1。03×10－7m（2）要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子須滿足hν≥0－E1解得ν≥－eq\f（E1,h）＝eq\f(－－13.6×1.6×10－19，6。63×10－34）Hz≈3.28×1015Hz.（3)當(dāng)大量氫原子處于n＝3能級時,可能釋放出的光子頻率種類為N＝eq\f（nn－1,2)＝3種由于E2＝eq\f(E