章末檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分．其中1～9題為單項(xiàng)選擇題，10～12題為多項(xiàng)選擇題)1．以下說(shuō)法中符合事實(shí)的是()A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型B．玻爾發(fā)現(xiàn)電子并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型C．盧瑟福做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型D．密立根做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型答案C解析湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；盧瑟福做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．2．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是()A．α粒子散射實(shí)驗(yàn) B．對(duì)陰極射線的研究C．氫原子光譜的研究 D．電子的發(fā)現(xiàn)答案A解析盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)少部分α粒子出現(xiàn)了大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為原子是由處于原子中央的很小的原子核和核外帶負(fù)電的電子組成的，故A對(duì)．3．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是()答案D解析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：離金原子核越遠(yuǎn)的α粒子偏轉(zhuǎn)角度越小，離金原子核越近的α粒子偏轉(zhuǎn)角度越大，正對(duì)金原子核的α粒子被沿原路“撞回”．所以選項(xiàng)D正確．4．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，這些α粒子()A．一定受到重金屬原子核的斥力作用B．動(dòng)能不斷減小C．電勢(shì)能不斷增大D．出現(xiàn)大角度偏轉(zhuǎn)是與電子碰撞的結(jié)果答案A解析α粒子一定受到斥力的作用，斥力先做負(fù)功后做正功，α粒子的動(dòng)能先減小后增大，勢(shì)能先增大后減小．α粒子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子的質(zhì)量，與電子碰撞后其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)基本不變，A項(xiàng)正確．5．如圖1所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光．在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()圖1答案C解析根據(jù)玻爾的原子躍遷公式heq\f(c,λ)＝Em－En(m>n)可知，兩個(gè)能級(jí)間的能量差值越大，輻射光的波長(zhǎng)越短，從圖中可看出，能量差值最大的是E3－E1，輻射光的波長(zhǎng)a最短，能量差值最小的是E3－E2，輻射光的波長(zhǎng)b最長(zhǎng)，所以譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大的是a、c、b，C正確．6．氫原子光譜中巴爾末系中最短波長(zhǎng)是()A.eq\f(4,R)B.eq\f(4,3)RC．RD.eq\f(R,2)答案A解析根據(jù)巴爾末公式有eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，λ＝eq\f(1,R\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2))))，當(dāng)n＝∞時(shí)，最短波長(zhǎng)為eq\f(1,\f(1,4)R)＝eq\f(4,R)，A選項(xiàng)正確．7．按照玻爾的理論，氫原子的能級(jí)是氫原子處于各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能和電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能．當(dāng)一個(gè)氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能增加，電子的動(dòng)能增加B．氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能減小C．氫原子可能輻射6種不同波長(zhǎng)的光D．氫原子可能輻射3種不同波長(zhǎng)的光答案D解析當(dāng)一個(gè)氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可能發(fā)生4→3,3→2,2→1三種情況，切記不是大量氫原子，故C錯(cuò)誤、D正確；當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)，軌道半徑減小，根據(jù)公式keq\f(q2,r2)＝meq\f(v2,r)可得電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，故A、B錯(cuò)誤．8．氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為ν1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則()A．吸收光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．吸收光子的能量為hν2－h(huán)ν1D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1答案D解析由躍遷假設(shè)及題意可知，hν1＝Em－En，hν2＝Ek－En，紅光頻率ν1小于紫光頻率ν2，所以能級(jí)k能量大于能級(jí)m能量，所以從能級(jí)k到能級(jí)m需要輻射光子，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；由以上各式可得Ek－Em＝hν2－h(huán)ν1，選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)誤．9．氫原子從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)放出光子的頻率為ν，則它從基態(tài)躍遷到n＝4的能級(jí)吸收的光子頻率為()A.eq\f(4,9)νB.eq\f(3,4)νC.eq\f(25,16)νD.eq\f(27,4)ν答案D解析氫原子從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)，hν＝E3－E2＝eq\f(E1,9)－eq\f(E1,4)＝－eq\f(5,36)E1①則從基態(tài)躍遷到n＝4的能級(jí)，吸收光子能量hν′＝E4－E1＝eq\f(E1,16)－E1＝－eq\f(15,16)E1②由①②得ν′＝eq\f(27,4)ν，選項(xiàng)D正確．10．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(shí)，下列說(shuō)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(dòng)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(shí)，r減小，由庫(kù)侖定律知核外電子受力變大，A錯(cuò)；由keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)得Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)知電子的動(dòng)能變大，由En＝－eq\f(13.6,n2)eV知n減小時(shí)原子能量減少，B對(duì)；電子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出一定頻率的光子，C錯(cuò)，D對(duì)．11．如圖2為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則氫原子()圖2A．從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出光子的波長(zhǎng)長(zhǎng)B．從n＝5能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)比從n＝5能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)輻射出光子的速度大C．處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的D．從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量答案AC解析根據(jù)ΔE＝hν，ν＝eq\f(c,λ)可知λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(hc,ΔE)，從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)的能級(jí)差比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)的能級(jí)差小，所以從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出光子的波長(zhǎng)長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確；電磁波的速度是光速，與電磁波的波長(zhǎng)、頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率并不相同，C正確；從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子一定向外放出能量，而不是氫原子核放出能量，D錯(cuò)誤．所以選A.12．關(guān)于氫原子能級(jí)躍遷，下列敘述中正確的是()A．用波長(zhǎng)為60nm的X射線照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子B．用能量為10.2eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C．用能量為11.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)D．用能量為12.5eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)答案AB解析波長(zhǎng)為60nm的X射線的能量：E0＝heq\f(c,λ)＝6.63×10－34×eq\f(3×108,60×10－9)J＝3.32×10－18J＝20.75eV，氫原子的電離能：ΔE＝0－(－13.6)eV＝13.6eV<E0＝20.75eV所以可使氫原子電離，A正確；由hν＝Em－E得：Em1＝hν＋E＝10.2eV＋(－13.6)eV＝－3.4eV；Em2＝11.0eV＋(－13.6)eV＝－2.6eV；Em3＝12.5eV＋(－13.6)eV＝－1.1eV.由En＝eq\f(E1,n2)得，只有Em1＝－3.4eV對(duì)應(yīng)于n＝2的狀態(tài)．由于原子發(fā)生躍遷時(shí)吸收光子只能吸收恰好為兩能級(jí)差能量的光子，所以只有B可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)．二、填空題(本題共2小題，共13分)13．(6分)大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時(shí)放出三種不同能量的光子，其能量值分別是：1.89eV、10.2eV、12.09eV.躍遷發(fā)生前這些原子分布在______個(gè)激發(fā)態(tài)能級(jí)上，其中最高能級(jí)的能量值是____eV(基態(tài)能量為－13.6eV)．答案2－1.51解析發(fā)出三種不同能量的光子，由此可知，躍遷發(fā)生前這些原子分布在兩個(gè)激發(fā)態(tài)，其中最高能級(jí)(n＝3)的能量值是－13.6eV＋12.09eV＝－1.51eV.14．(7分)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He＋)的能級(jí)圖如圖3所示．電子處在n＝3軌道上比處在n＝5軌道上離氦核的距離______(選填“近”或“遠(yuǎn)”)．當(dāng)大量He＋處在n＝4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有____條．圖3答案近6解析量子數(shù)越大，軌道越遠(yuǎn)，電子處在n＝3軌道上比處在n＝5軌道上離氦核的距離要近；處在n＝4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有Ceq\o\al(2,4)＝6條．三、計(jì)算題(本題共2小題，共27分)15．(13分)密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖4所示，A、B是兩塊平行放置的水平金屬板，A板帶正電，B板帶負(fù)電．從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到A、B兩板之間的電場(chǎng)中．小油滴由于摩擦而帶負(fù)電，調(diào)節(jié)A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場(chǎng)力和重力平衡．已知小油滴靜止處的電場(chǎng)強(qiáng)度是1.92×105N/C，油滴半徑是1.64×10－4cm，油的密度是0.851g/cm3，圖4答案8.0×10－19C解析小油滴質(zhì)量m＝ρV＝ρ·eq\f(4,3)πr3①由題意知mg－Eq＝0②由①②兩式可得：q＝eq\f(ρ·4πr3g,3E)代入數(shù)據(jù)q＝eq\f(0.851×103×4π×9.8×1.64×10－63,3×1.92×105)C＝8.0×10－19小油滴所帶電量q是電子電量e的倍數(shù)為n＝eq\f(8.0×10－19,1.6×10－19)＝5倍．16．(14分)氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能量為E1＝－13.6eV，當(dāng)處于n＝3的激發(fā)態(tài)時(shí)，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(shí)，向外輻射的光子的波長(zhǎng)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