2015_2016高中物理第三章原子结构之谜章末小结粤教版选修3_5+2015_2016高中物理第三章原子结构之谜章末过关检测卷粤教版选修3_5.docx

2015_2016高中物理第三章原子结构之谜章末小结粤教版选修3_5【金版学案】2015-2016高中物理 第三章 原子结构之谜章末小结 粤教版选修3-51(多选)有关氢原子光谱的说法正确的是(BC)A氢原子的发射光谱是连续谱B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关解析：原子光谱是特征光谱，选项B、C正确，选项D错误连续光谱没有特征性，不能用来鉴别某一种元素，而原子光谱就可以用来鉴别元素2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：波长最长的光最容易发生衍射现象，是由n4能级跃迁到n3能级产生的，因此从n4能级跃迁到n3能级放出的光子的频率也是最小的，故A、B错；由n4能级向低能级跃迁可辐射6种不同频率的光，从n2能级到n1能级跃迁时放出光子的能量为10.2 eV，能使逸出功为6.34 eV的金属铂发生光电效应，故C错，D对 3.下列能揭示原子具有核式结构的实验是(C)A光电效应实验 B伦琴射线的发现C粒子散射实验 D氢原子光谱的发现解析：光电效应实验说明光的粒子性，伦琴射线的发现说明X射线是一种比光波波长更短的电磁波，氢原子光谱的发现促进了氢原子模型的提出，卢瑟福根据粒子的散射实验结果，提出了原子的核式结构模型综上所述，选项C正确4下列有关氢原子光谱的说法正确的是(BC)A氢原子的发射光谱是连续谱B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关解析：氢原子的发射光谱是不连续的，它只能发出特定频率的光，说明氢原子的能级是分立的，选项B、C正确，A错误根据玻尔理论可知，选项D错误5卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究 原子结构，正确反映实验结果的示意图是(D)解析：本题考查粒子散射实验的结果，属于容易题实验结果是：离金原子核越远的粒子偏转角度越小，离金原子核越近的粒子偏转角度越大，正对金原子核的粒子被沿原路“撞回”所以选项D正确6已知氢原子的能级公式为： En，其中E113.6 eV.现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子，受照射后的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则该照射单色光的光子能量为(C)A13.6 eV B12.75 eV C12.09 eV D10.2 eV解析：受照射后的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，说明氢原子受光照射后是从1能级跃迁到3能级故：hEmEn(1.51 eV)(13.6 eV)12.09 eV.7氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则(D)A吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h1解析：由跃迁假设及题意可知，h1EmEn，h2EkEn，红光频率1小于紫光频率2，所以能级k能量大于能级m能量，所以从能级k到能级m需要辐射光子，选项A、C错误；h3EkEm，由以上各式可得h3h2h1，选项D正确、B错误8氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示：处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为(A)A红、蓝靛 B黄、绿C红、紫 D蓝靛、紫解析：如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝靛，A正确9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的频率分别为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种频率的光谱，这说明氢原子受激发跃迁到n3的激发态，然后从n3能级向低能级跃迁，产生三种频率的光谱，根据跃迁规律有：h0h3h2h1，解得：0321，故选项B正确10氢原子核外电子的电量为e，它绕核运动的最小轨道半径为0，试求：(1)电子绕核做圆周运动时的动能；(2)电子所在轨道处的电场强度的大小；(3)若已知电子质量为m，则电子绕核运动的向心加速度为多大？解析：建立经典原子模型，电子绕原子核做匀速圆周运动的向心力由库仑力提供(1)由牛顿第二定律：得：Ek(2)由点电荷的场强公式，得：E(3)由牛顿第二定律知ma，所以有a.答案：2015_2016高中物理第三章原子结构之谜章末过关检测卷粤教版选修3_5章末过关检测卷(三) 第三章原子结构之谜(考试时间：50分钟分值：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1以下说法中符合汤姆生原子模型的是(A)A原子中的正电荷部分均匀分布在原子中 B原子中的正电荷部分集中在很小的体积内C电子在原子内可以自由运动 D电子在原子内不能做任何运动解析：原子的核式结构是卢瑟福提出的，不是汤姆生2氢原子光谱中巴耳末系中最短波长是(A)A. B.R CR D.解析：根据巴耳末公式有，当n时，最短波长为，A选项正确3氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有(B)A1种 B2种 C3种 D4种解析：原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级能量之差决定，即hEmEn，且能级越高，相邻能级间的差值越小(在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点)发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率本题未知该金属的极限频率，但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率 氢原子由高能级E3向低能级跃迁的可能情形为31、32、21三种其中31发出的光子频率大于21发出光子的频率，32发出的光子频率小于21发出的光子频率，已知21发出的光子能发生光电效应，则31发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而32发出的光子无法判定是否能发生光电效应因此辐射出的三种频率的光能使此金属板发生光电效应的至少有2种4下列说法不正确的是(A)A电子的发现表明原子核有复杂结构 B电子的发现表明原子有复杂结构C粒子散射实验证明了原子的核式结构 D氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的5一个氢原子从n3能级跃迁到n2能级，该氢原子(B)A放出光子，能量增加 B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加 D吸收光子，能量减少解析：氢原子从高能级跃迁到低能级，要放出能量(光子)，能量减少6如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子(A)A从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长B从n5能级跃迁到n1能级比从n5能级跃迁到n4能级辐射出电磁波的速度大C处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量解析：辐射出的电磁波的能量EhEmEn，所以A项正确；电磁波在真空中速度都是光速c，故B项错误；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的，C项也错误；从高能级向低能级跃迁时，是氢原子一定向外辐射出能量，不是原子核辐射能量，故D项也错误7氢原子从n3的能级跃迁到n2的能级放出光子的频率为，则它从基态跃迁到n4的能级吸收的光子频率为(D)A. B. C. D.解析：氢原子从n3的能级跃迁到n2的能级，hE3E2E1， 则从基态跃迁到n4的能级，吸收光子能量 hE4E1E1E1， 由得，选项D正确二、多项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分在每小题给出的四个选项中，只有多个选项正确，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，不选或有选错的得0分)8对粒子散射实验装置的描述，下列说法正确的是(AD)A主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜 B金箔的厚薄对实验无影响C如果改用铝箔就不能发生散射现象 D实验装置应放在真空中解析：粒子散射实验是指用粒子轰击很薄的金箔物质层，通过观察粒子穿过物质层后的偏转情况，获得原子结构的信息为准确观察粒子的偏转情况，荧光屏和显微镜能够围绕金箔转动，且整个装置放在真空环境中金箔厚度不同，粒子穿过时所遇金原子数目不同，对散射产生影响不同；若改用铝箔，由于铝原子核质量、电荷量较小，使散射受影响，但仍能发生散射，故A、D正确，B、C错误9有关氢原子光谱的说法正确的是(BC)A氢原子的发射光谱是连续的 B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关解析：原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱，原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光，综上所述，选项A、D错，B、C对10欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是(AC)A用10.2 eV的光子照射 B用11 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级差大于13.6 eV的光子能使氢原子电离11已知氢原子处于激发态的能量En，式中E1为基态的能量E113.6 eV.对于处于n4激发态的一群氢原子来说，可能发生的辐射是(BC)A能够发出五种能量不同的光子B能够发出六种能量不同的光子C发出的光子的最大能量是12.75 eV，最小能量是0.66 eVD发出的光子的最大能量是13.6 eV，最小能量是0.85 eV解析：最大能量是从n4的激发态跃迁到基态，最小能量是从n4激发态跃迁到n3激发态12一群处于n4激发态的氢原子，当它们自发跃迁到较低能级时(BD)A从n4跃迁到n3时，辐射的光子波长最短B从n4直接跃迁到n1时辐射的光子的波长最短C从n4直接跃迁到n1时，辐射的光子波长最长D从n4直接跃迁到n2时，辐射的光子的能量等于从n4跃迁到n3和从n3跃迁到n2辐射的两个光子的能量之和解析：由n4跃迁到n3时能级差最小，辐射光子的波长最长；而跃迁到n1时辐射光子的波长最短13氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可以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1>2，则另一个波长可能是(CD)A12 B12 C. D.解析：设另一个波长可能是3，当1>2>3时，氢原子在三个相邻的能级之间发生跃迁，辐射光子的能量关系为，可得3，故C项是正确的当3>1>2时，同理可得，解得3，D项也是正确的14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图所示在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(BD)A40.8 eV B43.2 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，54.0 eV不是电子电离需要吸收的能量，选项A、C均可以，而B、D选项不满足条件，所以本题选择B、D选项三、计算题(本题共2小题，共30分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(15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5.33× Hz，普朗克常量h6.63×J·s.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，能否发生光电效应解析：氢原子发出的光子能量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E<W0，所以不能发生光电效应 答案：不能16(15分)下图为氢原子最低的四个能级氢原子在这些能级之间跃迁，所辐射的光子频率最多有几种？其中最小频率等于多少？解析：根据谱线种数公式，频率种数最多为 N6. 从能级E4跃迁到E3，辐射的光子能量最小，频率最低，且为 min 答案：61.6×Hz11