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1、章末质量评估（三） （时间：90 分钟满分：100 分） 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分每小题给出的四个选项中， 只有一个选项正确） 1 .下列能揭示原子具有核式结构的实验是 （） A. 光电效应实验 B.伦琴射线的发现 C. a粒子散射实验 D.氢原子光谱的发现 解析：光电效应现象证明了光的粒子性本质，与原子结构无关，选项 A 错误；伦琴射线 的发现以及氢原子光谱的发现都与原子的能级结构有关，都是原子能级跃迁的结论，选项 B、 D 错误；卢瑟福的 a粒子散射实验证实了原子的核式结构模型，选项 C 正确. 答案：C 2 . 20 世纪初，为了研究物质内部的结
2、构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的 结构，发现了电子、中子和质子，如图是 （） 解析：对于量子数 n=3 的一群氢原子，当它们向较低的激发态或基态跃迁时，可能产生 A. 卢瑟福的a粒子散射实验装置 B. 卢瑟福发现质子的实验装置 C. 汤姆生发现电子的实验装置 D.查德解析：题图是卢瑟福的 a粒子散射实验装置，选 A. 答案：A 3 .光子能量为 的一束光照射容器中的氢 （设氢原子处于n=3 的能级），氢原子吸收光 子后，V 1 , V 2,，V 6的六种光谱线，且 V 1rb,则此过程原子要辐射某一频率的光子 D. 氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁 解析：原子由能量为 &的
3、定态向低能级跃迁时， 辐射的光子能量等于能级差， 与&不同, 故 A 错；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故 B 错；电子由半径 大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故 收光子后能量增加，能级升高，故 D 错.C 正确；原子吸 答案：C 10. 氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为 入1 = 0.632 8 卩 m 入2= 3.39 卩 m 已知波长为 入i的激光是氖原子在能级间隔为 Ei= 1.96 eV 的两个能级之间跃迁 产生的用 Ea 表示产生波长为 入2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则 E2的近似值为（） A. 10.5
4、0 eV B. 0.98 eV C. 0.53 eV D. 0.36 eV c 解析：本题考查玻尔的原子跃迁理论.根据 E= hv , v =,可知当 E= 1.96 eV , 入 入=0.632 8 卩 m 当 入=3.39 卩 m 时，联立可知 曰=0.36 eV，故选 D. 答案：D 二、多项选择题（本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题给出的四个选项中 有多个选项正确，全选对得 4 分，漏选得 2 分，错选或不选得 0 分） 11. 下列有关氢原子光谱的说法正确的是 （） A. 氢原子的发射光谱是非连续谱 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
5、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 A、B C 正确，根据玻尔理论可知，选项 D 错误. 答案：ABC 12. 如图所示为 a粒子散射实验中 a粒子穿过某一金原子核附近的示意图， A B C 分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是 （） A a粒子在A处的速度比在 B处的速度小 B. a粒子在B处的动冃匕取大， 电势能最小 C. a粒子在A、C两处速度大小相等 D a粒子在B处的速度比在 C处的速度要小 解析：a粒子由A经B运动到C,由于受到库仑斥力的作用, 以
6、A 项错误， D 项正确； 库仑斥力对 a粒子先做负功后做正功， 使动能先减小后增大，电势 能先增大后减小，B 项错误；A C处于同一个等势面上，从 A到C库仑力不做功，速度大小 不变，C 项正确. 答案：CD 13. 关于a粒子散射实验的下述说法中正确的是 （） A. 在实验中观察到的现象是绝大多数 a粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发 生了较大偏转，极少数偏转超过 90,有的甚至被弹回接近 180 B. 使a粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子；当 a粒子接近电子时，电子 的吸引力使之发生明显偏转 C. 实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分 D. 实验表明原
7、子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量 解析：A 项是对该实验现象的正确描述； 使a粒子偏转的力是原子核对它的静电排斥力， 而不是电子对它的吸引力， 故 B 错；C 项是对实验结论之一的正确分析； 原子核集中了全部正 电荷和几乎全部质量，因核外还有电子，故 D 错. 答案：AC 14. 关于氢原子能级跃迁，下列叙述中正确的是 （） A. 用波长为 60 nm 的 X 射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子 B. 用能量为 10.2 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C. 用能量为 11.0 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D. 用能量为 12.5
8、eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 解析：波长为 60 nm 的 X 射线的能量: =h= 6.63 X 10 V J： 10一6 J = 3.32 X 10-18 J = 20.75 eV 入 60 X 10 氢原子的电离能： E= 0 ( 13.6)eV = 13.6 eV v E= 20.75 eV , 所以可使氢原子电离， A 正确. 由 hv = Em E得： Em1= h V + E= 10.2 eV + ( 13.6)eV = 3.4 eV ； Em汙 11.0 eV + ( 13.6)eV = 2.6 eV ； Em尸 12.5 eV + ( 13.6)eV =
9、 1.1 eV. E 由吕=2得，只有Em1= 3.4 eV 对应于n= 2 的状态.由于原子发生跃迁时吸收光子只能 n 吸收恰好为两能级差能量的光子，所以只有 B 可使氢原子从基态跃迁到激发态. a粒子先减速后加速，所 答案：AB 三、非选择题（本题共 4 小题，共 54 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3 (1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁 (氢原子能级如图所示)? 15. (12 分)氢原子处于基态时，原子的能级为 E = - 13.6 eV,普朗克常量h= 6.63 X 10 一34 J
10、s，氢原子在n= 4 的激发态时，问： (1) 要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？ (2) 能放出的光子的最大能量是多少？ B 13.6 解析：(1) E4=孑= eV = 0.85 eV , 使氢原子电离需要的最小能量是 E= 0.85 eV. (2)从n= 4 能级跃迁到n= 1 能级时，辐射的光子能量最大. E= E4 E= 12.75 eV. 答案：(1)0.85 eV (2)12.75 eV 16. (14 分)氢原子处于基态时，原子的能级为 E= 13.6 eV,当处于n= 3 的激发态时， 能量为 1.51 eV，则： (1) 当氢原子从n= 3 的激发态跃迁到 n= 1
11、 的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？ (2) 若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射电子？ (3) 若有大量的氢原子处于 n= 3 的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？ 其中最长波长是多少？ 解析： he 7 (1)入= =1.03 X 10 m. | E | 15 (2) v =3.28 X 10 Hz. h (3) 3 种，其中波长最长的是从 n= 3 到n= 2 所放出光子， he he 7 入= = = 6.58 X 10 m. E3 Ea E 曰-7 答案：(1)1.03 X10 m (2)3.28 X10 Hz (3) 3 种 6.58 X 10
12、 7 m 17. (14 分)原子可以从原子间的碰撞中获得能量， 从而能发生能级跃迁(在碰撞中，动能 损失最大的是完全非弹性碰撞 )一个具有 13.6 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、 也处于基态的氢原子发生对心正碰. 3 (1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁 (氢原子能级如图所示)? 0 十-0.3S _0 一沾 -1.51 -3.40 -13.S (2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？ 解析：(1)设运动氢原子的速度为 V。，完全非弹性碰撞后两者的速度为 V,损失的动能 E 被基态原子吸收. 若厶E= 10.2 eV，则基态氢原子可由 n=
13、1 跃迁到n= 2. 由动量守恒和能量守恒有： mv= mv 1 2 1 2 1 2 2mv= 2mv+ ?mv+ E, ；mV= E， Ek= 13.6 eV. 1 1 2 解得， E= 2 2mv = 6.8 eV. 因为 E= 6.8 eV v 10.2 eV，所以不能使基态氢原子发生跃迁. (2)若使基态氢原子电离，则 E= 13.6 eV , 代入得 Ek= 27.2 eV. 答案：(1)不能(2)27.2 eV 18. (14 分)如图所示为氢原子能级图，试回答下列问题： - - - - - - - - - - j 4- -0,85 3- 1.51 2- 3,40 - -13.fi
14、 (1) 一群处于n= 4 能级的氢原子跃迁后可能辐射出几种频率的光子？ (2) 通过计算判断：氢原子从 n= 4 跃迁到n= 2 时辐射出的光子，能否使金属铯发生光电 效应？若能，则产生的光电子的初动能是否可能为 0.48 eV(已知普朗克常量 h= 6.63 X 10 J s，金属铯的极限频率为 4.55 X 1014 Hz)? 解析：(1)最多可能辐射出 6 种频率的光子； (2)由氢原子能级图可知，从能级 n= 4 跃迁到n= 2,辐射出的光子中，能量最大值为： E光=国一 E= 2.55 eV. 金属铯的逸出功 W= h v3.02 X 10 一19 J1.89 eV. 因为E光W所以可以发生光电效应. 由爱因斯坦光电效应方程得： Ekm= E 光一 W 可知产生的光电子的最大初动能为 0.66 eV. 因为光电子的最大初动能大于 0.48 eV ，所以可以产生 0.48 eV 的光电子 答案： (1)6 (2) 能 是