《2017秋高中物理第三章原子结构之谜过关检测粤教版选修3_520170916114.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017秋高中物理第三章原子结构之谜过关检测粤教版选修3_520170916114.wps（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第三章原子结构之谜 过关检测 (时间:45分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分.在每小题给出的四个选项中,第 15 题只有一 项符合题目要求,第 68 题有多项符合题目要求,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选 错的得 0 分) 1 1.在卢瑟福进行的 粒子散射实验中,少数 粒子发生大角度偏转的原因是( ) A.正电荷在原子中是均匀分布的 B.原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上 C.原子中存在带负电的电子 D.原子核中有中子存在 答案 B 解析 粒子散射实验证明了原子的核式结构模型,卢瑟福认为只有原子的几乎全部质量和
2、正 电荷都集中在原子中心的一个很小的区域,才有可能出现 粒子的大角度散射,选项 B 正确. 2 2.以下说法中正确的是( ) A.进行光谱分析可以用连续谱,也可以用吸收光谱 B.光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速 C.分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收 光谱进行分析 D.摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素 答案 B 解析进行光谱分析不能用连续谱,只能用线状谱或吸收光谱,故 A 错误.光谱分析的优点是灵敏 而迅速,故 B 正确.分析某种物质的组成,可用白光照射其低温蒸气产生的吸收光谱进行,故 C 错 误.月球不能发光,它只能反射太阳光,故其光谱是太
3、阳光谱,不是月球的光谱,不能用来分析月 球上的元素,故 D 错误. 3 3. 如图,氢原子的四个能级,其中 E1为基态.若氢原子 A 处于激发态 E2,氢原子 B 处于激发态 E3,则 下列说法正确的是( ) (导学号 51160184) A.原子 A 可能辐射出 3 种频率的光子 B.原子 B 可能辐射出 3 种频率的光子 C.原子 A 能够吸收原子 B 发出的光子并跃迁到能级 E4 D.原子 B 能够吸收原子 A 发出的光子并跃迁到能级 E4 答案 B 解析根据氢原子能级理论,处于激发态的氢原子向较低能级跃迁时会放出相应频率的光子.氢 原子向较高能级跃迁时会吸收相应频率的光子.氢原子 A
4、在第二能级向基态跃迁时只能放出一 种频率的光子,再跃迁到第四能级需要更多的能量. 4 4. 1 根据 粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型.如图表示了原子核式结构模型的 粒子散射图景.图中实线表示 粒子的运动轨迹.其中一个 粒子在从 a 运动到 b 再运动到 c 的过程中( 粒子在 b 点时距原子核最近),下列判断中正确的是( ) (导学号 51160185) A. 粒子的动能先增大后减小 B. 粒子的电势能先增大后减小 C. 粒子的加速度先变小后变大 D.电场力对 粒子先做正功后做负功 答案 B 解析根据原子核式结构的特点以及电场力做功与电势能的变化关系判断电势能的变化,再由动 能定
5、理(或能量守恒)判断动能变化情况. 粒子先靠近原子核,然后又远离原子核,则在运动过 程中,电场力(库仑斥力)对 粒子先做负功后做正功,所以其电势能先增大后减小,由动能定理 知,动能先减小后增大,则 B 选项正确,而 A、D 选项错误; 粒子受到的库仑斥力先增大后减小, 由牛顿第二定律知,加速度先增大后减小,C选项错误.故应选择 B. 5 5.氢原子从能级 A 跃迁到能级 B 时,释放频率为 1的光子;氢原子从能级 B 跃迁到能级 C 时, 吸收频率为 2的光子.若 21,则氢原子从能级 C 跃迁到能级 A 时,将( ) (导学号 51160186) A.吸收频率为 2-1的光子 B.吸收频率为
6、 2+1的光子 C.释放频率为 2-1的光子 D.释放频率为 2+1的光子 答案 C 解析从能级 A 跃迁到能级 B 时,有 EA-EB=h1 从能级 B 跃迁到能级 C 时,有 EC-EB=h2 由两式可得 EC-EA=h(2-1), 因 21,所以 ECEA,则从能级 C 跃迁到能级 A 时,放出光子,光子频率为 2-1,故选项 C 正确. 6 6.如图,汤姆生的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是(不考虑电子重力)( ) (导学 号 51160187) 汤姆生的气体放电管的示意图 A.若在 D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的 P1点 B.若在 D1、D2之间加上竖直
7、向下的电场,则阴极射线应向下偏转 C.若在 D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转 2 D.若在 D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转 答案 AC 解析实验证明,阴极射线是电子,它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧,可知选项 C 正确, 选项 B 错误;加上磁场时,电子在磁场中受洛伦兹力,要发生偏转,因而选项 D 错误;当不加电场 和磁场时,电子所受的重力可忽略不计,故打在 P1点,选项 A 正确. 7 7.如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于 n=4 的激发态,当向低能级跃迁时辐射 出若干种不同频率的光.关于这些光,下列说法正确的是( ) A.由
8、 n=4 能级跃迁到 n=1 能级产生的光子能量最大 B.由 n=2 能级跃迁到 n=1 能级产生的光子频率最小 C.这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光 D.用 n=2 能级跃迁到 n=1 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 答案 AD 解析根据 h=Em-En,原子由 n=4 能级跃迁到 n=1 能级时,能级差最大,产生的光子能量最大,选 项 A 正确.原子由 n=4 能级跃迁到 n=3 能级时,能级差最小,产生的光子能量最小,频率最小,选 项 B 错误.这些氢原子从 n=4 能级向低能级跃迁时可辐射出 6 种不同频率的光子,选项 C 错误. 原子由 n
9、=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光子的能量为 E=-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,大于铂 的逸出功,能使铂发生光电效应,选项 D 正确. 8 8.下列关于巴耳末公式 =R 的理解,正确的是( ) (导学号 51160188) A.此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的 B.公式中 n 可取任意值,故氢原子光谱是连续谱 C.公式中 n 只能取不小于 3 的整数值,故氢原子光谱是线状谱 D.公式不但适用于氢原子光谱的分析,也适用于其他原子的光谱 答案 AC 解析此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的 14条谱线中得到的,只适用于氢原子光 谱的分析,且 n 只能取
10、大于等于 3 的整数,则 不能取连续值,故氢原子光谱是线状谱.所以选 项 A、C 正确. 二、非选择题(共 4 小题,共 52分) 9 9.(10分)1911年卢瑟福依据 粒子散射实验中, 粒子发生了 (选填“大”或“小”) 角度散射现象,提出了原子的核式结构模型.若用动能为 1 MeV的 粒子轰击金箔,则其速度约 为 m/s.(质子和中子的质量均为 1.6710-27 kg,1 MeV=1106 eV) 答案大 6.9106 解析卢瑟福在 粒子散射实验中发现了大多数 粒子没有大的偏转,少数发生了较大的偏转, 卢瑟福抓住了这个现象进行分析,提出了原子的核式结构模型;1 MeV=11061.61
11、0-19 J= mv2,解得 v=6.9106m/s. 3 1010.(10分)氢原子第 n 能级的能量为 En= ,其中 E1为基态能量.当氢原子由第 4 能级跃迁到第 2 能级时,发出光子的频率为 1;若氢原子由第 2 能级跃迁到基态,发出光子的频率为 2,则 = . (导学号 51160189) 答案 解析根据 En= 可得 h1= ,h2= -E1,两式联立解得 . 1111.(16分)如图,氢原子最低的四个能级,当氢原子在这些能级间跃迁时,求: (导学号 51160190) (1)有可能放出几种能量的光子? (2)在哪两个能级间跃迁时,所发出光子波长最长?波长是多少? 答案(1)6
12、(2)由第 4 能级向第 3 能级跃迁 1.881 m 解析要放出光子,原子只能从高能级向低能级跃迁,当它们跃迁时,有的氢原子由 n=4 的激发态 跃迁到 n=3,然后再跃迁到 n=2 直到 n=1 的基态,或由 n=3 直接到 n=1;也有的氢原子由 n=4 直接 跃迁到 n=2 或 n=1 等,对大量的氢原子而言,发生上述各种跃迁都是可能的.根据数学知识,可求 出放出光子的种类,波长最长的光子,能量最小,因而波长最长的光子应由能级差最小的跃迁发 出. (1)由 N= 可得 N= =6(种). (2)氢原子由第 4 能级向第 3 能级跃迁时,能级差最小,辐射的光子波长最长,根据 h=E4-E
13、3=-0.85 eV-(-1.51 eV)=0.66 eV = m 1.881 m. 1212.(16分)美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子的电荷量.油滴实验的原理如图所示, 两块水平放置的平行金属板与电源相连,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由 于摩擦而带电,经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动 情况,两金属板间的距离为 d,忽略空气对油滴的浮力和阻力作用. (导学号 51160191) 4 (1)调节两金属板间的电势差 U,当 U=U0时,使得某个质量为 m1的油滴恰好做匀速直线运动,求 该油滴所带的电荷量; (2)若油滴进入电场时的初速度可以忽略,当两金属板间的电势差U=U1时,观察到某个质量为m2 的油滴进入电场后做匀加速直线运动,经过时间 t 运动到下极板,求此油滴所带的电荷量. 答案(1) (2) 解析(1)质量为 m1的油滴恰好做匀速直线运动,则其所受重力与库仑力平衡,即 m1g= ,得 q= . (2)质量为 m2的油滴向下做匀加速运动,d= at2,得 a= 若油滴带正电,所受库仑力方向向下,由牛顿第二定律得 a= g,到达下极板的 时间很短,难以精确测量,与事实不符,则油滴带负电,受到库仑力的方向竖直向上,由牛顿第二 定律得 m2g-q =m2a,解得 q= . 5