2019_2020學(xué)年高中物理第十八章原子結(jié)構(gòu)單元測(cè)試題（四）（含解析）新人教版.docx

原子結(jié)構(gòu)單元測(cè)試題一、選擇題1.根據(jù)經(jīng)典電磁理論，從盧瑟福原子模型可以得到的推論是( )A.原子十分穩(wěn)定，原子光譜是連續(xù)光譜B.原子十分穩(wěn)定，原子光譜是線狀光譜C.原子很不穩(wěn)定，原子光譜是連續(xù)光譜D.原子很不穩(wěn)定，原子光譜是線狀光譜2.玻爾的原子模型在解釋原子的下列問(wèn)題時(shí)，與盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)觀點(diǎn)是相同的( )A.電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力，就是電子與核之間的靜電引力B.電子只能在一些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)C.電子在不同軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)能量不同D.電子在不同軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)靜電引力不同3.城市夜間的路燈常常用高壓鈉燈，其工作物質(zhì)是鈉，鈉在被激發(fā)放電時(shí)，其輻射的譜線主要集中在鈉原子的特征譜線589nm到589.6nm附近，這一波長(zhǎng)的譜線正是可見(jiàn)光的黃光波段，所以燈光呈現(xiàn)黃色，若用一個(gè)發(fā)出的是連續(xù)光譜的光源照射鈉的冷蒸氣，此時(shí)鈉原子吸收對(duì)應(yīng)的光，這時(shí)我們?nèi)敉ㄟ^(guò)分光鏡去觀察光譜，以下說(shuō)法正確的是( )A.能看到連續(xù)的光譜B.只能看到兩根暗線C.在黃光區(qū)域有兩暗線D.看到一片白光放射源顯微鏡熒光屏金箔圖1ABCD4.如圖1所示為盧瑟福和他的同事做粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置，下列對(duì)觀察到的現(xiàn)象的描述，正確的是( )A.在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B.在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比在A位置時(shí)稍少些C.在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光D.在D位置時(shí)，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.64321圖2abc5.如圖2所示為氫原子能級(jí)圖，a、b、c分別表示電子三種不同能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子( )A.頻率最大的是b B.波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是cC.頻率最大的是a D.波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是b6.若氫原子處于基態(tài)(第一能級(jí))、激發(fā)態(tài)(第二、三、四能級(jí))時(shí)具有的能量為El=0，E2=10.2eV、E3=12.1eV、E4=12.8eV。當(dāng)氫原子從第四能級(jí)躍遷到第三能級(jí)時(shí)，輻射的光子照射某種金屬時(shí)剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)若有大量氫原子處于n=5(第五能級(jí))的激發(fā)態(tài)，則在向低能級(jí)躍遷時(shí)所輻射的各種能量的光子中，可使這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率種類有 ( )A.7種 B.8種 C.9種 D.10種7.英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福用粒子轟擊金箔，為了解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。圖3中，O表示金原子核的位置，曲線ab和cd表示經(jīng)過(guò)金原子核附近的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，能正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖是( )ADBC圖38.處于激發(fā)態(tài)的原子，如果在入射光子的電磁場(chǎng)的影響下，引起高能態(tài)向低能態(tài)躍遷，同時(shí)在兩個(gè)狀態(tài)之間的能量差以輻射光子的形式發(fā)射出去，這種輻射叫受激輻射。原子發(fā)生受激輻射時(shí)，發(fā)出的光子的頻率、發(fā)射方向等，都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強(qiáng)，這就是激光產(chǎn)生的機(jī)理。那么發(fā)生受激輻射時(shí)，產(chǎn)生激光的原子的總能量En、電子的電勢(shì)能Ep、電子動(dòng)能Ek的變化情況是( ) A.Ep增大、Ek減小、En減小 B.Ep減小、Ek增大、En減小C.Ep增大、Ek增大、En增大 D.Ep減小、Ek增大、En不變nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.64321圖49.氫原子的能級(jí)圖如圖4所示，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向基態(tài)躍遷的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是( )A.這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光，其中從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所發(fā)出光的波長(zhǎng)最短B.這群氫原子在躍遷的過(guò)程中發(fā)出的光，如果從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)所發(fā)出光恰好使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所發(fā)出光一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C.用這群氫原子所發(fā)出的光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能可能為1l.1leVD.用這群氫原子所發(fā)出的光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能可能為9.60eV10.紫外線照射一些物質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生熒光效應(yīng)，即物質(zhì)發(fā)出可見(jiàn)光，這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生兩次躍遷，其能量變化大小分別為E1和E2，下列關(guān)于原子兩次躍遷的說(shuō)法中正確的是( )A.先向高能級(jí)躍遷，再向低能級(jí)躍遷，且E1E2B.先向高能級(jí)躍遷，再向低能級(jí)躍遷，且E1E2C.兩次均向高能級(jí)躍遷，且E1E2D.兩次均向低能級(jí)躍遷，且E1E2二、填空題11.拍攝氫原子的光譜，假如電子是從較大的n1軌道躍遷到較小的n2軌道時(shí)，得到的是_光譜；若電子是從較小的n1/軌道躍遷到較大的n2/軌道，得到的是_光譜，這兩種光譜中譜線位置間應(yīng)該存在_關(guān)系。12.氫原子從A能級(jí)躍遷到B能級(jí)時(shí)，輻射出波長(zhǎng)為1的光子，從A能級(jí)向C能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出波長(zhǎng)為2的光子。若12，則氫原子從B能級(jí)躍遷到C能級(jí)時(shí)，將_光子，且該光子的波長(zhǎng)=_ _。nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.64321圖5-0.545三、計(jì)算題13如圖5所示，氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)，輻射出能量為2.55eV的光子。問(wèn)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少eV能量，才能使它輻射上述能量的光子？請(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖。14氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子能量E1= -13.6eV，已知電子電量e =1.610-19C，電子質(zhì)量m=0.9110-30kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1=0.5310-10m。（1）若要使處于n=2的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子？（2）氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n=2的定態(tài)時(shí)，核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？（3）若已知鈉的極限頻率為6.001014Hz，今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，是通過(guò)計(jì)算說(shuō)明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？解析：炸彈離開飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng)初速度即飛行的速度設(shè)炸彈落地時(shí)間為，則聲音傳到飛行員的時(shí)間，運(yùn)動(dòng)情景如圖所示由平拋知識(shí)得：由運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性知，炸彈落地時(shí)，飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到落地點(diǎn)的正上方B點(diǎn)，故圖中，由幾何關(guān)系得：即3 2002=（10）2+2 0002解得：=250m/s15、處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出一系列不同頻率的光，稱為氫光譜。氫光譜線的波長(zhǎng)l可以用下面的巴耳末里德伯公式來(lái)表示n，k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)。k=1，2，3，對(duì)于每一個(gè)k，有n=k+1，k+2，k+3，R稱為里德伯常量，是一個(gè)已知量。對(duì)于k=1的一系列譜線其波長(zhǎng)處在紫外線區(qū)，稱為賴曼系；k=2的一系列譜線其波長(zhǎng)處在可見(jiàn)光區(qū)，稱為巴耳末系。 用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用賴曼系波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為U1，當(dāng)用巴耳末系波長(zhǎng)最短的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為U2。已知電子電量的大小為，真空中的光速為，試求：普朗克常量和該種金屬的逸出功。參考答案一、選擇題1C 2ACD 3C 4AD 5AB 6C 7C 8B 9BD 10B 二、填空題11發(fā)射光譜（或叫明線光譜） 吸收光譜（或叫暗線光譜） 一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系12吸收 三、計(jì)算題13解析 氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)滿足：h=En-E1=2.55eV En=h+E2=-0.85 eV，所以n=4基態(tài)氫原子要躍遷到n=4的能級(jí)，應(yīng)提供：E=E4-El=12.75eV躍遷圖如圖所示。14解析（1）要使處于n=2的氫原子電離，照射光光子的能量應(yīng)能使電子從第2能級(jí)躍遷到無(wú)限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為 得 Hz，（2）氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)倫力作向心力，有 其中根據(jù)電流強(qiáng)度的定義 由得 將數(shù)據(jù)代入得 A（3）由于鈉的極限頻率為6.001014Hz，則使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子的能量至少為eV=2.486eV一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光子，要使鈉發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)使躍遷時(shí)兩能級(jí)的差，所以在六條光譜線中有、四條譜