2015_2016高中物理第18章第4節(jié)玻爾的原子模型練習(xí)新人教版選修3_5+2015_2016高中物理第19章第1節(jié)原子核的組成練習(xí)新人教版選修3_5

1、2015_2016高中物理第18章第4節(jié)玻爾的原子模型練習(xí)新人教版選修3_5第4節(jié)玻爾的原子模型1玻爾原子理論的基本假設(shè)(1)電子的軌道量子化玻爾認(rèn)為，原子中電子在庫(kù)侖引力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)但電子運(yùn)行軌道的半徑不是任意的，只有當(dāng)半徑大小符合一定條件時(shí)，這樣軌道才是可能的電子在軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射(2)原子的能量量子化當(dāng)電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)原子處于不同的狀態(tài)中，具有不同的能量，這些量子化的能量值叫作能級(jí)原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，稱為定態(tài)能量最低的狀態(tài)叫作基態(tài)其他的狀態(tài)叫作激發(fā)態(tài)(3)電磁輻射的頻率條件電子從能量較高的定態(tài)軌道(Em)躍遷到能量較低的定態(tài)軌

2、道En(mn)時(shí)，會(huì)放出能量為h的光子，hEmEn；反之，電子從較低的能量態(tài)(En)躍遷到較高的能量態(tài)(Em)時(shí)，會(huì)吸收能量為h的光子，光子的hEmEn原子處于基態(tài)是最穩(wěn)定的當(dāng)原子處于n4的能級(jí)上時(shí)，將可能產(chǎn)生6種頻率的光子2弗蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)弗蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)采用電子轟擊汞原子，發(fā)現(xiàn)電子損失的能量，也就是汞原子吸收的能量，是分立的，從而證明汞原子的能量確實(shí)是量子化的3玻爾模型的局限性當(dāng)原子處于不同的狀態(tài)時(shí)電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的如果用疏密不同的點(diǎn)子表示電子在各個(gè)位置出現(xiàn)的概率，畫出圖來(lái)就像云霧一樣，可以形象地稱作電子云1關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法正確的是(C)A玻爾原子理論的基本假設(shè)認(rèn)為，電子繞核運(yùn)

3、行軌道的半徑是任意的B光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件為：光強(qiáng)大于臨界值C電子束通過(guò)鋁箔時(shí)的衍射圖樣證實(shí)了運(yùn)動(dòng)電子具有波動(dòng)性D發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明金原子質(zhì)量大而且很堅(jiān)硬解析：原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行軌道的半徑是量子化的，A錯(cuò)誤；當(dāng)照射光的頻率大于金屬板的極限頻率時(shí)，金屬板上的電子才會(huì)逸出頻率越大，電子的初動(dòng)能越大B錯(cuò)誤；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光具有粒子性，電子束通過(guò)鋁箔時(shí)的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性，C正確；發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍，D錯(cuò)誤2(多選)欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)或電離，下列措施可行的是(AC)A用10.2 eV的光子照射 B用11

4、 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：由氫原子能級(jí)圖算出只有10.2 eV為第2能級(jí)與基態(tài)之間的能量差，處于基態(tài)的氫原子吸收10.2 eV的光子后將躍遷到第一激發(fā)態(tài)，而大于13.6 eV的光子能使氫原子電離3(多選)氫原子的核外電子由離原子核較遠(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(BD)A氫原子的能量增加B氫原子的能量減少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解析：氫原子的核外電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量(包括動(dòng)能和勢(shì)能)越大當(dāng)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，原子的能量減少，氫原子要放出一定頻率

5、的光子顯然，選項(xiàng)B、D正確4如圖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(C)解析：由h，為光的頻率得：波長(zhǎng)，從第3能級(jí)躍遷到第1能級(jí)，能級(jí)差最大，知光的頻率最大，波長(zhǎng)最短；從第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)，能級(jí)差最小，知光的光子頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，所以波長(zhǎng)依次增大的順序?yàn)閍、b、c.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤5(多選)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容敘述中正確的有(CD)A鋅板表面逸出的光電子最大初動(dòng)能隨紫外線照射強(qiáng)度增大而增大B原子核式結(jié)構(gòu)模型是由湯姆孫在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的C氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍

6、遷到離核較近的軌道上時(shí)氫原子的能量減少D玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的 解析：根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，鋅板表面逸出的光電子最大初動(dòng)能隨入射光的頻率增大而增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；原子核式結(jié)構(gòu)模型是由盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)氫原子的能量減少，選項(xiàng)C 正確；玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，選項(xiàng)D 正確6氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子已知基態(tài)的氦離子能量為E154.4 eV，氦離子能級(jí)的示意圖如下頁(yè)圖所示在具有下列能量的光子中，不

7、能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是(B)A40.8 eVB43.2 eV C51.0 eV D54.4 eV解析：要吸收光子發(fā)生躍遷需要滿足一定的條件，即吸收的光子的能量必須是任兩個(gè)能級(jí)的差值，40.8 eV是第一能級(jí)和第二能級(jí)的差值，51.0 eV是第一能級(jí)和第四能級(jí)的差值，54.4 eV是電子電離需要吸收的能量，均滿足條件，選項(xiàng)A、C、D均可以，而B項(xiàng)不滿足條件，所以選B.7(多選)處于基態(tài)的氫原子被一束單色光照射后，共發(fā)出三種頻率分別為1、2、3的光子，且1>2>3，則入射光子的能量應(yīng)為(AD)Ah1Bh2Ch3 Dh(23)解析：顯然基態(tài)氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后再向低能級(jí)躍遷發(fā)射

8、光子，共有三種光說(shuō)明起先躍遷到的能級(jí)為第二激發(fā)態(tài)，有h1E3E1，h2E2E1，h3E3E2，所以入射光子的能量應(yīng)為h1或h(23)8下圖畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E.處在n4能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV.在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有(C)A兩種B三種C四種D五種解析：一群氫原子從n4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出六種不同頻率的光六種光子的能量依次為：n4到n3時(shí)：0.85(1.51)0.66 eV2.22 eV，n3到n2時(shí)：1.51(3.40)1.89 eV2.22 eV，n2到n1時(shí)：

9、3.40(13.60)10.2 eV2.22 eV，n4到n1時(shí)：前兩種不能從金屬鉀表面打出故有四種，C對(duì)9如下圖為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光關(guān)于這些光，下列說(shuō)法正確的是(D)A最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的B頻率最小的光是由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的C這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D用n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)解析：由n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)的能級(jí)差最小，輻射光子的頻率最小，波長(zhǎng)最大，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；這些氫原子總共可輻射出

10、6種不同頻率的光，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤；用n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光子的能量為3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，所以照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D 正確10用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到頻率分別為1、2、3的三條譜線，且3>2>1，則(B)A0<1 B321C0123 D.解析：大量氫原子躍遷時(shí)只有三個(gè)頻率的光譜，這說(shuō)明是從n3能級(jí)向低能級(jí)躍遷，根據(jù)能量守恒有，h3h2h1，解得：321，選項(xiàng)B正確11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：1.89 eV，10.2

11、 eV，12.09 eV.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13.6 eV)解析：由于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，可知?dú)湓犹幱谧罡吣芗?jí)是n3，躍遷發(fā)生前這些原子分布在2個(gè)激發(fā)態(tài)能級(jí)上；其中最高能級(jí)的能量值是E31.51.答案：21.5112能量為Ei的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子這一能量Ei稱為氫的電離能現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子，該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為_(用光子頻率、電子質(zhì)量m、氫原子的電離能Ei和普朗克常量h表示)解析：由能量守恒定律得：hEi，解得電子

12、速度為：v，答案： 2015_2016高中物理第19章第1節(jié)原子核的組成練習(xí)新人教版選修3_5第1節(jié)原子核的組成1天然放射現(xiàn)象(1)放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫作天然放射現(xiàn)象它是法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的(2)居里夫婦對(duì)鈾和含鈾的各種礦石進(jìn)行了深入研究發(fā)現(xiàn)在瀝青中存在著兩種能夠發(fā)出更強(qiáng)射線的新元素，把其中一種元素命名為釙，另一種元素命名為鐳2射線到底是什么物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素放出的射線有射線、射線和射線三種類型射線，其中穿透能力最弱的是射線穿透能力最強(qiáng)的是射線3原子核的組成(1)質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子，原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個(gè)整

13、數(shù)表示核的電荷量，叫作原子核的電荷數(shù)，用Z表示，原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)，用A表示(2)具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置因而互稱同位素，氫的三種同位素是氕、氘、氚1下列說(shuō)法不正確的(B)A示蹤原子利用了放射性同位素的放射可跟蹤性B天然放射現(xiàn)象中射線是大量的原子被激發(fā)后，從原子中脫出的內(nèi)層電子C倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線D盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)確定了原子的核式結(jié)構(gòu)解析：放射性同位素示蹤是利用放射性同位素及它們的化合物，與自然界存在的相應(yīng)普通元素及其化合物之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的，只是具有不同的核物理性質(zhì)即能夠發(fā)出射線，故放

14、射性同位素可以作為示蹤原子故A正確；射線是具有放射性的元素的原子核釋放出一個(gè)高速電子即粒子，故B錯(cuò)誤；倫琴通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了X射線，故C正確；盧瑟福和他的同事們所做的粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫的棗糕模型，據(jù)此實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確2如圖為查德威克實(shí)驗(yàn)示意圖，用天然放射性元素釙(Po)放射的射線轟擊鈹時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時(shí)，會(huì)打出粒子流B，經(jīng)研究知道(A)AA為中子，B為質(zhì)子BA為質(zhì)子，B為中子CA為射線，B為中子DA為中子，B為射線解析：不可見射線A，轟擊石蠟時(shí)打出的應(yīng)該是質(zhì)子，因?yàn)橘|(zhì)子就是氫核，而石蠟中含有大量氫原子，轟擊石蠟的不可見射線應(yīng)該是中子3一放射源放

15、射出某種或多種射線，當(dāng)用一張薄紙放在放射源前面時(shí)，強(qiáng)度減為原來(lái)的，而當(dāng)用1 cm厚的鋁板放在放射源前面時(shí)，射線的強(qiáng)度減小到幾乎為零由此可知，該放射源所放射出的(C)A僅是射線B僅是射線C是射線和射線D是射線和射線解析：三種射線中，射線貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，本題中用1 cm厚的鋁板即能擋住射線，說(shuō)明射線中不含射線，用薄紙便可擋住部分射線，說(shuō)明射線中含有貫穿本領(lǐng)較小的射線，同時(shí)有大部分射線穿過(guò)薄紙，說(shuō)明含有射線，從三種射線的貫穿能力大小方面分析問(wèn)題 4下列射線在真空中的速度與光速相同的是(D)A陰極射線 B射線 C射線 D射線解析：要解答本題需掌握：光波在真空中的傳播速度，射線和射線

16、速度的大小陰極射線中的電子是電熱絲經(jīng)通電發(fā)熱而激發(fā)出來(lái)的，不同部位吸熱量不同，所以激發(fā)飛出后的速度也不盡相同，比光速??；由實(shí)驗(yàn)測(cè)得射線的速度約是光速的十分之一，射線的速度約是光速的十分之九；射線是光子流，速度與光速相同，故D正確5物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)探究的方法在科學(xué)研究中具有重要作用盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析(B)A發(fā)現(xiàn)了電子B建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C提出了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D發(fā)現(xiàn)某些元素具有天然放射現(xiàn)象解析：通過(guò)對(duì)粒子的散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B對(duì)該實(shí)驗(yàn)中沒有發(fā)現(xiàn)電子，A錯(cuò)天然放射現(xiàn)象說(shuō)明了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了某些元素具有天然放射現(xiàn)

17、象，D錯(cuò)6若用x代表一個(gè)原子中核外的電子數(shù)，y代表此原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表此原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對(duì)的原子來(lái)說(shuō)(B)Ax90，y90，z234Bx90，y90，z144Cx144，y144，z90Dx234，y234，z324解析：在中，左下標(biāo)為質(zhì)子數(shù)，左上標(biāo)為質(zhì)量數(shù)，則y90；原子核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，所以x90；中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，z23490144，綜上所述，B選項(xiàng)正確7如圖甲是、三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來(lái)檢查金屬內(nèi)部的傷痕的示意圖，請(qǐng)問(wèn)圖乙中的檢查是利用了哪種射線(C)A射線 B射線C射線 D三種射線都可以解析：由圖甲可知射線和射線都不

18、能穿透鋼板，射線的穿透力最強(qiáng)，可用來(lái)檢查金屬內(nèi)部的傷痕，答案為C.8(多選)氫有三種同位素，分別是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，則(AB)A它們的質(zhì)子數(shù)相等B它們的核外電子數(shù)相等C它們的核子數(shù)相等D它們的中子數(shù)相等解析：氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3，因?yàn)槭峭凰?，質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相同，都為1，中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，故中子數(shù)各不相同，所以本題A、B選項(xiàng)正確9如圖所示，將放射性物質(zhì)鈾放在有窄孔的鉛盒中，在孔的正上方放著照相底片鉛盒和照相底片之間放一對(duì)電極(左為正，右為負(fù))，使電場(chǎng)的方向跟射線方向垂直在電場(chǎng)的作用下，鈾發(fā)出的射線從左向右分成了、三束，由圖可以判斷(AB)A射線是高速的電子流，具有較強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)B射線是一種頻率很高的電磁波，具有最強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)C射線是高能量質(zhì)子，它有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)D三種射線都具有靜止質(zhì)量解析：該題通過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)和在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，考查三種射線的特性，射線帶正電荷，在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)；在磁場(chǎng)中根據(jù)左手定則判定向右偏轉(zhuǎn)；射線帶負(fù)電荷，偏轉(zhuǎn)的方向與射線相反；射線不帶電，不偏轉(zhuǎn)；由此可以判定射線是高速的電子流，具有較強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，A正確；射線是一種頻率很高的電磁波，具有最強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，B正確；射線是射線，C錯(cuò)誤；射線是光子，沒有靜止質(zhì)量，D錯(cuò)誤10下列論述中不正確的是(B)A天