新課標(biāo)人教版3-5第18章-原子結(jié)構(gòu)-單元測(cè)驗(yàn)4

新課標(biāo)人教版3-5第18章原子結(jié)構(gòu)單元測(cè)驗(yàn)4【說明】本試卷分第一卷(選擇題)和第二卷(非選擇題)兩局部，總分值100分，考試時(shí)間90分鐘。請(qǐng)將第一卷的答案填入答題欄內(nèi)，第二卷可在各題的相應(yīng)位置直接作答。第一卷(選擇題，共60分)一、選擇題(此題包括12小題，每題5分，共60分．在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分)1．在α粒子穿過金箔發(fā)生大角度散射的過程中，以下說法正確的()A．α粒子一直受到金原子核的斥力作用B．α粒子的動(dòng)能不斷減小C．α粒子的電勢(shì)能不斷增大D．α粒子發(fā)生散射，是與電子碰撞的結(jié)果2．玻爾的原子核模型解釋原子的以下問題時(shí)，和盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說觀點(diǎn)不同的是()A．電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力，就是電子與核間的靜電引力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)的能量不同D．電子在不同軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜電引力不同3．關(guān)于密立根“油滴實(shí)驗(yàn)”的科學(xué)意義，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．證明電子是原子的組成局部，是比原子更根本的物質(zhì)單元B．提出了電荷分布的量子化觀念C．證明了電子在原子核外繞核轉(zhuǎn)動(dòng)D．為電子質(zhì)量的最終獲得做出了突出奉獻(xiàn)4．在燃燒的酒精燈芯上放上少許食鹽，用攝譜儀得到的光譜應(yīng)為()A．鈉的發(fā)射光譜 B．鈉的吸收光譜C．鈉的連續(xù)光譜 D．鈉的線狀光譜5．(2008·廣東高考)有關(guān)氫原子光譜的說法正確的選項(xiàng)是()A．氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B．氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C．氫原子光譜說明氫原子能級(jí)是分立的D．氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無關(guān)圖16．(2009·廣州測(cè)試)氫原子的能級(jí)圖如圖1所示，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，這群氫原子輻射出的光子的能量可能是()A．13.6eV B．12.09eVC．10.2eV D．1.89eV7．現(xiàn)有k個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為3的能級(jí)上，假設(shè)這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，那么在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是(假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的eq\f(1,n－1))()A.eq\f(k,2) B．kC.eq\f(3k,2) D．2k8．在氫原子光譜中，可見光區(qū)域中有14條，其中有4條屬于巴耳末系，其顏色為一條紅色，一條藍(lán)色，兩條紫色．它們分別是從n＝3、4、5、6能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，那么()A．紅色光譜線是氫原子從n＝6能級(jí)到n＝2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的B．紫色光譜線是氫原子從n＝6或n＝5能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的C．假設(shè)從n＝6能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)將產(chǎn)生紅外線D．假設(shè)從n＝6能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)所輻射的光子不能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，那么從n＝6能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子將可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)圖29．一個(gè)放電管發(fā)光，在其光譜中測(cè)得一條譜線的波長(zhǎng)為1.22×10－7m，氫原子的能級(jí)示意圖如圖2所示，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，電子電荷量e＝1.60×10－19CA．從n＝5的能級(jí)躍遷到n＝3的能級(jí)B．從n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)C．從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝1的能級(jí)D．從n＝2的能級(jí)躍遷到n＝1的能級(jí)10．(2009·茂名模擬)按照玻爾的理論，氫原子的能級(jí)是氫原子處于各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能和電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能．當(dāng)一個(gè)氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能增加，電子的動(dòng)能增加B．氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能減小C．氫原子可能輻射6種不同波長(zhǎng)的光D．氫原子可能輻射3種不同波長(zhǎng)的光11．氫原子從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)放出光子的頻率為ν，那么它從基態(tài)躍遷到n＝4的能級(jí)吸收的光子頻率為()A.eq\f(4,9)ν B.eq\f(3,4)νC.eq\f(25,16)ν D.eq\f(27,4)ν圖312．μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如圖3所示為μ氫原子的能級(jí)圖．假定用動(dòng)能為E的電子束照射容器中大量處于n＝1能級(jí)的μ氫原子，μ氫原子吸收能量后，至多發(fā)出6種不同頻率的光，那么關(guān)于E的取值正確的選項(xiàng)是()A．E＝158.1eVB．E＞158.1eVC．2371.5eV＜E＜2428.4eVD．只能等于2371.5eV第二卷(非選擇題，共40分)二、計(jì)算題(此題包括4小題，共40分．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位)圖413．(8分)如圖4所示是氫原子的能級(jí)圖．(1)有一群氫原子處于量子數(shù)n＝4的激發(fā)態(tài)，在圖上用箭頭標(biāo)出這些氫原子發(fā)出的光譜線中屬于巴耳末線系的光譜線．(2)計(jì)算發(fā)出的所有光譜線中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的一條的波長(zhǎng)．(靜電常量k＝9.0×109N·m2/C2，h＝6.63×10－34J·s，e＝1.6×10－19圖514．(9分)如圖5所示為氫原子能級(jí)示意圖，現(xiàn)有動(dòng)能是E(eV)的某個(gè)粒子與處在基態(tài)的一個(gè)氫原子在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞．碰撞前粒子的動(dòng)量和氫原子的動(dòng)量大小相等．碰撞后氫原子受激發(fā)躍遷到n＝5的能級(jí)．(粒子的質(zhì)量m與氫原子的質(zhì)量mH之比為k)求：(1)碰前氫原子的動(dòng)能；(2)假設(shè)有一群氫原子處在n＝5的能級(jí)，會(huì)輻射出幾種頻率的光？其中頻率最高的光子能量多大？15．(11分)用α粒子和質(zhì)子分別做散射實(shí)驗(yàn)，它們跟金原子核的最近距離分別為d1和d2.(1)如果α粒子和質(zhì)子都由靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后做實(shí)驗(yàn)，那么d1∶d2為多少？(2)如果α粒子和質(zhì)子具有相同的動(dòng)量值，那么d1∶d2又為多少？(帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為Ep＝keq\f(q1q2,r))圖616．(12分)美國(guó)科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)首次測(cè)得電子電量．油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖6所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連，上下板分別帶正、負(fù)電荷．油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，經(jīng)上板中央小孔落到兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過顯微鏡可以觀察到它運(yùn)動(dòng)的情況．兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對(duì)油滴的浮力和阻力．(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢(shì)差U，當(dāng)U＝U0時(shí)，使得某個(gè)質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，求該油滴所帶的電荷量．(2)假設(shè)油滴進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢(shì)差U＝U1時(shí)，觀察到某個(gè)質(zhì)量為m2的油滴進(jìn)入電場(chǎng)后做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到下極板，求此油滴所帶的電荷量．詳解答案1.A2．選B選項(xiàng)A、C、D的內(nèi)容盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說也有提及，而玻爾在他的根底上引入了量子學(xué)說，假設(shè)電子位于不連續(xù)的軌道上．3．選BD該實(shí)驗(yàn)第一次測(cè)定了電子的電荷量．由電子的比荷就可確定電子的質(zhì)量，D正確．因帶電體的電荷量均為某一個(gè)電量值(電子電荷量)的整數(shù)倍，故提出了電荷分布的量子化概念，B正確．4．選AD該光譜為鈉蒸汽的發(fā)射光譜，也是鈉原子的特征光譜，必然為線狀光譜，A、D正確．5．選BC原子的發(fā)射光譜是原子躍遷時(shí)形成的，由于氫原子的能級(jí)是分立的，所以氫原子的發(fā)射光譜不是連續(xù)譜；原子發(fā)出的光子的能量正好等于原子躍遷時(shí)的能級(jí)差，故氫原子只能發(fā)出特定頻率的光．綜上所述，選項(xiàng)A、D錯(cuò)，B、C對(duì)．6．選BCD從n＝3到n＝2，－1.51－(－3.4)＝1.89(eV)，D對(duì)．從n＝3到n＝1，－1.51－(－13.6)＝12.09(eV)，B對(duì)．從n＝2到n＝1，－3.4－(－13.6)＝10.2(eV)，C對(duì)．7．選C處在量子數(shù)為3的k個(gè)氫原子躍遷到量子數(shù)為2和量子數(shù)為1的氫原子個(gè)數(shù)各為eq\f(k,2)，而處于量子數(shù)為2的eq\f(k,2)個(gè)氫原子還會(huì)向量子數(shù)為1的基態(tài)躍遷，故發(fā)出光子總數(shù)為eq\f(3,2)k.8．選B其能級(jí)躍遷圖如下圖，由圖可以看出n＝6到n＝2的能量最大那么應(yīng)為紫光，A錯(cuò)．n＝5到n＝2是其次最值，故也應(yīng)為紫光，因此B正確．從n＝6到n＝1的能級(jí)差大于n＝6到n＝2能級(jí)差，故將產(chǎn)生紫外線，C錯(cuò)．從n＝6到n＝2躍遷輻射的光子不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么其他的就更不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，因此D錯(cuò)．9．選D波長(zhǎng)為1.22×10－7m的光子能量E＝heq\f(c,λ)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,1.22×10－7)J≈1.63×10－18J≈10.2eV，從圖中給出的氫原子能級(jí)圖可以看出，這條譜線是氫原子從n＝2的能級(jí)躍遷到n＝1的能級(jí)的過程中釋放的，故D項(xiàng)正確．10．選D氫原子從能級(jí)4向低能級(jí)躍遷的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤．由于只有一個(gè)氫原子，假設(shè)從能級(jí)4躍遷到能級(jí)3再躍遷到能級(jí)2再躍遷到基態(tài)，此時(shí)發(fā)出光子最多，會(huì)發(fā)出3種光子，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．11．選D氫原子從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)，hν＝E3－E2＝eq\f(E1,9)－eq\f(E1,4)＝－eq\f(5,36)E1①那么從基態(tài)躍遷到n＝4的能級(jí)，吸收光子能量hν′＝E4－E1＝eq\f(E1,16)－E1＝－eq\f(15,16)E1②由①②得ν′＝eq\f(27,4)ν，選項(xiàng)D正確．12．選C因?yàn)棣虤湓游漳芰亢笾炼喟l(fā)出6種不同頻率的光，所以μ氫原子被激發(fā)到n＝4的激發(fā)態(tài)，因此有2371.5eV＜E＜2428.4eV，即C選項(xiàng)正確．13.解析：(1)從4→2和從3-2躍遷發(fā)出的光子屬于巴耳末線系，如下圖．(2)原子由n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)發(fā)出光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)．h

=E4-E3λ=

=

m=1.88×10-6m答案：(1)見解析圖(2)1.88×10-6m14．解析：(1)設(shè)v和vH分別表示粒子和氫原子的速率，由題意可知：mv－mHvH＝0EH＝eq\f(1,2)mHveq\o\al(2,H)＝kE(2)輻射出光子的頻率種數(shù)N＝Ceq\o\al(2,n)＝Ceq\o\al(2,5)＝10頻率最高的光子能量ΔE＝E5－E1＝－0.54eV－(－13.6)eV＝13.06eV答案：(1)kE(2)13.06eV15．解析：(1)α粒子或質(zhì)子在向金原子核靠近時(shí)，動(dòng)能向電勢(shì)能轉(zhuǎn)化，相距最近時(shí)，動(dòng)能為0，電勢(shì)能Ep＝eq\f(kq·q′,r)那么Ekα＝U·qα①EkH＝U·qH②Ekα＝eq\f(kq·qα,d1)③EkH＝eq\f(kq·qH,d2)④由③④得eq\f(d1,d2)＝eq\f(\f(kq·qα,Ekα),\f(kq·qH,EkH))＝eq\f(qα,qH)·eq\f(EkH,Ekα)將①②代入上式得：eq\f(d1,d2)＝eq\f(qα,qH)·eq\f(UqH,Uqα)＝eq\f(1,1)(2)當(dāng)α粒子和質(zhì)子具有相同的動(dòng)量值時(shí)，設(shè)為p那么Ekα＝eq\f(p2,2mα)，EkH＝eq\f(p2,2mH)又Ekα＝eq\f(kq·qα,d1)，EkH＝eq\f(kq·qH,d2)得eq\f(d1,d2)＝eq\f(kq·qα,\f(p2,2mα))×eq\f(\f(p2,2mH),kq·qH)＝eq\f(qα·mα,qH·mH)＝eq\f(8,1).