人教版高中物理选修3-5-第十八章原子结构--单元过关检测试题

人教版高中物理选修3—5第十八章原子结构单元过关检测试题一、选择题(1～11题为单项选择题，12～19题为多项选择题，每小题4分，共76分)1．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示．下列说法中正确的是()A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔的原子模型2．关于线状谱，下列说法中正确的是()A．每种原子处于不同温度下发光的线状谱不同B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C．每种原子在任何外界条件下发光的线状谱都相同D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同3．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则()A．电子轨道半径越小B．核外电子运动速度越大C．原子能量越大D．电势能越小4．根据玻尔理论，氢原子的电子由n＝2轨道跃迁到n＝1轨道()A．原子的能量减少，电子的动能增加B．原子的能量增加，电子的动能减少C．原子要放出一系列频率不同的光子D．原子要吸收某一频率的光子5．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A．可见光光子能量范围在1.62eV到2.11eV之间B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C．a光的频率大于b光的频率D．氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离6．已知氢原子的基态能量为E1，不同能级的能量En＝E1n2，其中n＝1,2,3，….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A．－4hc3E1B．－2hcE1C．－4hcE1D．－9hcE17．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是()A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小8．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量9．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，下列说法正确的是()A．动能最小B．电势能最小C．α粒子和金原子核组成的系统的能量最小D．加速度最小10．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是()A．说明了质子的存在B．说明了原子核是由质子和中子组成的C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了正电荷均匀分布11．如图所示为氢原子能级的示意图．现有大量处于n＝4激发态的氢原子，向低能级跃迁时将辐射出若干不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是()A．最容易发生衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的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6.34eV的金属箔能发生光电效应12．欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是()A．用10.2eV的光子照射B．用11eV的光子照射C．用14eV的光子照射D．用10eV的光子照射13．下列叙述中符合物理学史的有()A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的C．巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说14．氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是()A．核外电子受力变小B．原子的能量减少，电子的动能增加C．氢原子要吸收一定频率的光子D．氢原子要放出一定频率的光子15．已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图3所示，一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，则()A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射8种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应16．氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是()A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，发出的光子能量为1.89eVC．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光D．处于n＝1能级的氢原子可以吸收能量为10eV的电子的能量17．氢原子能级图的一部分如图5所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则()A．λb＝λa＋λcB.1λb＝1λa＋1λcC．λb＝λaλcD．Eb＝Ea＋Ec18．关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是()A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，使α粒子受力平衡的结果B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子内大部分空间是空的C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大19．如图所示是氢原子能级示意图的一部分，则下列说法正确的是()A．用波长为600nm的X射线照射，可以使稳定的氢原子电离B．用能量是10.2eV的光子可以激发处于基态的氢原子C．用能量是2.5eV的光子入射，可以使基态的氢原子激发D．用能量是11.0eV的外来电子，可以使处于基态的氢原子激发二、填空题（20小题3分，21小题4分）20．以下三个示意图所表示的实验中能说明原子核式结构的是________．21．氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处在n＝4的能级上，向低能级跃迁时，最多能辐射出______种光子；用这些光子照射逸出功为W0＝4.54eV的金属钨时，能使其发生光电效应的有______种光子．三、计算题（22小题8分。23小题9分）22．氢原子的基态能量E1＝－13.6eV，电子绕核运动的半径r1＝0.53×10－10m，则氢原子处于n＝2的激发态时，(1)原子系统具有的能量是多少？(2)电子轨道上运动的动能为多少？(3)电子具有电势能为多少？23．氢原子处于基态时，原子的能量为E1＝－13.6eV，当处于n＝3的激发态时，能量为E3＝－1.51eV，则：(1)当氢原子从n＝3的激发态跃迁到n＝1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原子？(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？其中波长最长的是多少？参考答案1B2C3C4A5C6C7B8A9A10C11D12AC13AC14BD15AC16BC17BD18BC19BD20答案A21.答案6322.解析(1)由En＝E1n2可得E2＝－13.622eV＝－3.4eV，即为原子系统的能量．(2)由F＝ke2r22＝mv2r2得，Ek2＝12mv2＝ke22r2＝ke28r1，代入数据，解得Ek2＝3.4eV，即电子在轨道上的动能为3.4eV.(3)由Epn＝En－Ekn，得Ep2＝2E2＝－6.8eV，即电子具有的电势能为－6.8eV.23.解析(1)根据玻尔理论E3－E1＝hλ＝hcE3－E1＝6.63×10－34×3×108－1.51＋13.6×1.6×10－19m≈1.03×10－7m(2)要使处于基态的氢原子电离，入射光子须满足hν≥0－E1解得ν≥－E1h＝－－13.6×1.6×10－196.63×10－34Hz≈3.28×1015Hz.(3)当大量氢原子处于n＝3能级时，可能释放出的光子频率种类为N＝nn－12＝3种由于E2＝E122＝－13.6eV4＝－3.4eV氢原子由n＝3能级向n＝2能级跃迁时放出的光子波长最长，设为λ′，则hcλ′＝E3－E2所以λ′＝hcE3－E2＝6.63×10－34×3×1083.4－1.51×1.6×10－19m≈6.58×10－7m