2019高中物理第十八单元原子结构单元测试（一）新人教版选修3_5.doc

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1、1第十八单元 原子结构注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内

2、 。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项是符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）1下列能揭示原子具有核式结构的实验是( )A光电效应实验 B伦琴射线的发现C 粒子散射实验 D氢原子光谱的发现2关于原子结构理论与 粒子散射实验的关系，下列说法正确的是( )A卢瑟福做 粒子散射实验是为了

3、验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的B卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C卢瑟福的 粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性D卢瑟福依据 粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论3关于线状谱，下列说法中正确的是( )A每种原子处在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4一个氢原子从 n3 能级跃迁到 n2 能级，该氢原子( )A放出光子，能量增加 B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加 D吸收光子，能量减少5如图所示是某原子的能级图， a、 b、 c 为原子

4、跃迁所发出的三种波长的光，在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )6氢原子中核外电子从第 2 能级跃迁到基态时，辐射的光照射到某金属上时能产生光电效应那么，处于第 3 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出各种频率的光可能使此金属发生光电效应的至少有( )A1 种 B2 种 C3 种 D4 种7如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时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波长最长的光是由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的B频率最小的光是由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的C这些氢原子总共可辐射出 3

5、 种不同频率的光子D用 n2 能级跃迁到 n1 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8现有 k 个氢原子被激发到量子数为 3 的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为 n 的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 1)( )A 12k B k C 32k D2 k9下列说法中正确的是( )A康普顿发现了电子 B卢瑟福提出了原子的核式结构模型C密立根提出原子的枣糕模型 D密立根通过“油滴实验”测出了电子2的电荷量10根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是

6、( )A线状谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线B线状谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线C线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线是特征谱线D同一元素的线状谱的明线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的11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12用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了 5条。用 n 表示两次观测中最高激发态的量子数 n

7、 之差， E 表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图(如图所示)可以判断， n 和 E 的可能值为( )A n1，13.22 eV E13.32 eVB n2，13.22 eV E13.32 eVC n1，12.75 eV E13.06 eVD n2，12.75 eV E13.06 eV二、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10 分)氢原子处于基态时，原子的能量为 E113.6 eV，当处于激发态时，能量为 12nE。 （普朗克常量 h6.63l0 34

8、Js，真空中光速c3.0l0 8 m/s）(1)当氢原子从 n3 的激发态跃迁到 nl 的基态时，向外辐射光子的波长是多少？（结果保留 3 位有效数字）(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？（结果保留 3 位有效数字）14(14 分)氢原子处于基态时，原子能量 E113.6 eV，普朗克常量取h6.610 34 Js。(1)处于 n2 激发态的氢原子，至少要吸收多大能量的光子才能电离？(2)今有一群处于 n4 激发态的氢原子，可以辐射几种不同频率的光？其中最小的频率是多少？(结果保留 2 位有效数字)315(16 分)将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基

9、态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子。(1)若 要 使 n 2 激 发 态 的 氢 原 子 电 离 ， 至 少 要 用 多 大 频 率 的 电 磁 波 照 射 该 氢 原子 ？(2)若用波长为 200 nm 的紫外线照射氢原子，求氢原子电离后电子的速度多大？(电子电荷量 e1.610 19 C，电子质量 me0.9110 30 kg)12018-2019 学 年 高 二 上 学 期 第 十 八 单 元 训 练 卷物 理 （ 一 ） 答 案一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项是符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全部选对

10、的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）1 【答案】C2 【答案】D3 【答案】C4 【答案】B【解析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项 B正确。5 【答案】C【解析】根据 E h ， ，可知 ，能级差越大，波长越c c hc E小，所以 a 的波长最小， b 的波长最大，答案选 C。6 【答案】B【解析】发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率氢原子由第 3 能级向低能级跃迁的可能情形为 31，32，21，共 3 种其中31 发出的光子频率大于 21 发出的光子频率，32 发出的光子频率小于 21发出的光子频率，已知 21 发出的光子能

11、发生光电效应，则 31 发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而 32 发出的光子无法判定是否能发生光电效应因此辐射出的 3 种频率的光能使此金属发生光电效应的至少有 2 种。7 【答案】D8 【答案】C【解析】由题意知量子数为 3 的能级上的氢原子分别向量子数为 2、1 的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的二分之一，产生总共产生 k 个光子。此时处于量子数为 2 的能级上氢原子总共有 个，向基态跃迁时辐射的光子个数为 个。则2 2总个数为 k+ ，故 C 正确。2 329 【答案】BD【解析】汤姆孙研究阴极射线时发现了电子；卢瑟福分析 粒子散射实验结果提出了原子的核式结构模型；汤姆孙提出原子

12、的“枣糕”模型；密立根用“油滴实验”测出了电子的电荷量。选项 A、C 错误，B、D 正确。10 【答案】CD【解析】根据光谱理论知，明线光谱与吸收光谱都能表示元素的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱与吸收光谱都是一一对应的，C、D 正确。11 【答案】BD【解析】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，r 减小，由库仑定律知核外电子受力变大，A 错；由 k m 得 Ek mv2 知e2r2 v2r 12 ke22r电子的动能变大，由 En eV 知 n 减小时原子能量减少，B 对；电子由高能13.6n2级向低能级跃迁时放出一定频率的光子，C 错，D 对。12 【答案

13、】AD【解析】由于增加了 5 条光谱线，说明调高电子能量后氢原子可能处于 n4的能级，而原来氢原子处于 n2 的能级，增加的谱线应为从 n4 跃迁到n3、2、1 和从 n3 跃迁到 n2、1 共 5 条谱线，则 n2；而 E113.6 eV， E40.85 eV， E50.54 eV， E1412.75 eV， E1513.06 eV，则12.75 eVE13.06 eV，D 正确；也可能调高能量后处于 n6 的能级，原来处于n5 的能级，增加的谱线应为从 n6 跃迁到 n5、4、3、2、1 共 5 条谱线，而E70.28 eV， E1713.32 eV， E60.38 eV， E1613.2

14、2 eV，则13.22 eVE13.32 eV，A 正确。二、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13 【解析】(1)由跃迁方程得 312又有 联立解得向外辐射光子的波长是 1.03107(2)要使处于基态的氢原子电离，入射光子必须满足 01代入数据解得 1 (13.6)1.610196.631034 3.28101514 【解析】(1) E2 3.4 eV， E E E23.4 eV.E122(2)NC 6 种24432E4 0.85 eVE142E3 1.51

15、eVE132E4 E3 h min min1.610 14 Hz。15 【解析】(1) n2 时， E2 eV3.4 eV 13.622所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到 n的轨道，n时， E 0.所以，要使处于 n2 激发态的氢原子电离，电离能为 E E E23.4 eV Hz8.2110 14 Hz. Eh 3.41.610 196.6310 34(2)波长为 200 nm 的紫外线一个光子所具有的能量E0 h 06.6310 34 J9.94510 19 J310820010 9电离能 E3.41.610 19 J5.4410 19 J由能量守恒： h 0 E mv212代入数值解得： v9.9510 5 m/s.