人教版高中物理选修35第十八章《原子结构》单元检测题(解析版)-精选教学文档
高中物理 第十八章 原子结构检测 新人教版选修35
第十八章原子结构(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本大题共7个小题，每小题7分，共49分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)1．下列说法不．正确的是( )A．电子的发现表明原子核有复杂结构B．阴极射线的发现表明原子有复杂结构C．α粒子散射实验证明了原子的核式结构D．氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的解析：电子的发现说明电子是原子的组成部分，A错，B对；由α粒子散射实验建立了核式结构模型，C对；氢原子光谱是明线光谱，说明氢原子的能量是分立的，D对。
故选A。
答案：A2．向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图1所示的电流，电子的偏转方向为( )图1A．向下B．向上C．向左D．向右解析：根据安培定则，环形磁铁右侧为N极、左侧为S极，在环内产生水平向左的匀强磁场，利用左手定则可知，电子向上偏转，选项B正确。
答案：B3.卢瑟福通过α粒子散射实验判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构。
如图2所示的示意图中，①、②两条表示实验中α粒子的运动径迹，则沿③所示的方向射向原子核的α粒子可能的运动径迹为( ) 图2 A．轨迹a B．轨迹bC．轨迹c D．轨迹d解析：由于α粒子偏转的原因是原子核对α粒子的库仑斥力作用，所以α粒子可能的径迹为α，答案选A。
答案：A4．(2012·北京高考)一个氢原子从n ＝3能级跃迁到n ＝2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，能量减少解析：氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，故选项B 正确。
答案：B5．下列关于光谱的说法正确的是( )A ．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱B ．各种原子的线状谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应C ．气体发出的光只能产生线状谱D ．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱解析：由于通常看到的吸收光谱中的暗线比线状谱中的明线要少一些，所以B 不对；而气体发光时，若是高压气体发光形成连续光谱，若是稀薄气体发光形成线状谱，故C 也不对；甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后，得到的是乙物质的吸收光谱，所以D 错误，答案为A 。
新人教版高中物理第十八章原子结构章末质量评估选修3_5
第十八章 原子结构(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)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 ．α粒子散射实验D ．氢原子光谱的发现解析：光电效应现象证明了光的粒子性本质，与原子结构无关，选项A 错误；伦琴射线的发现以及氢原子光谱的发现都与原子的能级结构有关，都是原子能级跃迁的结论，选项B 、D 错误；卢瑟福的α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型，选项C 正确．答案：C2．20世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，如图是( )A ．卢瑟福的α粒子散射实验装置B ．卢瑟福发现质子的实验装置C ．汤姆生发现电子的实验装置D ．查德威克发现中子的实验装置解析：题图是卢瑟福的α粒子散射实验装置，选A.答案：A3．光子能量为ε的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n ＝3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率为ν1，ν2，…，ν6的六种光谱线，且ν1＜ν2＜…＜ν6，则ε等于( )A ．h ν1B ．h ν6C ．h (ν5－ν1)D ．h (ν1＋ν2＋…＋ν6)解析：对于量子数n ＝3的一群氢原子，当它们向较低的激发态或基态跃迁时，可能产生的谱线条数为n （n －1）2＝3，由此可判定氢原子吸收光子后的能量的能级是n ＝4，且从n ＝4到n ＝3放出的光子能量最小，频率最低即为ν1，因此，处于n ＝3能级的氢原子吸收频率为ν1的光子(能量ε＝h ν1)，从n ＝3能级跃迁到n ＝4能级后，方可发出6种频率的光谱线，选项A 正确．答案：A4．氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62 eV 到3.11 eV 之间．由此可推知，氢原子( )A ．从高能级向n ＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的长B ．从高能级向n ＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C ．从高能级向n ＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D ．从n ＝3能级向n ＝2能级跃迁时发出的光为可见光解析：由可见光的能量值范围可知，在氢原子的能级值中，高能级向n ＝3能级跃迁时，发出的光的频率小于可见光的频率，C 错误；若高能级与n ＝2能级间的能量差大于3.11 eV ，则不能发出可见光，B 错误；从高能级跃迁到n ＝1的能级时，能量值一定大于可见光子能量值，由于ε＝h ν＝h cλ，能量越大，波长越短，故A 错误；当原子从n ＝3的能级向n ＝2的能级跃迁时辐射出的光子能量在可见光的能量值范围之内，所以D 正确．答案：D5．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 ．电势能越小解析：由r n ＝n 2r 1可知A 错．氢原子在n 能级的能量E n 与基态能量E 1的关系为E n ＝E1n2.因为能量E 为负值，所以n 越大，则E n 越大，所以C 正确．核外电子绕核运动所需的向心力由库仑力提供k e2r2n ＝mv2nr n .可知r n 越大，速度越小，则B 错．由E ＝E k ＋E p 可知D 错．答案：C 6．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E 1＝－54.4 eV ，氦离子的能级示意图如图所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )答案：C6．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E 1＝－54.4 eV ，氦离子的能级示意图如图所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A．42.8 eV(光子)B．43.2 eV(电子)C．41.0 eV(电子)D．54.4 eV(光子)解析：由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级能量差的光子才能被氦离子吸收，故选项A中光子不能被吸收，选项D中光子能被吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级能量差，均可被吸收．故选项B、C中的电子均能被吸收．答案：A7．太阳光谱是吸收光谱，这是因为太阳内部发出的白光( )A．经过太阳大气层时某些特定频率的光子被吸收后的结果B．穿过宇宙空间时部分频率的光子被吸收的结果C．进入地球的大气层后，部分频率的光子被吸收的结果D．本身发出时就缺少某些频率的光子解析：太阳光谱是一种吸收光谱，是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层，而在这大气层里存在着从太阳里蒸发出来的许多元素的气体，太阳光穿过它们的时候跟这些元素的特征谱线相同的光都被这些气体吸收掉了．答案：A8．关于阴极射线的性质，下列说法正确的是( )A．阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的B．阴极射线本质是电子C．阴极射线在电磁场中的偏转表明阴极射线带正电D．阴极射线的比荷比氢原子核小解析：阴极射线是原子受激发射出的电子流，故A、C错，B对；电子带电量与氢原子相同，但质量是氢原子的11 836，故阴极射线的比荷比氢原子大，D错．答案：B9．根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( ) A．若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射的光子能量为hν＝E n B．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是νC．一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a>r b，则此过程原子要辐射某一频率的光子D．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁解析：原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，与E n不同，故A错；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B错；电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故C正确；原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D错．答案：C 10．氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.632 8 μm，λ2＝3.39 μm，已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1＝1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE2的近似值为( )A．10.50 eVB．0.98 eVC．0.53 eVD．0.36 eV解析：本题考查玻尔的原子跃迁理论．根据ΔE＝hν，ν＝cλ，可知当ΔE1＝1.96 eV，λ＝0.632 8 μm，当λ＝3.39 μm时，联立可知ΔE2＝0.36 eV，故选D.答案：D 二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)11．下列有关氢原子光谱的说法正确的是( )A．氢原子的发射光谱是非连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关解析：氢原子的发射光谱是不连续的，它只能发出特定频率的光，说明氢原子的能级是分立的，选项A、B、C正确，根据玻尔理论可知，选项D错误．答案：ABC 12．如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金原子核附近的示意图，A、B、C分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是( )A．α粒子在A处的速度比在B处的速度小B ．α粒子在B 处的动能最大，电势能最小C ．α粒子在A 、C 两处速度大小相等D ．α粒子在B 处的速度比在C 处的速度要小解析：α粒子由A 经B 运动到C ，由于受到库仑斥力的作用，α粒子先减速后加速，所以A 项错误，D 项正确；库仑斥力对α粒子先做负功后做正功，使动能先减小后增大，电势能先增大后减小，B 项错误；A 、C 处于同一个等势面上，从A 到C 库仑力不做功，速度大小不变，C 项正确．答案：CD13．关于α粒子散射实验的下述说法中正确的是( )A ．在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°B ．使α粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子；当α粒子接近电子时，电子的吸引力使之发生明显偏转C ．实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分D ．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量解析：A 项是对该实验现象的正确描述；使α粒子偏转的力是原子核对它的静电排斥力，而不是电子对它的吸引力，故B 错；C 项是对实验结论之一的正确分析；原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量，因核外还有电子，故D 错．答案：AC14．关于氢原子能级跃迁，下列叙述中正确的是( )A ．用波长为 60 nm 的X 射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子B ．用能量为10.2 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C ．用能量为11.0 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D ．用能量为12.5 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态解析：波长为60 nm 的X 射线的能量：ε＝h cλ＝6.63×10－34×3×10860×10－6J ＝3.32×10－18J ＝20.75 eV ，氢原子的电离能：ΔE ＝0－(－13.6)eV ＝13.6 eV ＜E ＝20.75 eV ，所以可使氢原子电离，A 正确．由h ν＝E m －E 得：E m1＝h ν＋E ＝10.2 eV ＋(－13.6)eV ＝－3.4 eV ；E m2＝11.0 eV ＋(－13.6)eV ＝－2.6 eV ； E m3＝12.5 eV ＋(－13.6)eV ＝－1.1 eV.由E n ＝E1n2得，只有E m1＝－3.4 eV 对应于n ＝2的状态．由于原子发生跃迁时吸收光子只能吸收恰好为两能级差能量的光子，所以只有B 可使氢原子从基态跃迁到激发态．答案：AB三、非选择题(本题共4小题，共54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)15．(12分)氢原子处于基态时，原子的能级为E 1＝－13.6 eV ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s ，氢原子在n ＝4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？解析：(1)E 4＝E1n2＝－13.642eV ＝－0.85 eV ，使氢原子电离需要的最小能量是E ＝0.85 eV.(2)从n ＝4能级跃迁到n ＝1能级时，辐射的光子能量最大．ΔE ＝E 4－E 1＝12.75 eV.答案：(1)0.85 eV (2)12.75 eV16．(14分)氢原子处于基态时，原子的能级为E 1＝－13.6 eV ，当处于n ＝3的激发态时，能量为E 3＝－1.51 eV ，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电子？(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？其中最长波长是多少？解析：(1)λ＝hc E3－E1＝1.03×10－7m.(2)ν＝|E1|h＝3.28×1015Hz.(3)3种，其中波长最长的是从n ＝3到n ＝2所放出光子，λ′＝hc E3－E2＝hc E3－E14＝6.58×10－7m. 答案：(1)1.03×10－7m (2)3.28×1015Hz(3)3种 6.58×10－7m17．(14分)原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而能发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)．一个具有13.6 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰．(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图所示)?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？解析：(1)设运动氢原子的速度为v 0，完全非弹性碰撞后两者的速度为v ，损失的动能ΔE 被基态原子吸收．若ΔE ＝10.2 eV ，则基态氢原子可由n ＝1跃迁到n ＝2.由动量守恒和能量守恒有：mv 0＝mv ，①12mv 20＝12mv 2＋12mv 2＋ΔE ，②12mv 20＝E k ，③ E k ＝13.6 eV.④解①②③④得，ΔE ＝12·12mv 20＝6.8 eV.因为ΔE ＝6.8 eV ＜10.2 eV ，所以不能使基态氢原子发生跃迁．(2)若使基态氢原子电离，则ΔE ＝13.6 eV ，代入①②③得E k ＝27.2 eV. 答案：(1)不能 (2)27.2 eV18．(14分)如图所示为氢原子能级图，试回答下列问题：(1)一群处于n ＝4能级的氢原子跃迁后可能辐射出几种频率的光子？(2)通过计算判断：氢原子从n ＝4跃迁到n ＝2时辐射出的光子，能否使金属铯发生光电效应？若能，则产生的光电子的初动能是否可能为0.48 eV(已知普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s ，金属铯的极限频率为4.55×1014Hz)?解析：(1)最多可能辐射出6种频率的光子；(2)由氢原子能级图可知，从能级n＝4跃迁到n＝2，辐射出的光子中，能量最大值为：E光＝E4－E2＝2.55 eV.金属铯的逸出功W＝hν≈3.02×10－19 J≈1.89 eV.因为E光>W，所以可以发生光电效应．由爱因斯坦光电效应方程得：E km＝E光－W，可知产生的光电子的最大初动能为0.66 eV.因为光电子的最大初动能大于0.48 eV，所以可以产生0.48 eV的光电子．答案：(1)6 (2)能是。
高中物理人教版选修3-5(学业分层测评)第十八章 原子结构 学业分层测评10 Word版含答案
学业分层测评(十)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．对α粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有()A．实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的放大镜B．金箔的厚度对实验无影响C．如果不用金箔改用铝箔，仍会发生散射现象D．实验装置放在空气中和真空中都可以E．实验装置必须放在真空中【解析】若金箔的厚度过大，α粒子穿过金箔时必然受较大的阻碍而影响实验效果，B错．若改用铝箔，铝核的质量仍远大于α粒子的质量，散射现象仍能发生，C对．若放置在空气中，空气中的尘埃对α粒子的运动会产生影响，故D 错，E对．【答案】ACE2．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，后受原子核的引力的作用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，速度先减小后增大E．α粒子在靠近原子核的过程中，α粒子和原子核组成的系统能量不变【解析】α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B 正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时斥力做正功，速度增大，二者组成的系统能量不变．故DE正确．【答案】BDE3．关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是()A．原子是一个质量分布均匀的球体B．原子的质量几乎全部集中在原子核内C．原子的正电荷全部集中在一个很小的核内D．原子核半径的数量级是10－10 mE．原子核半径的数量级是10－15 m【解析】根据卢瑟福的原子核式结构学说，可知选项B、C、E正确．【答案】BCE4．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是()A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度很大的偏转B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少C．α粒子离开原子核的过程中，电势能减少D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小E．对粒子散射实验数据进行分析，可以估算出α粒子的大小【解析】由于原子核占整个原子很小的一部分，十分接近核的α粒子很少，所以绝大多数α粒子几乎不偏转，A错误；由α粒子散射实验数据，卢瑟福估算出了原子核的大小，D正确，E错误；α粒子接近原子核的过程中，克服库仑力做功，所以动能减小，电势能增大，远离原子核时，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，B、C正确．【答案】BCD5．如图18-2-4所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是()图18-2-4A．α粒子在A处的速度比在B处的速度小B．α粒子在B处的速度最大C．α粒子在A、C处的速度大小相等D．α粒子在B处速度比在C处速度小E．α粒子在A、C两处的电势能相等【解析】由能量守恒定律可知，对于A、B、C三点，A、C位于原子核形成的同一等势面上，电势能相同，故动能也相同，则A、C两点速率相同，C、E正确；由A到B，α粒子克服库仑力做功，动能减小，电势能增大，故B点速度最小，D正确，A、B错误．【答案】CDE6．1911年，卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了________(选填“大”或“小”)角度散射现象，提出了原子的核式结构模型．若用动能用1 MeV的α粒子轰击金箔，其速度约为________m/s.(质子和中子的质量均为 1.67×10－27kg,1 MeV＝1×106 eV)【解析】设α粒子的速度为v，E k＝12m v2，则v＝2E km＝2×1×106×1.6×10－194×1.67×10－27m/s≈6.9×106 m/s.【答案】大 6.9×1067．如图18-2-5所示，M、N为原子核外的两个等势面，已知U NM＝100 V．一个α粒子以2.5×105 m/s从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求α粒子在B点时速度的大小(已知mα＝6.64×10－27 kg)．图18-2-5【解析】α粒子在由A到B的过程中，满足－2eU NM＝12mαv2－12mαv20由此得v＝v20－4eU NMmα≈2.3×105 m/s.【答案】 2.3×105 m/s8．速度为107m/s的α粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若α粒子的质量为4m0，铝核的质量为27m0，它们相距最近时，铝核获得的动能是原α粒子动能的多少？【解析】当两者速度相同时相距最近，由动量守恒，得mαv0＝(mα＋m铝)v解得v＝mαv0mα＋m铝＝4 31v0所以E k铝E kα＝12m铝v212mαv20＝108961.【答案】108961[能力提升]9．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图18-2-6中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么该原子核的位置在________区域. 【导学号：66390031】图18-2-6【解析】α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区域；如原子核在②、③区域，α粒子会向①区域偏；如原子核在①区域，可能会出现题图所示的轨迹．【答案】①10．关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型……如图18-2-7甲、乙所示，都采用了________方法．甲：枣糕模型乙：行星模型图18-2-7【答案】类比推理11．在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×107 m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79.求α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E p＝k q1q2r，r为距点电荷的距离．α粒子质量为6.64×10－27 kg). 【导学号：66390032】【解析】当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d ，则12m v 2＝k q 1q 2d .d ＝2kq 1q 2m v 2＝2×9.0×109×2×79×(1.6×10－19)26.64×10－27×(2.0×107)2m ≈2.7×10－14m.【答案】 2.7×10－14m12．已知电子质量为9.1×10－31 kg ，带电荷量为－1.6×10－19 C ，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m ，求电子绕核运动的线速度大小、动能、周期和形成的等效电流. 【导学号：66390033】【解析】 由卢瑟福的原子模型可知：电子绕核做圆周运动所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供．根据m v 2r ＝k e 2r 2，得v ＝e k rm ＝1.6×10－19×9×1090.53×10－10×9.1×10－31 m/s ≈2.19×106 m/s ；其动能E k ＝12m v 2＝12×9.1×10－31×(2.19×106)2 J ≈2.18×10－18 J ；运动周期T ＝2πr v＝2×3.14×0.53×10－102.17×106s ≈1.53×10－16 s ；电子绕核运动形成的等效电流I ＝q t ＝e T ＝1.6×10－191.53×10－16 A ≈1.05×10－3 A. 【答案】 2.19×106 m/s 2.18×10－18 J 1.53×10－16 s 1.05×10－3 A。
高中物理人教版选修3-5(学业分层测评)第十八章 原子结构 学业分层测评11 Word版含答案
学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的连续谱线，下列说法正确的是()A．棱镜使光谱加了颜色B．白光是由各种颜色的光组成的C．棱镜对各种颜色光的偏折不同D．发光物质发出了在可见光区的各种频率的光E．白光通过棱镜时，各种色光的频率发生了变化【解析】白光通过棱镜使各种颜色的光落在屏上的不同位置，说明棱镜对各种颜色的光偏折不同，形成的连续光谱按波长(或频率)排列，即白光是包括各种频率的光，光的颜色是由波长(或频率)决定，并非棱镜增加了颜色，B、C、D正确，A错误．光在传播过程中频率是不变的，D错误．【答案】BCD2．下列说法中正确的是()A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B．各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生明线光谱D．在一定条件下气体也可以产生连续光谱E．甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱【解析】据连续光谱的产生知A正确；由于吸收光谱中的暗线和明线光谱中的明线相对应，但通常吸收光谱中看到的暗线要比明线光谱中的明线少，所以B 不对；气体发光，若为高压气体则产生吸收光谱，若为稀薄气体则产生明线光谱，所以C错误，D正确；甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱，所以E正确．【答案】ADE3．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相同C．每种原子在任何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E．两种不同原子发光的线状谱不相同【解析】每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，B、C、E正确．【答案】BCE4．下列关于巴耳末公式1λ＝R⎝⎛⎭⎪⎫122－1n2的理解，正确的是()A．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B．公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C．公式中n只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱E．公式只适用于氢原子光谱的分析【解析】此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，A、E对，D错；公式中n只能取大于等于3的整数，λ不能连续取值．故氢原子光谱是线状谱，B错，C对．【答案】ACE5．关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系，下列说法正确的是() A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B．经典电磁理论无法解释原子的稳定性C．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上D．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的E．原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论【解析】根据经典电磁理论，电子绕核运动产生变化的电磁场，向外辐射电磁波，电子转动能量减少，轨道半径不断减小，运动频率不断改变，因此大量原子发光的光谱应该是连续谱，最终电子落到原子核上，所以A错误，B、C、D 正确；经典电磁理论不能解释原子世界的现象，但可以很好地应用于宏观物体，所以E错误．【答案】BCD6．如图18-3-2甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是________元素．图18-3-2【解析】将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图对照，可知矿物中缺少b、d元素．【答案】b、d7．同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是________.【导学号：66390034】【解析】实验表明各种元素的吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的明线光谱中的一条明线相对应．【答案】相对应的8．氢原子光谱巴耳末系最短波长与最长波长之比＝________.【解析】由巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)，n＝3,4,5，…得当n＝∞时，最小波长1λ1＝R·122①当n＝3时，最大波长1λ2＝R(122－132)②由①②得λ1λ2＝59.【答案】5 99．氢原子光谱在巴耳末系中最长波长的光子能量是多少？【导学号：66390035】【解析】 当n ＝3时，对应的波长最长，代入巴耳末公式有：1λ1＝1.10×107×(122－132)解之得λ1≈6.5×10－7 m光子能量为ε1＝hν＝h c λ1＝6.63×10－34×3×1086.5×10－7 J ＝3.06×10－19 J. 【答案】 3.06×10－19 J[能力提升]10．氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为E 1，其次为E 2，则E 1E 2＝________. 【导学号：66390036】【解析】 由1λ＝R (122－1n 2)得：当n ＝3时，波长最长，1λ1＝R (122－132)，当n ＝4时，波长次之，1λ2＝R (122－142)，解得λ1λ2＝2720，由E ＝h c λ得：E 1E 2＝λ2λ1＝2027. 【答案】 202711．在氢原子光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式1λ＝R (112－1n 2)，n ＝2,3,4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长．【解析】 根据莱曼系波长倒数公式：1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2,3,4，… 可得λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2,3,4，… 当n ＝2时波长最长，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－122＝134R ＝134×1.097×107m ＝1.22×10－7 m.当n ＝∞时，波长最短，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－0＝1R ＝11.097×107 m ＝9.12×10－8 m.【答案】 1.22×10－7 m 9.12×10－8 m12．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R (132－1n 2)，n ＝4,5,6，…，R ＝1.10×107 m －1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求： 【导学号：66390037】(1)n ＝6时，对应的波长；(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n ＝6时，传播频率为多大？【解析】 (1)帕邢系公式1λ＝R (132－1n 2)，当n ＝6时，得λ＝1.09×10－6 m.(2)帕邢系形成的谱线在红外线区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c ＝3×108m/s ，由v ＝λT ＝λν，得ν＝v λ＝c λ＝3×1081.09×10－6 Hz ＝2.75×1014 Hz.【答案】 (1)1.09×10－6 m (2)3×108 m/s 2.75×1014 Hz。
高中物理(人教版,选修35)课时作业与单元检测第十八章
第十八章原子结构(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的是()A．α粒子一直受到金原子核的斥力作用B．α粒子的动能不断减小C．α粒子的电势能不断增大D．α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果2．玻尔的原子模型解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是()A．电子绕核运动的向心力，就是电子与核间的静电引力B．电子只能在一些不连续的轨道上运动C．电子在不同轨道上运动的能量不同D．电子在不同轨道上运动时，静电引力不同3．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是()A．证明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元B．提出了电荷分布的量子化观念C．证明了电子在原子核外绕核转动D．为电子质量的最终获得做出了突出贡献4．有关氢原子光谱的说法正确的是()A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关5．对α粒子散射实验的解释有下列几种说法，其中错误的是()A．从α粒子散射实验的数据，可以估算出原子核的大小B．极少数α粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有个质量很大而体积很小的带正电的核存在C．原子核带的正电荷数等于它的原子序数D．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中正电荷是均匀分布的6．根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A．若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射的光子能量为hν＝E n B．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是νC．一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a>r b，则此过程原子要辐射某一频率的光子D．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁图17．一个放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为1.22×10－7m，已知氢原子的能级示意图如图1所示，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J ·s ，电子电荷量e ＝1.60×10－19 C ， 则该谱线所对应的氢原子的能级跃迁是( ) A ．从n ＝5的能级跃迁到n ＝3的能级 B ．从n ＝4的能级跃迁到n ＝2的能级 C ．从n ＝3的能级跃迁到n ＝1的能级 D ．从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级8．设氢原子由n ＝3的激发态向n ＝2的激发态跃迁时放出能量为E 、频率为ν的光子， 则氢原子( )A ．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B ．由n ＝2的激发态向n ＝1的激发态跃迁时放出光子的能量大于EC ．由n ＝3的激发态向n ＝1的激发态跃迁时放出光子的能量等于6.4ED ．由n ＝4的激发态向n ＝3的激发态跃迁时放出光子的频率大于ν图29．氢原子能级图的一部分如图2所示，a 、b 、c 分别表示氢原子在不同能级之间的三种 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E a 、E b 、E c 和 λa 、λb 、λc ，则①λb ＝λa ＋λc ②1λb ＝1λa ＋1λc③λb ＝λa ·λc ④E b ＝E a ＋E c以上关系正确的是( ) A ．①③ B ．②④ C ．①④ D ．③④图3 10．氢原子能级示意图如图3所示，一群处于n ＝4能级的氢原子回到n ＝1的过程中( ) A ．放出4种频率不同的光子 B ．放出6种频率不同的光子C ．放出的光子的最大能量为12.75 eV ，最小能量是0.66 eVD ．放出的光能够使逸出功为13.0 eV 的金属发生光电效应11．根据玻尔的氢原子模型，核外电子在第一和第三轨道运动时( ) A ．半径之比1∶3 B ．速率之比为3∶1 C ．周期之比为1∶9 D ．动能之比为9∶1图4处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为() A．红、蓝-靛B．黄、绿13．(8分)已知氢原子基态能量为－13.6 eV，第二能级E2＝－3.4 eV，如果氢原子吸收________eV能量，可由基态跃迁到第二能级．如果再吸收1.89 eV能量，还可由第二能级跃迁到第三能级，则氢原子的第三能级E3＝________eV.14．(12分)将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基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n＝2的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e＝1.6×10－19C，电子质量m e＝9.1×10－31kg)15．(15分)有一群氢原子处于n＝4的能级上，已知氢原子的基态能量E1＝－13.6 eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，求：(1)这群氢原子的光谱共有几条谱线？(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？(3)这群氢原子发出的光子的最长波长是多少？图516．(17分)电子所带电荷量最早是由科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如图5所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力．(1)调节两金属板间的电势差U，当U＝U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷量q为多少？(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差U ＝U 1时，观察到某个质 量为m 2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t 运动到下极板，求此油滴所带电荷 量Q.第十八章 原子结构1．A2．B [选项A 、C 、D 的内容卢瑟福的核式结构学说也有提及，而玻尔在他的基础上引入了量子学说，提出了电子位于不连续的轨道上的假说．]3．BD [该实验第一次测定了电子的电荷量．由电子的比荷就可确定电子的质量，D 正确．因带电体的电荷量均为某一个电量值(电子电荷量)的整数倍，提出了电荷分布的量子化概念，B 正确．]4．BC [原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于氢原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱；原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光．综上所述，选项A 、D 错，B 、C 对．]5．D [从α粒子散射实验的数据，可以估算出原子核的大小，A 正确；极少数α粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核存在，B 正确；由实验数据可知原子核带的正电荷数等于它的原子序数，C 正确；绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中是比较空旷的，D 错误．]6．C [氢原子由能量为E n 的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，故A 错；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B 错；电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故C 正确；原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D 错．]7．D [波长为1.22×10－7m 的光子能量E ＝h c λ＝6.63×10－34×3×1081.22×10－7 J ≈1.63×10－18 J ≈10.2 eV ，从图中给出的氢原子能级图可以看出，这条谱线是在氢原子从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级的过程中形成的，故D 项正确．]8．BC [氢原子向低能级跃迁的辐射条件是hν＝E 初－E 末，且E n ＝E 1n2，E 1＝－13.6 eV ，由已知条件知E ＝hν＝E 3－E 2＝－5E 136≈1.89 eV ，A 项显然不正确；因E 2－E 1＝10.2 eV ，所以B 项正确；E 3－E 1＝－8E 19＝6.4E ，C 项正确；E 4－E 3＝－7E 1144≈0.66 eV ，可见释放的光子频率小于ν，D 项不正确．]9．B [根据玻尔的氢原子模型，E b ＝E a ＋E c ，④正确．E ＝hν＝h c λ，则h c λb ＝h c λa ＋h cλc，即1λb ＝1λa ＋1λc，②正确，选B.] 10．BC [氢原子由高能级跃迁到低能级时会辐射光子，由n ＝4能级回到n ＝1的过程中会放出6种频率的光子，选项A 错，B 正确．而光子的能量等于跃迁的两能级间的能量的差值，最小能量为n ＝4跃迁到n ＝3时，则E 4－E 3＝0.66 eV ；最高能量为n ＝4跃迁到n ＝1时，则E 4－E 1＝12.75 eV ，选项C 正确．发生光电效应的条件是入射光子的能量大于金属的逸出功，所以选项D 错误．]11．BD [因核外电子的轨道半径满足r n ＝n 2r 1，r 3＝9r 1，所以r 1r 3＝19，故选项A 错；k e 2r 21＝m v 21r 1(库仑力充当向心力)，v 1＝ke 2mr 1，v 3＝ke 2mr 3，所以v 1v 3＝r 3r 1＝31，故选项B 正确；k e 2r 21＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 12r 1，T 1＝4π2mr 31ke 2，T 3＝4π2mr 33ke 2，所以T 1T 3＝r 31r 33＝127，故选项C 错误；E k1＝12m v 21，E k3＝12m v 23，所以E k1E k3＝91，故选项D 正确．] 12．A [由题表可知处于可见光范围的光子的能量范围为1.61 eV ～3.10 eV ，处于某激发态的氢原子在能级跃迁的过程中有：E 3－E 2＝(3.40－1.51)eV ＝1.89 eV ，此范围为红光．E 4－E 2＝(3.40－0.85) eV ＝2.55 eV ，此范围为蓝-靛光，故本题正确选项为A.]13．10.2 －1.51解析 ΔE 21＝E 2－E 1＝[－3.4－(－13.6)] eV ＝10.2 eV ΔE 32＝E 3－E 2E 3＝ΔE 32＋E 2＝[1.89＋(－3.4)] eV ＝－1.51 eV 14．(1)8.21×1014 Hz (2)9.95×105 m/s解析 (1)n ＝2时，E 2＝－13.622 eV ＝－3.4 eV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n ＝2激发态的原子电离，电离能为 ΔE ＝E ∞－E 2＝3.4 eV ，则所用电磁波的频率为 ν＝ΔE h ＝3.4×1.6×10－196.63×10－34 Hz ＝8.21×1014 Hz (2)波长为200 nm 的紫外线所具有的能量E 0＝hν＝6.63×10－34×3×108200×10－9J ＝9.945×10－19 J 电离能ΔE ＝3.4×1.6×10－19 J ＝5.44×10－19 J由能量守恒得hν－ΔE ＝12m v 2代入数值解得v ＝9.95×105 m/s15．(1)6条 (2)3.1×1015 Hz (3)1.884×10－6 m解析 (1)这群氢原子的能级如图所示，由图可以判断，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的谱线共有6条．(2)频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能级差也最大，即从n ＝4跃迁到n ＝1发出的光子能量最大，根据玻尔第二假设，发出光子的能量：hν＝E 4－E 1代入数据解得ν＝3.1×1015 Hz.(3)波长最长的光子能量最小，对应的跃迁的能级差也最小．即从n ＝4跃迁到n ＝3所以h cλ＝E 4－E 3λ＝ch E 4－E 3 ＝3×108×6.63×10－34(－0.85＋1.51)×1.6×10－19m＝1.884×10－6 m16．(1)m 1gd U 0 (2)m 2d U 1(g －2d t 2)或m 2d U 1(2dt 2－g )解析 (1)油滴匀速运动过程中受到的电场力和重力平衡，可见所带电荷为负电荷，即qU 0d ＝m 1g解得q ＝m 1gdU 0.(2)油滴加速下落，若油滴带负电荷，电荷量为Q 1，油滴受电场力方向向上，设此时的加速度大小为a 1，根据牛顿第二定律，得m 2g －Q 1U 1d＝m 2a 1而d ＝12a 1t 2解得Q 1＝m 2d U 1(g －2dt2)．若油滴带正电荷，电荷量为Q 2，油滴受电场力方向向下，设此时的加速度大小为a 2，根据牛顿第二定律，得 m 2g ＋Q 2U 1d＝m 2a 2解得该电荷量为Q 2＝m 2d U 1(2dt 2－g )．。
高中物理第十八章原子结构课时跟踪检测十六原子的核式结构模型含解析新人教版选修3_5
课时跟踪检测（十六）原子的核式结构模型1．[多选]卢瑟福的α粒子散射实验结果表明了( )A．原子核是可分的B．汤姆孙的“枣糕”模型是错误的C．原子是由均匀带正电的物质和带负电的电子构成D．原子中的正、负电荷并非均匀分布解析：选BD α粒子散射实验并非证明原子是由什么构成的，而是证明了组成原子的正、负电荷在原子内部是如何分布的，由实验现象可知原子内部的正、负电荷并非均匀分布，证明了“枣糕模型”是错误的，故答案为B、D。
2．[多选]在α粒子散射实验中，关于选用金箔的原因下列说法正确的是( )A．金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔B．金原子核不带电C．金原子核质量大，被α粒子轰击后不易移动D．金这种材料比较昂贵解析：选AC α粒子散射实验中，选用金箔是因为金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔，α粒子很容易穿过，A 正确。
金原子核质量大，被α粒子轰击后不易移动，C 正确。
金原子核带正电，B 错误。
选用金箔做实验与金这种材料比较昂贵没有任何关系，D项错误。
3．在α粒子散射实验中，我们并没有考虑电子对α粒子偏转角度的影响，这是因为( )A．电子的体积非常小，以致α粒子碰不到它B．电子的质量远比α粒子的小，所以它对α粒子运动的影响极其微小C．α粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消D．电子在核外均匀分布，所以α粒子受电子作用的合外力为零解析：选B α粒子的质量是电子质量的7 300倍，电子虽然很小，但数量很多，α粒子仍能碰到，影响微乎其微。
选项B正确。
4.在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示。
图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线将平面分为四个区域。
不考虑其他原子核对α粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是( ) A．一定在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．一定在④区域解析：选A 根据曲线运动的条件可知选项A正确。
5．[多选]关于α粒子散射实验及核式结构模型，下列说法正确的是( )A．带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动B．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的C．荧光屏只有正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光D．使α粒子散射的原因是α粒子与原子核发生接触碰撞解析：选AB 为观察α粒子穿过金箔后在各个方向上的散射情况，显微镜必须能在水平面内各个方向上移动，故A正确；荧光屏上的闪光是α粒子打在荧光屏上引起的，并且在各个方向上都能观察到闪光，故B正确，C错误；α粒子散射的原因是α粒子受到原子核的库仑斥力，D错误。
高中物理第十八章原子结构课时精选训练(十七)氢原子光谱解析版新人教版选修3_5
课时跟踪检测（十七）氢原子光谱1．白炽灯发光产生的光谱是( )A．连续光谱B．明线光谱C．原子光谱 D．吸收光谱解析：选A 白炽灯发光是由于灯丝在炽热状态下发出光，是连续光谱。
A 正确，B、C、D 错误。
2．[多选]有关氢原子光谱的说法正确的是( )A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子的发射光谱是线状谱C．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光D．氢原子光谱线的频率都相同解析：选BC 氢原子的发射光谱是线状谱，说明氢原子只能发出特定频率的光，但所有谱线的频率各不相同，A、D错误，B、C正确。
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解析：选C 每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，C正确。
4．如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为( )A．a元素B．b元素C．c元素 D．d元素解析：选B 把矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，故选项B 正确，与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素。
5．[多选]关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法正确的是( )A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上C．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的D．氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论解析：选BC 根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量最后被吸附到原子核上，原子不应该是稳定的，并且发射的光谱应该是连续的。
氢原子光谱并没有完全否定经典电磁理论，经典物理学可以很好地应用于宏观物体。
故正确答案为B 、C 。
人教版高中物理选修3-5第18章原子结构测试1.docx
高中物理学习材料桑水制作物理选修3-5《第18章原子结构》章节测试卷A（含答案）【说明】本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
请将第Ⅰ卷的答案填入答题栏内，第Ⅱ卷可在各题的相应位置直接作答。
第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)1．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的( )A．α粒子一直受到金原子核的斥力作用B．α粒子的动能不断减小C．α粒子的电势能不断增大D．α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果2．玻尔的原子核模型解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是( )A．电子绕核运动的向心力，就是电子与核间的静电引力B．电子只能在一些不连续的轨道上运动C．电子在不同轨道上运动的能量不同D．电子在不同轨道上运动时，静电引力不同3．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是( )A．证明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元B．提出了电荷分布的量子化观念C．证明了电子在原子核外绕核转动D．为电子质量的最终获得做出了突出贡献4．在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐，用摄谱仪得到的光谱应为( )A．钠的发射光谱B．钠的吸收光谱C．钠的连续光谱D．钠的线状光谱5．(2008·广东高考)有关氢原子光谱的说法正确的是( )A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关图16．(2009·广州测试)氢原子的能级图如图1所示，一群氢原子处于n＝3的激发态，这群氢原子辐射出的光子的能量可能是( )A．13.6 eV B．12.09 eVC．10.2 eV D．1.89 eV7．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1n－1)( )A.k2B．kC.3k2D．2k8．在氢原子光谱中，可见光区域中有14条，其中有4条属于巴耳末系，其颜色为一条红色，一条蓝色，两条紫色．它们分别是从n＝3、4、5、6能级向n＝2能级跃迁时产生的，则( )A．红色光谱线是氢原子从n＝6能级到n＝2能级跃迁时产生的B．紫色光谱线是氢原子从n＝6或n＝5能级向n＝2能级跃迁时产生的C．若从n＝6能级跃迁到n＝1能级将产生红外线D．若从n＝6能级跃迁到n＝2能级所辐射的光子不能使某金属产生光电效应，则从n ＝6能级向n＝3能级跃迁时辐射的光子将可能使该金属产生光电效应图29．一个放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为1.22×10－7 m，已知氢原子的能级示意图如图2所示，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子电荷量e＝1.60×10－19 C，则该谱线所对应的氢原子的能级跃迁是(取三位有效数字)( )A．从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级B．从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级C．从n＝3的能级跃迁到n＝1的能级D．从n＝2的能级跃迁到n＝1的能级10．(2009·茂名模拟)按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．当一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是( )A．氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加B．氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小C．氢原子可能辐射6种不同波长的光D．氢原子可能辐射3种不同波长的光11．氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级放出光子的频率为ν，则它从基态跃迁到n＝4的能级吸收的光子频率为( )A.49ν B.34νC.2516ν D.274ν图312．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图3所示为μ氢原子的能级图．假定用动能为E的电子束照射容器中大量处于n＝1能级的μ氢原子，μ氢原子吸收能量后，至多发出6种不同频率的光，则关于E的取值正确的是( )A．E＝158.1 eVB．E＞158.1 eVC．2371.5 eV＜E＜2428.4 eVD．只能等于2371.5 eV第Ⅱ卷(非选择题，共40分)二、计算题(本题包括4小题，共40分．解答题应写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位)图413．(8分)如图4所示是氢原子的能级图．(1)有一群氢原子处于量子数n＝4的激发态，在图上用箭头标出这些氢原子发出的光谱线中属于巴耳末线系的光谱线．(2)计算发出的所有光谱线中波长最长的一条的波长．(已知静电常量k＝9.0×109 N·m2/C2，h＝6.63×10－34J·s，e＝1.6×10－19 C)14．(9分)如图5所示为氢原子能级示意图，现有动能是E(eV)的某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动，并发生碰撞．已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量大小相等．碰撞后氢原子受激发跃迁到n＝5的能级．(粒子的质量m与氢原子的质量m H之比为k)求：(1)碰前氢原子的动能；(2)若有一群氢原子处在n＝5的能级，会辐射出几种频率的光？其中频率最高的光子能量多大？图515．(11分)用α粒子和质子分别做散射实验，它们跟金原子核的最近距离分别为d 1和d 2.(1)如果α粒子和质子都由静止开始经相同的电压加速后做实验，则d 1∶d 2为多少？ (2)如果α粒子和质子具有相同的动量值，则d 1∶d 2又为多少？(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E p ＝kq 1q 2r)16．(12分)美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子电量．油滴实验的原理如图6所示，两块水平放置的平行金属板与电源相连，上下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中，通过显微镜可以观察到它运动的情况．两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力．(1)调节两金属板间的电势差U，当U＝U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，求该油滴所带的电荷量．(2)若油滴进入电场时的初速度可以忽略，当两金属板间的电势差U＝U1时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带的电荷量．图6答案1.A2．选B 选项A、C、D的内容卢瑟福的核式结构学说也有提及，而玻尔在他的基础上引入了量子学说，假设电子位于不连续的轨道上．3．选BD 该实验第一次测定了电子的电荷量．由电子的比荷就可确定电子的质量，D 正确．因带电体的电荷量均为某一个电量值(电子电荷量)的整数倍，故提出了电荷分布的量子化概念，B正确．4．选AD 该光谱为钠蒸汽的发射光谱，也是钠原子的特征光谱，必然为线状光谱，A、D正确．5．选BC 原子的发射光谱是原子跃迁时形成的，由于氢原子的能级是分立的，所以氢原子的发射光谱不是连续谱；原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光．综上所述，选项A 、D 错，B 、C 对．6．选BCD 从n ＝3到n ＝2，－1.51－(－3.4)＝1.89 (eV)，D 对．从n ＝3到n ＝1，－1.51－(－13.6)＝12.09 (eV)，B 对．从n ＝2到n ＝1，－3.4－(－13.6)＝10.2 (eV)，C 对．7．选C 处在量子数为3的k 个氢原子跃迁到量子数为2和量子数为1的氢原子个数各为k 2，而处于量子数为2的k 2个氢原子还会向量子数为1的基态跃迁，故发出光子总数为32k .8．选B 其能级跃迁图如图所示，由图可以看出n ＝6到n ＝2的能量最大则应为紫光，A 错．n ＝5到n ＝2是其次最值，故也应为紫光，因此B 正确．从n ＝6到n ＝1的能级差大于n ＝6到n ＝2能级差，故将产生紫外线，C 错．从n ＝6到n ＝2跃迁辐射的光子不能使该金属发生光电效应，则其他的就更不能使该金属发生光电效应，因此D 错．9．选D 波长为1.22×10－7m 的光子能量E ＝h c λ＝6.63×10－34×3×1081.22×10－7J ≈1.63×10－18J ≈10.2 eV ，从图中给出的氢原子能级图可以看出，这条谱线是氢原子从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级的过程中释放的，故D 项正确．10．选D 氢原子从能级4向低能级跃迁的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，A 、B 选项错误．由于只有一个氢原子，若从能级4跃迁到能级3再跃迁到能级2再跃迁到基态，此时发出光子最多，会发出3种光子，C 选项错误，D 选项正确．11．选D 氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级，h ν＝E 3－E 2＝E 19－E 14＝－536E 1 ①则从基态跃迁到n ＝4的能级，吸收光子能量h ν′＝E 4－E 1＝E 116－E 1＝－1516E 1 ②由①②得ν′＝274ν，选项D 正确．12．选C 因为μ氢原子吸收能量后至多发出6种不同频率的光，所以μ氢原子被激发到n ＝4的激发态，因此有2371.5 eV ＜E ＜2428.4 eV ，即C 选项正确．13.解析：(1)从4→2和从3-2跃迁发出的光子属于巴耳末线系，如图所示． (2)原子由n=4的激发态跃迁到n=3的激发态发出光子的波长最长． h=E4-E3λ== m=1.88×10-6 m答案：(1)见解析图 (2)1.88×10-6 m14．解析：(1)设v 和v H 分别表示粒子和氢原子的速率，由题意可知：mv －m H v H ＝0E H ＝12m H v 2H ＝kE(2)辐射出光子的频率种数N ＝C 2n ＝C 25＝10频率最高的光子能量ΔE ＝E 5－E 1＝－0.54 eV －(－13.6) eV ＝13.06 eV 答案：(1)kE (2)13.06 eV15．解析：(1)α粒子或质子在向金原子核靠近时，动能向电势能转化，相距最近时，动能为0，电势能E p ＝kq ·q ′r则E k α＝U ·q α ①E kH ＝U ·q H ② E k α＝kq ·q αd 1 ③E kH ＝kq ·q Hd 2④由③④得d 1d 2＝kq ·q αE k αkq ·q H E kH＝q αq H ·E kHE k α将①②代入上式得：d 1d 2＝q αq H ·Uq H Uq α＝11(2)当α粒子和质子具有相同的动量值时，设为p则E k α＝p 22m α，E kH ＝p 22m H又E k α＝kq ·q αd 1，E kH ＝kq ·q Hd 2得d 1d 2＝kq · q αp 22m α×p 22m H kq ·q H ＝q α·m αq H ·m H ＝81. 答案：(1)1∶1 (2)8∶116．解析：(1)当U ＝U 0时，油滴恰好做匀速直线运动，满足m 1g －q U 0d ＝0，即q ＝m 1gd U 0(2)当U ＝U 1时，质量为m 2的油滴做匀加速运动，满足d ＝12at 2， m 2g －q ′U 1d＝m 2a由此得q ′＝m 2d U 1(g －2d t 2)＝m 2d U 1t2(gt 2－2d )． 答案：(1)m 1gd U 0 (2)m 2d U 1t2(gt 2－2d )。
高中物理第十八章原子结构阶段验收评估五原子结构含解析新人教版选修3_5
阶段验收评估（五）原子结构(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
第1～5小题只有一个选项符合题目要求，第6～8小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于原子结构，下列说法错误的是( )A．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷B．卢瑟福α粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，但占有几乎全部质量，电子在带正电部分的外面运动C．各种原子的发射光谱都是连续谱D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型解析：选C 汤姆孙通过研究阴极射线，明确了阴极射线带负电，并测出其比荷，A正确；卢瑟福根据α粒子散射实验结果提出了原子核式结构学说，B正确；各种原子发射光谱都是线状谱，C错误；玻尔根据卢瑟福核式结构学说，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型，D正确。
2．关于下列四幅图，说法正确的是( )A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行的轨道半径是任意的B．光电效应产生的条件为光强大于临界值C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D．发现少数α粒子发生了较大角度偏转，说明金原子质量大而且很坚硬解析：选C 根据玻尔理论可知，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A错误。
光电效应实验产生的条件为光的频率大于极限频率，故B错误。
电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确。
发现少数α粒子发生了较大角度偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D错误。
3．如图甲所示为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱。
已知谱线a是氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子( )A．从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光B．从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光C．从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时的辐射光D ．从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级时的辐射光 解析：选B 从氢原子光谱上可以看出谱线a 、b 相邻且波长λb <λa ，则谱线b 光子的频率大于谱线a 光子的频率，产生谱线b 的能级差仅大于产生谱线a 的能级差，所以选项B 正确。
20192020学年高中物理 第十八章 原子结构 4 玻尔的原子模型练习含解析新人教版选修35.doc
4 玻尔的原子模型基础巩固1.(多选)关于玻尔的原子模型,下列说法正确的是()A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B.它发展了卢瑟福的核式结构学说C.它完全抛弃了经典的电磁理论D.它引入了普朗克的量子理论解析玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁,故A错误,B正确,它的成功就在于引入了量子化理论,缺点是被过多引入的经典力学所困,故C错误,D正确。
答案BD2.(多选)原子的能量量子化现象是指()A.原子的能量是不可以改变的B.原子的能量与电子的轨道无关C.原子的能量状态是不连续的D.原子具有分立的能级解析根据玻尔理论,原子处于一系列不连续的能量状态中,这些能量值称为能级,原子不同的能量状态对应不同的轨道,故C、D选项正确。
答案CD3.已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出10种不同频率的光,下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是()解析根据玻尔理论,波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁,根据氢原子能级图,频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁,选项A正确。
答案A4.汞原子的能级图如图所示,现让一束光子能量为8.8 eV的单色光照射到大量处于基态(能级数n=1)的汞原子上,能发出6种不同频率的色光。
下列说法中正确的是()A.最长波长光子的能量为1.1 eVB.最长波长光子的能量为2.8 eVC.最大频率光子的能量为2.8 eVD.最大频率光子的能量为4.9 eV解析由题意知,吸收光子后汞原子处于n=4的能级,向低能级跃迁时,最大频率的光子能量为(-1.6+10.4) eV=8.8 eV,最大波长(即最小频率)的光子能量为(-1.6+2.7) eV=1.1 eV,故A正确。
答案A5.在氢原子能级图中,横线间的距离越大,代表氢原子能级差越大,下列能级图中,能形象表示氢原子最低的四个能级的是()解析由氢原子能级图可知,量子数n越大,能级越密,所以C对。
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《原子结构》单元检测题一、单选题1.根据玻尔理论，氢原子的电子由n＝1轨道跃迁到n＝2轨道，下列说法正确的是( )A．原子要吸收某一频率的光子B．原子要放出一系列频率不同的光子C．原子的能量增加，电子的动能增加D．原子的能量减少，电子的动能减少2.α粒子散射实验中，使α粒子散射的原因是( )A．α粒子与原子核外电子碰撞B．α粒子与原子核发生接触碰撞C．α粒子发生明显衍射D．α粒子与原子核的库仑斥力作用3.关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )A．该实验可以在空气环境中进行B．不用显微镜也可以在不同方向上观察到散射的α粒子C．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的D．荧光屏只有正对α粒子源发出射线的方向才有闪光4.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且频率依次增大，则E等于( )A．h(ν3－v1) B．h(ν3＋ν1) C．hν3 D．hν45.如图所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级．处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能发出若干种频率不同的光子，在这些光中，波长最长的是( )A．n＝4跃迁到n＝1时辐射的光子B．n＝4跃迁到n＝3时辐射的光子C．n＝2跃迁到n＝1时辐射的光子D．n＝3跃迁到n＝2时辐射的光子6.氢原子从能级M跃迁到能级N，吸收频率为ν1的光子，从能级M跃迁到能级P释放频率为ν2的光子．则当它从能级N跃迁到能级P时将( )A．放出频率为|ν1－ν2|的光子B．吸收频率为|ν2－ν1|的光子C．放出频率为ν1＋ν2的光子D．吸收频率为ν1＋ν2的光子7.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1.62 eV到2.11 eV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8.关于光谱，下列说法正确的是( )A．一切光源发出的光谱都是连续谱B．一切光源发出的光谱都是线状谱C．稀薄气体发出的光谱是线状谱D．做光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学成分9.氢原子的能级如图所示．已知可见光的光子能量在1.62 eV～3.11 eV之间，由此可推出，氢原子( )A．从n＝2能级向n＝1能级跃迁时发出的光为可见光B．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光为可见光C．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光均为可见光D．从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光均为可见光10.氢原子核外电子分别在n＝1、n＝2的轨道上运动时，下列相关物理量的关系正确的有( )A．电子运动的向心力F1<F2B．电子的轨道半径r1>r2C．电子运动的角速度ω1<ω2D．氢原子总能量E1<E211.卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是( )A． B． C． D．12.白炽灯发光产生的光谱是( )A．连续光谱 B．明线光谱 C．原子光谱 D．吸收光谱二、多选题13. 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕核旋转14. 在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相撞，则( )A．α粒子的动能和动量几乎没有损失B．α粒子损失了部分的动能和动量C．α粒子不会发生明显的偏转D．α粒子将发生较大角度的偏转15. 下列对玻尔原子理论的说法中，正确的是( )A．玻尔原子理论继承了卢瑟福原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设B．玻尔原子理论对经典电磁理论中关于做加速运动的电荷要辐射电磁波的观点，提出了电子在可能轨道上运动时不辐射电磁波的假设C．玻尔原子理论用能量转化与守恒的观点建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系D．玻尔原子理论保留了较多的经典物理理论，圆满解释了原子光谱16. 要得到钠元素的特证谱线，下列做法正确的是( )A．使固体钠在空气中燃烧B．将固体钠高温加热成稀薄钠蒸气C．使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸气D．使炽热固体发出的白光通过高温钠蒸气17. 如图为氢原子在n＝1,2,3,4各个能级的能量，一群处于n＝4能级的氢原子，当它们回到n＝1能级的过程中，以下说法中确定的是( )A．可能发出3种不同频率的光B．可能发出6种不同频率的光C．可能发出的光子的最大能量为12.75 eVD．可能发出的光子的最小能量为0.85 eV三、计算题18.试计算氢原子光谱中巴耳末系的最长波和最短波的波长各是多少？(保留三位有效数字)19.氢原子的核外电子可以在半径为2.12×10－10m的轨道上运动，试求电子在这个轨道上运动时，电子的速度是多少？(m e＝9.1×10－31kg)20.将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基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，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子质量m e＝9.1×10－31kg)答案解析1.【答案】A【解析】氢原子从基态向激发态跃迁，氢原子将吸收光子，获得能量，A正确，B错误；氢原子的电子由n＝1轨道跃迁到n＝2轨道，氢原子将吸收光子，获得能量．同时由于电子的轨道半径变大，根据库仑力提供向心力，得：k＝m，所以粒子的动能：E k＝mv2＝k，即粒子的动能随r的增大而减小，C、D错误．2.【答案】D【解析】α粒子与原子核外的电子的作用是很微弱的，A错误；由于原子核的质量和电荷量很大，α粒子与原子核很近时，库仑斥力很强，足以使α粒子发生大角度偏转甚至反向弹回，使α粒子散射的原因是库仑斥力，B、C错误，D正确．3.【答案】C【解析】由于α粒子有很强的电离作用，其穿透能力很弱，所以该实验要在真空中进行，故A错；为观察α粒子穿过金箔后在各个方向上的散射情况，必须用带有荧光屏的显微镜来观察，直接用肉眼无法观察到，故B错；荧光屏上的闪光是α粒子打在荧光屏上引起的，并且在各个方向上都能观察到闪光，故C正确，D错．4.【答案】C【解析】μ氢原子吸收光子后，能发出六种频率的光，说明μ氢原子是从n＝4能级向低能级跃迁，则吸收的光子的能量为ΔE＝E4－E2，E4－E2恰好对应着频率为ν3的光子，故光子的能量为hν3.5.【答案】B【解析】由辐射光子的能量为ΔE＝Em－En＝－＝hν＝h，可知量子数n越大，能级越密，所以B正确．6.【答案】C【解析】氢原子从能级M跃迁到能级N吸收光子，则N能级的能量大于M能级的能量，从能级M跃迁到能级P，释放光子，则M能级的能量大于P能级的能量，可知N与P 能级间的能量为hν1＋hν2.则由N能级跃迁到P能级放出光子，有hν＝hν1＋hν2，ν＝ν1＋ν2，C正确，A、B、D错误．7.【答案】C【解析】由能级跃迁公式ΔE＝Em－En得：ΔE1＝E4－E2＝－0.85 eV－(－3.4 eV)＝2.55 eVΔE2＝E3－E2＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV故A错；据ΔE＝＝hν知，C对；ΔE3＝E4－E3＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子处于红外线波段，B错；氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4 eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4 eV时才能电离，D错．8.【答案】C【解析】物体发光的发射光谱分为连续谱和线状谱，A、B错；做光谱分析可使用吸收光谱也可以使用线状谱，D错．9.【答案】B【解析】从n＝2能级向n＝1能级跃迁时发出的光子能量为(13.6－3.4) eV＝10.2 eV，大于3.11 eV，不是可见光，A错误．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光子能量为(3.4－1.51) eV＝1.89 eV，介于 1.62 eV～3.11 eV之间，是可见光，B正确．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的最大光子能量为3.4 eV，大于3.11 eV.知不全是可见光，C错误；从高能级向n＝3能级跃迁时发出的最大光子能量为1.51 eV.可知都不是可见光，D错误．10.【答案】D＝n2r1，量子数n＝1、n＝2对应的电子的轨道半径【解析】氢原子核外电子半径rnr<r2，B错误；电子运动向心力F＝k＝mω2r，解得：ω＝，所以F1>F2，1ω1>ω2，A、C错误；能级En＝，由于第一能级为负值，所以量子数越大，氢原子能级越高，D正确．11.【答案】D【解析】实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被返回，故A、B、C错误，D正确．12.【答案】A【解析】白炽灯发光是由于灯丝在炽热状态下发出的光，是连续谱．13.【答案】ACD【解析】14.【答案】AC【解析】α粒子的质量比电子的质量大得多，所以一个α粒子跟金箔中的电子相撞后，α粒子的动能和动量几乎没有损失，α粒子不会发生明显的偏转．A、C正确，B、D错误．15.【答案】ABC【解析】玻尔原子理论继承了卢瑟福原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设，A正确；玻尔理论认为电子绕核旋转，不向外辐射能量，处于定态，B正确；能级间跃迁时辐射或吸收光子能量等于两能级间的能级差，C正确；玻尔原子理论保留了较多的经典物理理论，只能解释氢原子光谱现象，对于复杂的原子无法解释，D 错误．16.【答案】BC【解析】炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特征谱线，A错误；稀薄气体发光产生线状谱，B正确；强烈的白光通过低温钠蒸气时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，C正确，D错误．17.【答案】BC【解析】根据玻尔理论当电子从高能级跃迁到低能级时要发光，由能级图可知可发出6种不同频率的光，B正确．从能级图中可看出当电子从n＝4能级跃迁到n＝1能级时放出光子的能量最大，由ΔE＝E4－E1，E4＝－0.85 eV，E1＝－13.6 eV，代入可得ΔE ＝12.75 eV，所以C正确．18.【答案】6.55×10－17m 3.64×10－7m【解析】根据巴耳末公式：＝R，n＝3,4,5，…可得λ＝，当n＝＝＝m≈6.55×10－7m，＝3时，波长最长，其值为λ1当n＝∞时，波长最短，其值为λ2＝＝＝m≈3.64×10－7m.19.【答案】1.09×106m/s【解析】由k＝m e得v＝＝m/s≈1.09×106m/s20.【答案】(1)8.21×1014Hz (2)9.95×105m/s【解析】(1)n＝2时，E2＝＝－3.4 eV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n＝2激发态的氢原子电离，电离能为ΔE＝E∞－E2＝3.4 eVν＝≈8.21×1014Hz(2)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量E＝＝9.945×10－19J电离能ΔE＝3.4×1.6×10－19J＝5.44×10－19J由能量守恒得m e v2＝E0－ΔE代入数值解得v≈9.95×105m/s。