选修3﹣5课后限时练习22 原子结构章末检测卷

选修3﹣5课后限时练习22 原子结构章末检测卷

(分值：100分 时间：60分钟)

一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．每小题至少有一个选项是正确的．)

1．玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( )

A ．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量

B ．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的

C ．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子

D ．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率

解析：A 、B 、C 三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”概念，原子的不同能量状态与电子绕核运动不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合．电子跃迁辐射的能量为hν＝E m －E n 与电子绕核做的圆周运动无关，故D 错． 答案：ABC

2．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：B

3．关于特征谱线的说法正确的是( )

①明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线 ②明线光谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线 ③明线光谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线 ④同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的

A ．只有①

B ．只有③

C ．只有①④

D ．只有②④

解析：由于原子发光只发出特定频率的光，光谱为线状谱；而当白光通过这种物质时，同样也只吸收相应频率的光而形成暗线，由此可知①、④正确，选C ．

答案：C

4．按照玻尔理论，一个氢原子的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b 的圆轨道上，r a ＞r b ，此过程中( )

A ．原子要辐射一系列频率的光子

B ．原子要吸收一系列频率的光子

C ．原子要辐射某一频率的光子

D ．原子要吸收某一频率的光子

解析：从某一轨道直接跃迁到另一轨道，只能辐射或吸收一特定频率的光子；再根据r a ＞r b ，从较远轨道向较近轨道跃迁，即从高能级向低能级跃迁，要辐射光子，故C 正确．

答案：C

5．氢原子的核外电子在某三个相邻能级间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1＞λ2，则另一个波长可能是( )

A ．λ1＋λ2

B ．λ1－λ2

C ．λ1λ2λ1＋λ2

D ．λ1λ2λ1－λ2

解析：原子可以辐射三种频率的光，根据题中条件可以得出，可能是hc λ1＋hc λ2＝hc λ3，也可能是hc λ2＝hc λ1

＋hc λ3.由hc λ1＋hc λ2＝hc λ3得λ3＝λ1λ2λ1＋λ2，由hc λ2＝hc λ1＋hc λ3得λ3＝λ1λ2λ1－λ2

，所以C 、D 正确． 答案：CD

6．已知金属钙的逸出功为2.7 eV ，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n ＝4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5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 解析：由N ＝n n －12

知，氢原子可能放出6种频率的光子，选项A 正确，B 错；原子由n ＝4向低能级跃迁放出的6种频率的光子中，由hν＝E m －E n ，知有3种频率的光子的能量大于金属钙的逸出功2.7 eV ，所以选项C 正确，D 错．

答案：AC

7．欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是( )

A ．用10.2 eV 的光子照射

B ．用11 eV 的光子照射

C ．用14 eV 的光子照射

D ．用11 eV 的电子碰撞

解析：由氢原子能级结构可算出，10.2 eV 刚好为氢原子n ＝1和n ＝2的两能级之差，而11 eV 则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因而氢原子不能吸收11 eV 的光子．对于14 eV 的光子，其能量大于氢原子的电离能(13.6 eV)，足以使氢原子电离，使电子脱离核的束缚而成为自由电子，因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制．用电子去碰撞原子时，入射电子的动能可以部分或全部被氢原子吸收，所以只要入射电子动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可以使氢原子激发．

答案：ACD

二、非选择题(本题共5小题，共58分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)

8．(10分)(1)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________．

(2)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为－3.40 eV 和－1.51 eV ，金属钠的截止频率为

5.53×1014Hz ，普朗克常量h ＝

6.63×10－34J·s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程

中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．

解析：(2)氢原子放出的光子能量E ＝E 2－E 1，代入数据得E ＝1.89 eV

金属钠的逸出功W 0＝hνc ，代入数据得W 0＝2.3 eV

因为E

答案：(1)减小 光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)

(2)不能

9．(10分)当氢原子从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级时，计算所辐射的光子能量，频率和波长．

解析：辐射光子的能量等于两个能级的能量差，结合公式E ＝hν进行计算．解：根据E n ＝－13.6n 2eV ，E 2＝－13.6×122 eV ＝－3.4 eV ，E 1＝－13.6×112 eV ＝－13.6 eV ， 辐射光子的能量为ΔE ＝E 2－E 1＝－3.4 eV3.6)eV ＝10.2 eV.光子的频率为ν＝ΔE h ＝10.2×1.6×10－196.63×10－34 Hz≈2.46×1015 Hz ，光子的波长为λ＝c ν＝3.0×1082.46×1015 m≈1.22×10－

7m

答案：10.2 eV 2.46×1015Hz 1.22×10－7 m

10．(12分)氢原子处于基态时，原子的能量为E 1＝－13.6 eV ，问：

(1)氢原子在n ＝4的定态时，可放出几种光子？