选修3﹣5课后限时练习22 原子结构章末检测卷
高中物理选修3—5原子结构单元测试卷
高中物理选修3—5原子结构单元测试卷一、以下观点属于卢瑟福原子核式结构理论的有：（ ）A. 原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带点的中子B. 原子的正电荷均匀散布在整个原子中C. 原子的全数正电荷和几乎全数质量都集中在原子核里D. 带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转二、关于光谱的产生，以下说法正确的选项是：（ ）A ．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光和灼热固体发光，产生的光谱都是明线光谱B ．各类原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线一一对应C ．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是明线光谱D ．甲物质发出的白光通过乙物质的蒸汽形成的是甲物质的吸收光谱 3、当用具有 eV 能量的光子照射n=3激发态的氢原子时，氢原子：（ ）A. 可不能吸收那个光子B. 吸收该光子后被电离，电离后的动能为 eVC. 吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零D. 吸收该光子后可不能被电离4、依照玻尔理论，以下关于氢原子的论述正确的选项是：（ ）A.第m 个定态和第n 个定态的轨道半径R m 和R n 之比为R m ∶R n = m 2∶n 2B.第m 个定态和第n 个定态的能量E m 和E n 之比为E m ∶E n = m 2∶n 2C.电子沿某一轨道绕核运动，假设其圆周运动的频率是ν，那么其发光频率也是νD.假设氢原子处于能量为E 的定态，那么其发光频率为ν=hE 五、欲使处于基态的氢原子电离，以下方法不可行的是：（ ）A ．用的光子照射B ．用15eV 的光子照射C ．用动能的电子碰撞D ．用15eV 动能的电子碰撞六、氢原子辐射出一个光子后，依照玻尔理论，下述说法中正确的选项是：（ ）)A ．电子绕核旋转的半径增大B ．氢原子的能量增大C ．氢原子的电势能增大D ．氢原子核外电子的速度增大7、原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2.那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要：（ ）A ．发出波长为λ1-λ2的光子B ．发出波长为2121λλλλ-的光子 C ．吸收波长为λ1-λ2的光子D ．吸收波长为2121λλλλ-的光子（以下各题请依照氢原子能级图回答：）八、依照氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，那么照射氢原子的单色光的光子能量为：（）A．B．C．D．9、已知可见光的光子能量范围约为一群氢原子处于n＝4的激发态，那么关于这些氢原子可能产生的光谱线，以下说法中正确的选项是：（）A．一共可能产生6条光谱线B．能够产生二条在可见光区的光谱线C．能够产生四条在红外区的光谱线D．能够产生三条在紫外区的光谱线10、一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的进程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为的金属钠，以下说法正确的选项是：（）A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B. 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为D. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为1一、大量氢原子处于n＝5的激发态，它们自发地跃迁到低能级，在多种可能的跃迁中，设从n＝5直接跃迁到n＝2和从n＝5跃迁到n＝1中放出光子的能量别离为E1和E2，那么下面说法正确的选项是：（）A．从n＝5跃迁可能放出8种不同频率的光子B．在n＝1的轨道，电子动能最小C．在n＝1的轨道，电子的动能和势能总和最大D．E1＜E21二、现用光子能量介于11eV～12 . 5eV 范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子，那么以下说法中正确的选项是：（）A ．照射光中可能被基态氢原子吸收的光子只有1 种B ．照射光中可能被基态氢原子吸收的光子有无数种C ．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有3 种D ．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有2 种13、用光子能量为E1光照射到一群处于基态的氢原子，能够看到三条光谱线，用光子能量为E2光照射到该群处于基态的氢原子，就能够够看到六条光谱线，关于E1、E2的比较，以下说法正确的选项是：（）A．E2=2 E1 B．E2>2 E1 C．E1< E2<2 E1 D．E2> E1>12eV14、有关氢原子光谱的说法中不正确．．．的是：（）A．氢原子的发射光谱是持续谱B．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关氢C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光1五、以下表达中符合物理学史的有：（）A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发觉了电子和质子的存在B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证明了原子是能够再分的C．巴尔末依照氢原子光谱分析，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，完全否定了卢瑟福的原子核式结构学说时，辐射出波长为λ2的光子；假设λ1＞λ2，那么氢原子从能级B跃迁到能级C时，将______（填“辐射”或“吸收”）光子，光子的波长λ=____ ___．17、依照玻尔理论，氢原子处在量子数为n=2和n=3的定态时，其相应的原子能量的绝对值比|E 2|：|E 3|=___________。
高中鲁科版物理新选修3-5第二章原子结构章节练习含答案解析
高中鲁科版物理新选修3-5第二章原子结构章节练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列射线中，来自于原子核内部，且穿透能力最强的射线是（） A ．γ射线B ．α射线C ．阴极射线D ．X 射线2．关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ） A ．α射线是由氦原子核衰变产生 B ．β射线是由原子核外电子电离产生C ．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关D ．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生3．图示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）A ．氢原子从较高能级跃迁到较低能级时，释放一定频率的光子，核外电子动能增加，电势能减小B ．氢原子从n=3能级跃迁到n=4能级时，需要吸收的光子能量必须大于0.66eVC ．氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的频率相同D ．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放6种频率的光子 4．已知12n E E n，基态氢原子能量E 1=﹣13.6eV ，欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施不可行的是（ ） A ．用10.2eV 的光子照射 B ．用14eV 的光子照射 C ．用11eV的光子照射D ．用11eV 的电子碰撞5．关于α粒子散射实验和卢瑟福的原子核式结构，下列说法正确的是（） A ．α粒子散射实验揭示了原子核的组成B ．少数α粒子发生了较大偏转，卢瑟福认为是环境的影响C ．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径D ．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验 6．下列粒子流中贯穿本领最强的是（） A ．α射线B ．阴极射线C ．质子流D ．中子流7．我国的“神舟”六号载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启动．据科学家预测，月球上的土壤中吸附着数百万吨的23He ，每百吨23He 核聚变释放出的能量，相当于目前人类一年消耗的能量．下列关于23He 的叙述正确的是（ ） A ．23He 和31H 互为同位素 B ．23He 原子核内中子数为2C ．23He 的原子核外电子数为2D ．23He 代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子8．如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应．以下判断正确的是（ ）A ．该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子B ．该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子C ．若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应D ．若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应二、填空题9．为了研究原子的结构，卢瑟福和他的同事做了如图所示的________实验，显微镜是图中的________．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）10．卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子．①卢瑟福用α粒子轰击________核，第一次实现了原子核的________． ②关于该实验，下列说法中正确的是________ A ．通过显微镜来观察荧光屏上α粒子所产生的闪光 B ．银箔可以吸收产生的新粒子 C ．实验必须在真空、密封容器内进行D ．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核．11．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是________．12．氢原子从能级A 跃迁到能级B 时，辐射出波长为1λ的光，从能级A 跃迁到能级C 时，辐射出波长为2λ的光，若12λλ>，则氢原子从能级B 跃迁到能级C 时，将__________光子，光子的波长为__________．三、解答题13．已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226．试问： （1）镭核中有几个质子？几个中子？ （2）镭核所带电荷量为多少？（3）若镭原子呈中性，它核外有几个电子？ （4）是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 以相同速度垂直射入磁应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？14．若氢原子的核外电子质量为m ，电量为e ，在离核最近的轨道上近似做匀速圆周运动，轨道半径为r 1 ． 求： （1）电子运动的动能E k 是多少？ （2）电子绕核转动的频率f 是多少？（3）氢原子核在电子轨道处产生的电场强度E为多大？15．利用学过的知识解释实验室中电子云的形成原因和特点。
选修3-5原子物理习题集
n E n /eV 0 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 ∞ 4 3 2 1 选修3-5综合练原子物理习题集1．[物理——选修3—5]〔15分〕 〔1〕〔6分〕以下说法中正确的选项是 〔选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分，选错一个扣3分，最低得分为0分〕A ．卢瑟福通过实验发现质子的核反响方程为：4141712781He N O H +→+B ．紫外线照射到锌板外表时能产生光电效应，那么增大紫外线的照射强度时，从锌板外表逸出的光电子的最大初动能也随之增大C ．假设质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，那么质子和中子结合成一个α粒子释放的能量为[2(m 1+m 2)-m 3]c 2D ．10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期E ．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子2．【物理—选修3-5】〔15分〕 〔1〕氢原子处基态时，原子的能量为E 1，处于n=3的激发态时，原子的能量为E 3，一群处于n=3激发态的氢原子跃迁到n=1的基态时，可能向外辐射 种不同频率的光子。
普朗克常数为h ，光在真空中传播的速度为C ，其中最短波长是 ，假设用该光子去照射某种金属，恰能产生光电效应，那么该金属的逸出功是 。
3．【物理选修3-5模块】〔15分〕〔1〕〔6分〕氢原子处于基态时，原子的能量为1E ，处于n=3的激发态时，原子的能量为3E ，当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时，可能向外辐射 种频率的光子。
波长最短的光子的波长为 ，假设用该光子去照射某种金属，恰能产生光电效应，那么该金属的逸出功是 。
〔设普朗克常数为h ，光在真空中传播的速度为c 〕4．【物理——选修3-5】〔15分〕 〔1〕〔6分〕一单色光照到某金属外表时，有光电子从金属外表逸出，以下说法中正确的选项是〔填入正确选项前的字母。
选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分〕。
鲁科版高中物理选修3-5第二章 原子结构测试卷
鲁科版高中物理选修3-5第二章原子结构测试卷（A卷）一、选择题1．卢瑟福的原子核式结构学说能解决的问题是（）A．解释原子光谱B．解析光电效应现象C．解析α粒子散射的实验D．结合经典电磁理论，解释原子的稳定性2.下列说法正确的是（）A．太阳辐射能量与目前采用核电站发电的能量均来自核聚变反应B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C．一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小3．关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有（）A．它彻底否定了经典的电磁理论B．它很好地解释了所有原子的光谱C．它完全继承了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子观念4．（多选）右图为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是（）A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最少C．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最多D．放在C、D位置时屏上也能观察到闪光5．（多选）氢原子核外电子发生了两次跃迁，第一次从外层轨道跃迁到n=3轨道；第二次核外电子再从n=3轨道跃迁到n=2轨道，下列说法中正确的是（）A．两次跃迁原子的能量减少量相等B．第二次跃迁原子的能量减小量比第一次的大C．二次跃迁原子的电势能减小量均大于电子的动能增加量D．两次跃迁原子均要放出光子，第一次放出的光子能量较小6．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定（）A. Hα对应的前后能级之差最小B.同一介质对Hα的折射率最大C.同一介质中Hδ的传播速度最大D.用Hδ照射某一金属能发生光电效应，则Hβ也一定能二、计算题7．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，试求这种激光的波长λ。
高中物理选修3-5原子核章节检测带答案汇编
2017年01月19日阿甘的高中物理组卷一．选择题（共30小题）1．下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．2．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→3．某原子核内有核子N个，其中包含质子n个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）4．下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少5．居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少46．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al+He→X+n．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素D．X是Si的同位素7．下列说法正确的是（）A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核电站产生的能量来自轻核聚变8．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+n B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+nD．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10n9．下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸10．在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．Al+He→P+XB．N+He→O+XC．H+r→n+XD．H+X→He+n11．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力12．已知氘核的平均结合能是1.09MeV，氚核的平均结合能是2.78MeV，氦核的平均结合能是7.03MeV．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6MeV的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为H+H→He+nC．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损13．以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．Na+n→Na，这是轻核聚变的方程式B．Th→Pa+e，这是β衰变的方程式C．U+n→Sr+Xe+10n，这是重核裂变的方程式D．N+He→O+H，这是原子核人工转变的方程式14．下列说法正确的是（）A．方程式U→Th+He是核裂变反应方程B．方程式H+H→He+γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子15．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比m A：m B是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：116．2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．Ir→Os+HB．Ir→Pt+eC．Ir→Re+HeD．Ir→Ir+n17．水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2htan（arcsin）B．2 h tan（arcsinn）C．2 h tan（arccos）D．2 h cot（arccosn）18．下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰19．用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B．C．D．20．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ21．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则（）A．λa＜λb，n a＞n b B．λa＞λb，n a＜n b C．λa＜λb，n a＜n b D．λa＞λb，n a＞n b 22．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源23．下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽24．如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C． D．25．华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射26．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b 两束，则下列说法正确的是（）A．在水中a光的速度比b光的速度小B．a光的频率小于b光的频率C．若a、b两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a 光先消失27．如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB 边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（）A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D．红色光带在下，紫色光带在上，紫色光带较宽28．有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图所示．则有关a、b光的说法正确的是（）A．在玻璃中传播时a光的速度较大B．在同一双缝干涉实验装置发生干涉时a光的干涉条纹间距较大C．从同一介质射向空气时a光发生全反射的临界角较小D．b光在真空中的传播速度较大29．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）A．B． C．D．30．下列说法正确的是（）A．“海市蜃楼”是因为光的衍射原理导致的B．交警向行进中的汽车发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就可以知道汽车的速度，这是利用了惠更斯原理C．使要发射的电磁波的频率随所需传递的信号而发生改变的过程叫做调频D．家用遥控器是用紫外线脉冲信号来实现的2017年01月19日阿甘的高中物理组卷参考答案与试题解析一．选择题（共30小题）1．（2014•东城区模拟）下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．【解答】解：根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒知：X在A中代表电子，B中代表质子，C中代表中子，D中代表氦原子核，B正确．故选：B．2．（2011•肇庆一模）太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：聚变是质量较轻的原子反应生成质量较大的原子核，故A正确；故选：A3．（2005•苏州一模）某原子核内有核子N个，其中包含质子n个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）【解答】解：α衰变生成氦原子核，质子数减少2个，质量数减少4个，所以中子数减少2个；β衰变生成负电子，质子数增加1个，是因为一个中子转化成质子而释放出的电子，中子数减少1个，所以新核质子数为n﹣1，质量数为N﹣4=核子数，中子数为N﹣n﹣3，BD正确．故选BD4．（2014•青岛一模）下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少【解答】解：A、氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生=6种频率的光子，A错误；B、卢瑟福提出了原子的核式结构模型，B正确；C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子同时放出的电子，C错误；D、半衰期与外界因素无关，D错误；故选：B5．（2014•越秀区校级三模）居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少4【解答】解：A、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；B、发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故B正确；C、根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，故C正确；D、根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42He，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故D错误．故选BC6．（2012•岳阳楼区校级模拟）铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al+He→X+n．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素D．X是Si的同位素【解答】解：质子带正电，电子带负电，n是中子，故AB错误；根据质量数和电荷数守恒可知：X的电荷数为15，质量数为30，磷元素的电荷数为15，因此X为1531P的同位素，故C正确D错误．故选C．7．（2008•四川）下列说法正确的是（）A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核电站产生的能量来自轻核聚变【解答】解：A、γ射线不带电，所以在电场和磁场中都不会发生偏转，故A正确；B、α射线比β射线更容易使气体电离，故B错误；C、太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，故C错误；D、核电站产生的能量来自铀235的裂变，故D错误；故选：A8．（2016春•清远校级期末）“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+n B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+nD．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10n【解答】解：A、B、原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10n．故A错误，B正确；C、D、氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+n．故C正确，D错误．故选：BC9．（2016春•枣阳市校级期中）下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸【解答】解：A、核废料池泄漏出高浓度的放射性物质可伤害人体细胞，故A正确；B、贫铀弹是一种新武器，其爆炸后所弥散的贫铀将长时间影响人类的生存环境，对人体产生慢性伤害，故B正确；C、地震不像核辐射给人类带来环境灾难，故C错误；D、前苏联切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，泄露的能量相当于200颗广岛原子弹．这是人类历史上迄今最严重的核事故，造成了极严重的后果．20多年过去了，切尔诺贝利依然是一座死城，故D正确；故选：ABD10．（2015•海珠区三模）在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．Al+He→P+XB．N+He→O+XC．H+r→n+XD．H+X→He+n【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒得X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子，故A错误；B、同理X的电荷数为1，质量数为1，所以X为质子，故B正确；C、X的电荷数为1，质量数为1，所以X是质子，故C正确；D、X的电荷数为1，质量数为2，所以X是氘核，故D错误．故选：BC．11．（2015•翁牛特旗校级模拟）氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力【解答】解：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内．万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略．故选：D．12．（2015•肇庆三模）已知氘核的平均结合能是1.09MeV，氚核的平均结合能是2.78MeV，氦核的平均结合能是7.03MeV．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6MeV的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为H+H→He+nC．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损【解答】解：A、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，这是聚变反应．故A 错误；B、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为H+H→He+n．故B正确；C、目前核电站都采用核裂变发电．故C错误；D、该反应放出热量，所以一定有质量亏损．故D正确．故选：BD13．（2015•清远校级模拟）以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．Na+n→Na，这是轻核聚变的方程式B．Th→Pa+e，这是β衰变的方程式C．U+n→Sr+Xe+10n，这是重核裂变的方程式D．N+He→O+H，这是原子核人工转变的方程式【解答】解：A、Na+n→Na，这是人工核反应方程的方程式，故A错误；B、Th→Pa，放射出的是电子，这是β衰变的方程式，故B错误；C、U+n→Sr+Xe+10n，这是重核裂变的方程式，故C正确；D、N+He→O+H，这是原子核人工转变的方程式，是通过实验发现质子的核反应方程，故D正确；故选：CD14．（2015•深圳校级三模）下列说法正确的是（）A．方程式U→Th+He是核裂变反应方程B．方程式H+H→He+γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子【解答】解：A、A是a衰变生成氦原子核，B是聚变方程放出光子，故A错误B 正确．C、由于氢原子发射的光子的能量：E=E n﹣E m，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故C错误D、氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子，故D正确故选：BD15．（2015春•湖北校级期末）若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比m A：m B是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：1【解答】解：根据衰变公式：知，m A：m B=故选：C16．（2014•重庆校级二模）2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．Ir→Os+HB．Ir→Pt+eC．Ir→Re+HeD．Ir→Ir+n【解答】解：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，发生β衰变时新核的质量数不变，核电荷数加1，所以写出铱﹣192的衰变方程为：Ir→Pt+e；故选：B17．（2014•宿州模拟）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2htan（arcsin）B．2 h tan（arcsinn）C．2 h tan（arccos）D．2 h cot（arccosn）【解答】解：水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小．由水的折射率n可求出水的临界角sinC=则C=arcsin当入射角i等于C时，恰好发生全反射．设上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D则sini=，因为i=r，所以sini=sinC因此由=得D=或者也可以这样算：恰好发生光的全反射时，则有=tani所以D=2htani=2htan（arcsin）故选：A18．（2010•红桥区二模）下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰【解答】解：A、太阳光通过三棱镜，由于各种色光的折射率不同，而发生色散形成彩色光谱．故A错误．B、用光导纤维束传送图象信息是利用光在纤维中不停地发生全反射进行传递信息．故B错误．C、当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象．故C错误．D、在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰是利用光的偏振．只能让振动方向与透振方向一致的通过．故D正确．故选D．19．（2013•河西区二模）用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B．C．D．【解答】解：由于衍射条纹狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距．故A正确，B、C、D错误．故选：A．20．（2001•天津、山西）市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ【解答】解：因为薄膜的厚度为波长的，所以两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，从而减少了反射光的能量．故选B21．（2015•福建）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则（）A．λa＜λb，n a＞n b B．λa＞λb，n a＜n b C．λa＜λb，n a＜n b D．λa＞λb，n a＞n b 【解答】解：由光路图可知，a光的偏折程度较小，b光的偏折程度较大，则a 光的折射率小，b光的折射率大．即n a＜n b．折射率越大，频率越大，波长越小，则知a光的波长大，即λa＞λb．故选：B．22．（2014•江苏）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源【解答】解：乙图中条纹的间距比甲图大，根据双缝干涉的条纹间距公式△x=λ知，乙图中可能是光的波长较长，即频率较低，也可能缝与屏间距增大，也可能双缝间距减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．23．（2012•资阳三模）下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽【解答】解：A、一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象．故A错误．B、光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，从全反射的条件知，光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率．故B错误．C、根据光电效应方程E Km=hv﹣W0知，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大．故C正确．D、根据双缝干涉条纹的间距公式知，将屏移近双缝，L减小，则干涉条纹的间距变窄．故D错误．故选C．24．（2012春•雅安期末）如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C． D．【解答】解：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故AC是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故BD是衍射图样，紫光波长较短，则中央亮条纹较细，故B是紫光的衍射条纹．故选：B．25．（2015•广元二模）华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射【解答】解：A、波长越短的光，频率越大，介质对它的折射率n越大，根据公式v=，知光在光纤中传播的速度越小．故A错误．B、频率越大的光，介质对它的折射率n越大，根据公式v=，知该光在光纤中传播的速度越小．故B错误．CD、发生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质；当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射．故C正确，D错误．故选：C26．（2015•合肥校级模拟）如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b两束，则下列说法正确的是（）。
人教版选修3-5原子核单元测试卷(word 含答案)
人教版选修3-5《原子核》单元测评一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上。
下列说法正确的是()。
A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的2.贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。
下列属于放射性衰变的是()。
A.614C→714N+-10eB.92235U+01n→53139I+3995Y+201nC.12H+13H→24He+01nD.24He+1327Al→1530P+01n3.2018年8月28日,位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,获得中子束流,这标志着CSNS主体工程顺利完工,进入试运行阶段。
对于有关中子的研究,下列说法正确的是()。
A.中子和其他微观粒子,都具有波粒二象性B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.核反应方程84210Po→82y X+24He中的y=206,X中中子个数为1284.有关核反应方程,下列说法正确的是()。
A.92238U→90234Th+24He属于α衰变B.714N+24He→817O+11H是β衰变C.核聚变反应方程12H+13H→24He+01n中,01n表示质子D.铀235的裂变方程可能为92235U→55137Cs+3788Rb+1001n5.图示是原子核人工转变实验装置的示意图,A是α粒子源,F是铝箔,S是荧光屏,调整F的厚度,使得S 上刚好没有闪光,在容器中充入氮气后,屏S上出现闪光,该闪光产生的原因是()。
A.α粒子射到屏S上产生的B.α粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的C.α粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的D.粒子源中放出的γ射线射到屏上产生的6.如图所示,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中。
高中物理选修3-5原子结构单元测试试卷
选修3-5原子结构单元测试卷一、选择题（每题5分）1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( )。
(A)全部穿过或发生很小的偏转 (B)全部发生很大的偏转(C)绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回 (D)绝大多数发生偏转,甚至被掸回2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( )。
(A)辐射光子,获得能量(B)吸收光子,获得能量 (C)吸收光了,放出能量(D)辐射光子,放出能量3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态,若用E表示氢原子的能量,r表示氢原子核外电子的轨道半径,则( )。
(A)E2>E1,r2>r1(B)E2>E1,r2<r1 (C)E2<E1,r2>r1(D)E2<E1,r2<r14.如图所示,氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n=1到n=2；(2)从n=5到n=3；(3)从n=4到n=2；在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ1、λ2、λ3表示.波长λ1、λ2、λ3大小的顺序是( )。
(A)λ1<λ2<λ3(B)λ1<λ3<λ2 (C)λ3<λ2<λ1(D)λ3<λ1＜λ25.（多）氢原子基态能级为-13.6eV,一群氢原子处于量子数n=3的激发态,它们向较低能级跃迁时,放出光子的能量可以是( )。
(A)1.51eV(B)1.89eV(C)10,2eV(D)12.09eV6.（多）当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是()。
7.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,下列说法中正确的是( )。
(A)α粒子-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加 (D)α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果8.（多）如图为氢原子的能级图,A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子,其中( )(A)频率最大的是B(B)波长最长的是C (C)频率最大的是A(D)波长最长的是B9.一群处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时,可能发射的光线为( )。
鲁科版高中物理选修3-5第二章原子结构单元检测含答案解析
四、解答题
4．仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是（ ）
A．观察时氢原子有时发光，有时不发光
B．氢原子只能发出平行光
C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的
D．氢原子发出的光互相干涉的结果
5．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
11．用光子能量为13.07eV的光子照射一群处在基态的氢原子，则氢原子发射多少种不同波长的光（）
A．15 B．10
C．4 D．1
12．原子核的比结合能与核子数的关系如图，由此可知（）
A．越重的原子核，如铀核（ ），因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定
B．越轻的原子核，如锂核（ ），因为它的核子只有6个比铀核简单，因而比铀核结合得更坚固更稳定
C．遏止电压的大小与入射光的频率成正比，与入射光的光强无关
D．处于n＝3能级的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光的频率有3种
2．下列有关近代物理内容的叙述正确的是（）
A．α粒子散射实验证明原子内是十分“空旷”的
B．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹
C．受普朗克量子理论的启发，玻尔于1905年为了解释光电效应现象提出了光子说
C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现
6．下列说法正确的是．
A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
高中物理选修3-5章末检测5：原子结构
章末检测(第十八章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(1～7题为单项选择题，8～12题为多项选择题，每小题5分，共60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1所示．下列说法中正确的是()图1A．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2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( )图2A ．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E 1，不同能级的能量E n ＝E 1n 2，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 ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 17．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．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9．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10．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()图3A．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11．氢原子的能级如图4所示，下列说法正确的是()图4A．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12．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E a、E b、E c和λa、λb、λc，则()图5A．λb＝λa＋λc B.1λb＝1λa＋1λcC．λb＝λaλc D．E b＝E a＋E c二、填空题(本题共2个小题，共10分)13．(4分)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________．14．(6分)氢原子的能级图如图6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．图6三、计算题(本题共3个小题，共30分)15．(8分)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？16．(8分)有大量的氢原子吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n＝3的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为E1，则吸收光子的频率ν是多少？当这些处于激发态的氢原子向低能级跃迁发光时，可发出几条谱线？辐射光子的能量分别为多少？([答案]用字母表示)17．(14分)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？[答案]精析1．B2．C [每种原子在任何外界条件下的线状谱都相同，不同的原子的线状谱不同．] 3．C [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 ＝E 1n 2.因为能量E 1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 e 2r 2n ＝m v 2nr n .可知r n 越大，速度越小，则B 错．由E ＝E k ＋E p 可知D 错．]4．A5．C [由能级跃迁公式ΔE ＝E m －E n 得： ΔE 1＝E 4－E 2＝－0.85eV －(－3.4eV)＝2.55eV ΔE 2＝E 3－E 2＝－1.51eV －(－3.4eV)＝1.89eV故A 错；据ΔE ＝hcλ＝hν知，C 对；ΔE 3＝E 4－E 3＝－0.85eV －(－1.51eV)＝0.66eV ，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－3.4eV ，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV 时才能电离，D 错．] 6．C [依题意可知第一激发态能量为E 2＝E 122，要将其电离，需要的能量至少为ΔE ＝0－E 2＝hν，根据波长、频率与波速的关系c ＝νλ，联立解得最大波长λ＝－4hcE 1，选项C 正确．]7．B [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，故D 错误．] 8．AC [汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，A 正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构模型，B 错；巴耳末根据氢原子光谱在可见光区的四条谱线得出巴耳末公式，C 正确；玻尔的原子模型是在核式结构模型的基础上提出的几条假设，并没有彻底否定核式结构学说，D 错误．]9．BD [根据玻尔原子模型，核外电子绕氢原子核高速运转是由原子核对电子的库仑引力提供向心力的，即F ＝ke 2r 2＝m v 2r，可知r 越小，F 越大；v ＝ke 2mr，即r 越小，v 越大；电子由高能级跃迁到较低能级时，要放出一定的能量，辐射出一定频率的光子，选项B 、D 正确．] 10．AC [由N ＝n (n －1)2知，氢原子可能放出6种频率的光子，选项A 正确，B 错误；原子由n ＝4能级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种频率的光子能量大于金属钙的逸出功2.7eV ，所以选项C 正确，D 错误．]11．BC [当原子向高能级跃迁时，只能吸收特定频率的光子，A 项错误；氢原子从n ＝3能级向n ＝2能级跃迁时，发出的光子能量为E 3－E 2＝－1.51eV －(－3.40eV)＝1.89eV ，B 项正确；大量处于n ＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光子频率的数量可以由公式C 23来计算，C 23＝3，C 项正确；处于n ＝1能级的氢原子不能吸收能量为10eV 的电子的能量，D 项错．]12．BD [E a ＝E 3－E 2，E b ＝E 3－E 1，E c ＝E 2－E 1，所以E b ＝E a ＋E c ，D 正确；由ν＝cλ得λa＝hc E 3－E 2，λb ＝hc E 3－E 1，λc ＝hc E 2－E 1，取倒数后得到1λb ＝1λa ＋1λc ，B 正确．]13．A[解析] 图A 是α粒子散射实验，反映了原子的核式结构． 14．6 3[解析] 处在n ＝4能级上的氢原子最多能辐射出N ＝4×32种＝6种光子，能量大于4.54eV 的有4→1、3→1、2→1的三种光子． 15．(1)－3.4eV (2)3.4eV (3)－6.8eV[解析] (1)由E n ＝E 1n 2可得E 2＝－13.622eV ＝－3.4eV ，即为原子系统的能量．(2)由F ＝ke 2r 22＝m v 2r 2得，E k2＝12m v 2＝ke 22r 2＝ke 28r 1，代入数据，解得E k2＝3.4eV ，即电子在轨道上的动能为3.4eV .(3)由E p n ＝E n －E k n ，得E p2＝2E 2＝－6.8eV ，即电子具有的电势能为－6.8eV. 16．见[解析][解析] 据跃迁理论hν＝E 3－E 1， 而E 3＝19E 1，所以ν＝E 3－E 1h ＝－8E 19h.由于是大量原子，可从n ＝3跃迁到n ＝1，从n ＝3跃迁到n ＝2，再从n ＝2跃迁到n ＝1，故应有三条谱线，光子能量分别为E 3－E 1，E 3－E 2，E 2－E 1，即－89E 1，－536E 1，－34E 1.17．(1)1.03×10－7m (2)3.28×1015Hz (3)3种 6.58×10－7m [解析] (1)根据玻尔理论 E 3－E 1＝h cλλ＝hc E 3－E 1 ＝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－E 1，解得ν≥－E 1h ＝－(－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E 2＝E 122＝－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 h c λ′＝E 3－E 2，所以λ′＝hcE 3－E 2＝ 6.63×10－34×3×108(3.4－1.51)×1.6×10－19m ≈6.58×10－7m。
高中物理选修3-5章末检测2：原子结构
章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每题5分，共50分)1．有关经典物理学中的粒子，下列说法正确的是() A．有一定的大小，但没有一定的质量B．有一定的质量，但没有一定的大小C．既有一定的大小，又有一定的质量D．有的粒子还有一定量的电荷[答案]CD[解析]根据经典物理学关于粒子的理论定义得C、D正确．2．(2014·保定高二检测)爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于() A．等效替代B．控制变量C．科学假说D．数学归纳[答案] C[解析]为了解释光电效应的实验规律，由于当时没有现成的理论，爱因斯坦就提出了“光子说”来解释光电效应的规律，并取得成功．从科学研究的方法来说，这属于科学假说．C正确，A、B、D错误．3．(2014·石河子高二检测)关于光的本性，下列说法中正确的是() A．光电效应反映光的粒子性B．光子的能量由光的强度所决定C．光子的能量与光的频率成正比D．光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子[答案]ACD[解析]光电效应反映了光的粒子性，A对；光子的能量由光的频率决定，B 错误；光子的能量E＝hν，h是普朗克常量，故光子的能量与光的频率成正比，C对；根据光子说的内容可知，D对．4．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有() A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C．对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的[答案]BC[解析]汤姆孙发现了电子后，认为原子是一个带正电的均匀球体，电子一个个镶嵌在其中，选项A错误；由卢瑟福对α粒子散射实验现象的分析所得出的结论说明选项B正确；根据原子光谱产生的机理进行探究，可知选项C 正确；玻尔理论虽然不能解释较为复杂原子的光谱现象，但其理论是正确的，选项D错误．5．(2014·邢台高二检测)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，发现了电子和质子的存在B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的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[答案] C[解析]汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，A错；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构模型，B错；巴耳末根据氢原子光谱在可见光区的四条谱线得出巴耳末公式，C正确；玻尔的原子模型是在核式结构模型的基础上提出的几条假设，并没有否定核式结构学说，D错误．6．(2014·东莞高二检测)仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条不连续的亮线，其原因是() A．氢原子只有几个能级B．氢原子只能发出平行光C．氢原子有时发光，有时不发光D．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的[答案] D[解析]光谱中的亮线对应不同频率的光，“分离的不连续的亮线”对应着不同频率的光，B、C错误；氢原子在不同的能级之间跃迁时，辐射出不同能量的光子，并且满足E＝hν.能量不同，相应光子频率不同，体现在光谱上是一些不连续的亮线，A错误、D正确．7．(2014·盘锦高二检测)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[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 e2r2＝m v2r得E k＝12m v2＝ke22r知电子的动能变大，由E n＝－13.6n2eV知n减小时原子能量减少，B对；电子由高能级向低能级跃迁时放出一定频率的光子，C错、D对．8．如图1为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()图1A．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[答案] A[解析]根据ΔE＝hν，ν＝cλ可知λ＝cν＝hcΔE，从n＝4能级跃迁到n＝3能级的能级差比从n＝3能级跃迁到n＝2能级的能级差小，所以从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，选项A正确；电磁波的速度是光速，与电磁波的波长、频率无关，选项B错误；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率并不相同，C错误；从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，而不是氢原子核放出能量，D错误．所以选A.9．(2014·衡水高二检测)如图2所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV的金属铯，下列说法正确的是()图2A．这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n＝4跃迁到n＝3所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n＝4跃迁到n＝1所发出的光频率最高C．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75 eVD．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.85 eV[答案] D[解析]从n＝4跃迁到n＝3所发出的光波的频率最小，波长最长，A错；从n＝4跃迁到n＝1所发出的光的频率最高，发出有C24＝6种频率的光子，B错；光电子的最大初动能对应入射光子的频率最高时，最大入射光能量对应的入射光子的频率最高，即ΔE＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，由光电效应方程知E k＝ΔE－W0＝10.85 eV，C错、D对．10．研究光电效应规律的实验装置如图3所示，用频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K射出后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压U c.下列表示光电效应实验规律的图象中，正确的是()图3[答案]ACD[解析]当入射光频率为ν时，光电子的最大初动能E k＝hν－W0，要使光电流为零，则eU c＝E k，即eU c＝hν－W0，由此可知B错误；在发生光电效应时光电流强度与光强成正比，A正确；当光强和频率一定时，反向电压越大，到达阳极A的光电子数越少，光电流越小，C正确；光电效应的发生是瞬时的，因此在10－9 s时间后达到恒定值，D正确．二、填空题(本题共3小题，共16分)11．(4分)1924年，法国物理学家德布罗意提出，任何一个运动着的物体都有一种波与它对应.1927年，两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案，如图4所示．图中，“亮圆”表示电子落在其上的________大，“暗圆”表示电子落在其上的________小．图4[答案]概率概率12．(6分)X射线管中阳极与阴极间所加电压为3×104 V，电子加速后撞击X射线管阴极产生X射线，则X射线的最短波长为________．(电子电荷量e＝1.6×10－19 C，电子初速度为零)[答案] 4.1×10－11 m[解析]X射线光子最大能量hν＝eU，即h cλ＝eU，λ＝hceU＝4.1×10－11 m.13．(6分)(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的()也相等．A．速度B．动能C．动量D．总能量(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图5所示．电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离________(选填“近”或“远”)．当大量He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条．图5[答案](1)C(2)近 6[解析](1)根据德布罗意波长公式λ＝hp，若电子的德布罗意波长和一个中子的波长相等，则动量p也相等，故C正确，A、B、D错误．(2)量子数越大，轨道越远，电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离要近；处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有C24＝6条．三、计算题(本题共3小题，共34分)14．(10分)A、B两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A、E B.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功．[答案]2∶1E A－2E B[解析]光子能量ε＝hν，动量p＝hλ，且ν＝cλ，得p＝εc，则p A∶p B＝2∶1，A照射时，光电子的最大初动能E A＝εA－W0，同理，E B＝εB－W0，又εA∶εB ＝2∶1，联立解得W0＝E A－2E B.15．(12分)氢原子的能级图如图6所示，某金属的极限波长恰好等于氢原子由n ＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长．现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少？图6[答案]7.65 eV[解析]根据玻尔理论可知，氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级时，辐射出的光子能量为hν＝E4－E2①据题意知，该金属的逸出功为W0＝hν②氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，所辐射出的光子能量为hν′＝E2－E1③据爱因斯坦光电效应方程知，光电子的最大初动能E k满足E k＝hν′－W0④①②③④联立可得：E k＝2E2－E1－E4将E1＝－13.6 eV，E2＝－3.4 eV和E4＝－0.85 eV代入上式，可得E k＝7.65 eV.16．(12分)氢原子处于基态时，原子的能量为E1＝－13.6 eV，当处于n＝3的激发态时，能量为E3＝－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？其中最长波长是多少？[答案](1)1.03×10－7 m(2)3.28×1015 Hz(3)3种 6.58×10－7 m[解析](1)λ＝hcE3－E1＝1.03×10－7 m.(2)ν＝|E1|h＝3.28×1015 Hz.(3)3种，其中波长最长的是从n＝3到n＝2所放出光子，λ′＝hcE3－E2＝hcE3－E14＝6.58×10－7 m.。
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高中物理学习材料桑水制作章末过关检测(三) [学生用书P94(独立成册)](时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在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：选C.卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，故C正确．2．关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是( )A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“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α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α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论解析：选D.卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了α粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”理论，C错误，D正确．3．(2016·南京高二检测)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解析：选C.每种原子在任何外界条件下的线状谱都相同，不同原子的线状谱不同．4．(2016·天津七校联考)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：选B.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，选项A、C、D错误．5．如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子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( )解析：选C.根据ΔE＝hν，ν＝cλ，可知λ＝cν＝hcΔE，能级差越大，波长越小，所以a的波长最小，b的波长最大，答案选C.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( )A．1种B．2种C．3种D．4种解析：选B.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3→1，3→2，2→1，共3种．其中3→1发出的光子频率大于2→1发出的光子频率，3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率，已知2→1发出的光子能发生光电效应，则3→1发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而3→2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．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．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”测出了电子的电荷量解析：选BD.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子；卢瑟福分析α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．8．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( )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解析：选CD.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．9．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解析：选BD.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 e 2r 2＝m v 2r 得E k ＝12mv 2＝ke 22r知电子的动能变大，由E n ＝－13.6n 2 eV 知n 减小时原子能量减少，B 对；电子由高能级向低能级跃迁时放出一定频率的光子，C 错，D 对．10．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Δn 表示两次观测中最高激发态的量子数n 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，Δn 和E 的可能值为( )A ．Δn ＝1，13.22 eV<E <13.32 eVB ．Δn ＝2，13.22 eV<E <13.32 eVC ．Δn ＝1，12.75 eV<E <13.06 eVD ．Δn ＝2，12.75 eV<E <13.06 eV解析：选AD.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n ＝4的能级，而原来氢原子处于n ＝2的能级，增加的谱线应为从n ＝4跃迁到n ＝3、2、1和从n ＝3跃迁到n ＝2、1共5条谱线，则Δn ＝2；而E 1＝－13.6 eV ，E 4＝－0.85 eV ，E 5＝－0.54 eV ，ΔE 14＝12.75 eV ，ΔE 15＝13.06 eV ，则12.75 eV<E <13.06 eV ，D 正确；也可能调高能量后处于n ＝6的能级，原来处于n ＝5的能级，增加的谱线应为从n ＝6跃迁到n ＝5、4、3、2、1共5条谱线，而E 7＝－0.28 eV ，ΔE 17＝13.32 eV ，E 6＝－0.38 eV ，ΔE 16＝－13.22 eV ，则13.22 eV<E <13.32 eV ，A 正确．三、非选择题(本题共2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)11．(20分)氢原子处于基态时，原子能量E 1＝－13.6 eV ，普朗克常量取h ＝6.6×10－34 J ·s.(1)处于n ＝2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n ＝4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)解析：(1)E 2＝E 122＝－3.4 eV E ＝E ∞－E 2＝3.4 eV.(2)N ＝C 24＝4×32＝6种 E 4＝E 142＝－0.85 eV E 3＝E 132＝－1.51 eVE 4－E 3＝h νminνmin ＝1.6×1014 Hz.答案：(1)3.4 eV (2)6种 1.6×1014 Hz12．(20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 的紫外线照射氢原子，求氢原子电离后电子的速度多大？(电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，电子质量m e ＝0.91×10－30 kg)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激发态的氢原子电离，电离能为ΔE ＝E ∞－E 2＝3.4 eVν＝ΔE h ＝3.4×1.6×10－196.63×10－34 Hz ≈8.21×1014 Hz.(2)波长为200 nm 的紫外线一个光子所具有的能量 E 0＝h ·ν0＝6.63×10－34×3×108200×10－9 J ＝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：h ν0－ΔE ＝12mv 2 代入数值解得：v ＝9.95×105m/s.答案：(1)8.21×1014 Hz (2)9.95×105 m/s。
高中物理选修3-5原子的结构练习试卷
粤教版高中物理选修3-5原子的结构练习试卷选择题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.氢原子光谱的发现根据卢瑟福的原子模型：氢原子中央是一个带正电的核，核外有一个电子绕核做匀速圆周运动.已知轨道半径为r，氢核和电子所带电荷量均为e，电子质量为m.若把电子绕核旋转看作是一种电流，则其电流I为多大?关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是( )A.卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆生的枣糕模型是错误的B.卢瑟福认识到汤姆生“葡萄干布丁模型”的错误后提出了“核式结构”理论C.卢瑟福的α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α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论关于α粒子散射实验，下列说法错误的是( )A.α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变B.由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使α粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中存在着对α粒子产生库仑力的正电荷C.α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很小D.使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等卢瑟福利用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( )在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种情况( )A.动能最小B.电势能最小C.α粒子与金原子核组成的系统的能量最小D.所受原子核的斥力最大当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，速度一直减小卢瑟福提出的原子核式结构学说不包括下列哪些内容( )A.原子中心有一个很小的核B.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C.原子正电荷均匀分布在它的全部体积上D.带负电的电子在核外空间绕原子核旋转卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )A.使α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对α粒子的作用力B.使α粒子产生偏转的力是库仑力C.原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进D.能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核较远的α粒子对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，就不会发生散射现象D.实验装置放在空气中和真空中都可以卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动.设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径r=0.53×10-10 m，用经典物理学的知识，试计算在此轨道上电子绕核转动的频率和加速度.填空题。
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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 <W 0，所以不能发生光电效应．
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？
(2)若要使处于基态的氢原子电离，要用多大频率的电磁波照射此原子？
解析：如图所示，原子处于n ＝1的定态，这时原子对应的能量最低，这一定态是基态，其他的定态均是激发态，原子处于激发态时，不稳定，会自动地向基态跃迁，而跃迁的方式又多种多样．要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子第一条轨道上的电子获得能量脱离原子核的引力束缚．由图可知可以放出6种光子．
(2)由hν≥E ∞－E 1＝13.6 eV ＝2.176×10－18J 得ν≥E ∞－E 1h ＝2.176×10－18
6.63×10
－34 Hz ＝3.28×1015 Hz. 答案：(1)6种 (2)3.28×1015Hz
11．(12分)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 ＝1.10×107m －1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求： (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＝1.09×10－6m. (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 ＝
3×108 m/s ；由v ＝λT ＝λν得，传播频率ν＝v λ＝c λ＝3×1081.09×10－6
Hz ＝2.75×1014Hz. 答案：(1)1.09×10－
6m (2)3×108m/s 2.75×1014Hz
12．(14分)如图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 x 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？
解析：(1)设v 和v H 分别表示碰前粒子和氢原子的速率，由题意可知，m x v －m H v H ＝0，E ＝12
m x v 2， m x ＝km H ，
由以上几式可得E H ＝12
m H v 2H ＝kE . (2)会辐射出10种不同频率的光
ΔE ＝E 5－E 1＝－0.54 eV3.60) eV
＝13.06 eV.
答案：(1)kE (2)10种 13.06 eV。