高中物理阶段验收评估(二)原子结构(含解析)鲁科版选修3_5
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( 时
间:60 分钟满分: 100 分 )
一、选择题( 共 8 小题,每题 6 分,共48分)
1.卢瑟福经过对α 粒子散射实验结果的剖析,提出了原子内部存在( )
A.电子B.中子
C.质子D.原子核
分析:选 D卢瑟福在α 粒子散射实验中察看到绝大部分α 粒子穿过金箔后几乎不改
变运动方向,只有很少量的α 粒子发生了大角度的偏转,说明在原子的中央存在一个体积
很小的带正电的物质,将其称为原子核。
应选项D正确。
2.在卢瑟福α 粒子散射实验中,金箔中的原子核能够看做静止不动;以下各图画出的是此中两个α 粒子经历金箔散射过程的径迹,此中正确的选项是()
分析:选 C 金箔中的原子核与α粒子都带正电,α 粒子靠近原子核过程中遇到斥力而不是
引力作用, A、 D 错误;由原子查对α粒子的斥力作用,及物体做曲线运动的条件,知曲线轨迹
的凹侧应指向受力一方,选项 B 错、 C对。
3.氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2的激发态时,发出蓝色光,则当氢原子从
n=5的激发态直接跃迁到n=2的激发态时,可能发出的光是( )
A.红外线B.红光
C.紫光D.γ射线
分析:选 C 氢原子从n=4、5 的能级向n=2 的能级跃迁时辐射的光为可见光,且辐
射光子的能量知足hν= E m- E n,能级差越大,光频次越高,而紫色光的频次高于蓝色光的
频次,综上所述,选项 C 正确。
4.一个氢原子中的电子从一半径为r a的轨道自觉地直接跃迁至另一半径为r b的轨道,已知 r a> r b,则在此过程中()
A.原子发出一系列频次的光子
B.原子要汲取一系列频次的光子
C.原子要汲取某一频次的光子
D.原子要辐射某一频次的光子
分析:选 D电子的轨道半径减小,电子从高能级直接跃迁到低能级,只好放出拥有对
应当能量差的频次的光子,故D正确。
5. 如下图为氢原子的能级图,用光子能量为13.06 eV的光照耀
一群处于基态的氢原子,可能观察到氢原子发射的不一样波长的光有
()
A .15 种
B .10 种
C .4 种
D .1种
分析:选
B
处于基态的氢原子汲取入射光子的能量后由低能级向高能级跃迁,处于不
稳固状态,而后由高能级向低能级跃迁,依据题意,
h ν = E 5- E 1= 13.06 eV
,故可能发射
C 52= 10 种光。
6. [ 多项选择 ] 玻尔在他提出的原子模型中所做的假
定有
(
)
A .原子处在拥有必定能量的定态中,固然电子做加快运动,但不向外辐射能量
B .原子的不一样能量状态与电子沿不一样的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的
散布是不连续的
C .电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射
( 或汲取 ) 必定频次的光子
D .电子跃迁时辐射的光子的频次等于电子绕核做圆周运动的频次
分析:选 ABC A 、 B 、 C 三项都是玻尔提出来的假定,此中心是原子定态观点的引入与
能级跃迁学说的提出, 也就是“量子化”观点, 原子的不一样能量状态与电子绕核运动不一样的
圆轨道相对应,是经典理论与量子化观点的联合。
电子跃迁辐射的能量为
h ν=E m - E n ,与
电子绕核做的圆周运动没关。
故
D 错。
7.[ 多项选择 ] 设氢原子由 n = 3 的状态向 n =2 的状态跃迁时放出能量为
E 、频次为 ν 的光子。
则氢原子 ()
A .跃迁时能够放出或汲取能量为随意值的光子
B .由 =2 的状态向 n =1 的状态跃迁时放出光子的能量大于
E n
C .由 n = 2 的状态向 n =3 的状态跃迁时汲取光子的能量等于
E D .由 n = 4 的状态向 n =3 的状态跃迁时放出光子的频次大于 ν
分析:选 BC 原子跃迁时能够放出或汲取能量为特定值的光子,
A 错;由 =2 的状态
n
向 n = 1 的状态跃迁时,放出的能量比由 n =3 的状态向 n = 2 的状态跃迁时要大,所以放出光子的能量大于 E , B 项正确;由 n = 2 的状态向 n = 3 的状态跃迁时汲取光子的能量等于由
n = 3 的状态向 n = 2 的状态跃迁时放出的能量
E , C 项正确;由 n = 4 的状态向 n =3 的状态 跃迁时放出光子的能量较小,所以频次小于
ν , D 项错。
8.[ 多项选择 ] 氢原子能级如下图, 当氢原子从 n = 3 跃迁到 n = 2 的能级时, 辐射光的波长为 656 nm 。
以下判断正确的选项是 ( )
A .氢原子从 n = 2 跃迁到 n = 1 的能级时,辐射光的波长大于 656 nm
B .用波长为 325 nm 的光照耀, 可使氢原子从
n =1 跃迁到 =2 的能级
n
C .一群处于 n = 3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种谱线
D .用波长为 633 nm 的光照耀,不可以使氢原子从 n = 2 跃迁到 n =3 的能级
分析:选 CD 依据氢原子的能级图和能级跃迁规律,
当氢原子从 = 2 能级跃迁到 n = 1
n
的能级时,辐射光的波长必定小于 656 nm ,所以 A 选项错误;依据发生跃迁只好汲取和辐
射必定频次的光子,可知
B 选项错误, D 选项正确;一群处于
级跃迁时能够产生
3 种频次的光子,所以
C 选项正确。
二、非选择题 ( 共 4 小题,共 52 分)
n =3
能级上的氢原子向低能
E 1
9.(12
分) 氢原子第
n 能级的能量为
E n =n 2,此中 E 1 为基态能量。
当氢原子由第
4 能级
跃迁到第
2 能级时,发出光子的频次为
ν1;若氢原子由第
2 能级跃迁到基态,发出光子的
ν 1 频次为 ν2,求
的值。
ν2
E
E E
E ν
1
1 分析:依据 E =
1
1 1
1
及 h ν= E - E 可得 h ν = -
,h ν =
- E ,两式联立解得
= 。
n
n 2
m n
12 2
2 21
ν2
4
4 2
2
1
答案: 4
10.(12 分 ) 已知氢原子量子数为
n 的能级值为 E n = - 13.6
eV ,试计算处于基态的氢原
n 2
子汲取频次为多少的光子,电子能够跃迁到
n = 2 轨道上?
分析:氢原子基态时的能量
- 13.6
E =
2
eV =- 13.6 eV ,
1
1
氢原子在 n = 2 能级的能量
- 13.6
E =
22
eV =- 3.4 eV 。
2
氢原子由基态跃迁到
n =2 能级需要的能量
E = E 2-E 1= [ - 3.4 - ( - 13.6)] eV
= 10.2 eV =1.632 ×10 -
18 J
依据玻尔理论 h ν=
E
E 1.632 ×10 - 18
得 ν= h = 6.63 ×10 - 34 Hz
≈ 2.46 ×10 15 Hz 。
答案: 2.46 ×10 15 Hz
11.(14 分 ) 原子能够从原子间的碰撞中获取能量,进而发生
能级跃迁 ( 在碰撞中,动能损失最大的是完整非弹性碰撞
) 。
一个
拥有 13.60 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,问能否能够使基态氢原子发生能级
跃迁? ( 氢原子能级如下图
)
分析:设运动氢原子的速度为
v 0,发生完整非弹性碰撞后二者的合速度为
v ,损失的动
能
E 被基态氢原子汲取。
若 = 10.2 eV ,则基态氢原子可由
n = 1 能级跃迁到 = 2 能
E
n
级,由动量守恒和能量守恒得mv0=2mv①
1 0 2=1
2×2+②
2mv 2mv E 1 0 2
13.60 eV ③
2mv =
由①②③得E=6.8 eV<10.2 eV,所以不可以使基态氢原子发生跃迁。
答案:不可以
12.(14 分 ) 已知基态氢原子的电子的轨道半径r 1=0.528×10-10m,
依据玻尔假定,电子绕核的可能轨道半径是r n= n2r 1( n=1,2,3,)。
电子在不一样轨道上对应的能级如下图。
(1)有一群氢原子处于量子数 n=3的激发态,在图上用箭头标出这些氢原子能发出哪几条光谱线?此中有几条属于巴尔末线系?
(2) 计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长。
( 已知静电力常量k=9.0 ×10 9 2 2
, h=N·m/C
6.63 ×10 -34J·s,=1.6 ×10 -19 C)
e
分析: (1) 可能发出 3 条光谱线,如图:从 3→2跃迁发出的光子属于巴尔末线系,故只有 1 条。
(2)原子由 n=3的激发态向基态跃迁发出的光子的波长最短。
由
·c = 3- 1 得
h λ E E
λ=
hc
=
6.63 ×10 -34×3×10 8
E - E 12.09 ×1.6 ×10 - 19 m
3 1
=1.03 ×10 -7 m。
答案: (1)3条图看法析 1 条(2)1.03 ×10 -7 m。