人教版高中物理(选修3-5)《原子结构》同步测试题(含答案)

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物理人教版高中选修3-5新课标人教版高中物理选修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1、下列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. 原子的正电荷均匀分布在整个原子中C. 原子的全部正电荷和几乎全部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2、关于光谱的产生，下列说法正确的是：（）A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光和炽热固体发光，产生的光谱都是明线光谱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1.87 eV能量的光子照射n=3激发态的氢原子时，氢原子：（）A. 不会吸收这个光子B. 吸收该光子后被电离，电离后的动能为0.36 eVC. 吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零D. 吸收该光子后不会被电离4、按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是：（）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=m2∶n2B.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= m2∶n2C.电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是νED.若氢原子处于能量为E的定态，则其发光频率为ν=h 5、欲使处于基态的氢原子电离，下列措施不可行的是：（）A．用13.6eV的光子照射 B．用15eV的光子照射C．用10.2eV动能的电子碰撞 D．用15eV动能的电子碰撞6、氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是：（）)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率增大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（以下各题请根据氢原子能级图回答：）8、根据氢原子的能级图，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，则照射氢原子的单色光的光子能量为：（）A ．13.6eV B ．3.4eV C ．10.2eVD ．12.09eV9、已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV. 一群氢原子处于n ＝4的激发态，则关于这些氢原子可能产生的光谱线，下列说法中正确的是：（）A ．一共可能产生6条光谱线B ．可以产生二条在可见光区的光谱线C ．可以产生四条在红外区的光谱线D ．可以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过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV 的金属钠，下列说法正确的是：（）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11.11eVD. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV11、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中放出光子的能量分别为E1和E2，则下面说法正确的是：（）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＜E212、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，则下列说法中正确的是：（）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，可以看到三条光谱线，用光子能量为E2光照射到该群处于基态的氢原子，就可以看到六条光谱线，对于E1、E2的比较，下列说法正确的是：（）A．E2=2 E1 B．E2>2E1 C．E1<E2<2E1 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连续谱 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15、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．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C．巴尔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16、氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子；若λ1＞λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将______（填“辐射”或“吸收”）光子，光子的波长 =____ ___．17、按照玻尔理论，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|E2|：|E3|=___________。

人教版高中物理选修3-5 第18章《原子结构》同步测试试题(含答案解析)

人教版高中物理选修3-5 第18章《原子结构》同步测试试题（含答案解析）本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100，考试时间60分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。

) 1．关于α粒子散射实验的下列说法中正确的是()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，是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，正确；B项，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：A、C2．关于太阳光谱，下列说法正确的是()A．太阳光谱是吸收光谱B．太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素解析：太阳光谱是吸收光谱。

因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中某些元素的原子吸收，因此我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收。

高中物理,选修3---5,第十八章《原子结构》,新课教学,课时同步强化训练汇总,(附参考答案)

高中物理选修3---5第十八章《原子结构》新课教学课时同步强化训练汇总1.《电子的发现》课时同步强化训练（附参考答案）2.《原子的核式结构模型》课时同步强化训练（附参考答案）3.《氢原子光谱》课时同步强化训练（附参考答案）4.《波尔德原子模型》课时同步强化训练（附参考答案）★选修3---5第十八章《原子结构》单元检测§§18.1《电子的发现》课时同步强化训练1．关于阴极射线的性质，判断正确的是( ) A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子比荷小2．如图1所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线径迹下偏，则( )图1A．导线中的电流由A流向BB．导线中的电流由B流向AC．如要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中电流方向来实现D．电子的径迹与AB中电流的方向无关3．下列说法正确的是( ) A．电子是原子核的组成部分B．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的C．电子电荷量的数值约为1.602×10－19 CD．电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷4．如图2是阴极射线管示意图．接通电源后，阴极射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )图2A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向5．图3为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A 为发射热电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U ，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是( )图3A ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为2vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为v2C ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v2D ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22v 6．亥姆霍兹线圈是一对彼此平行串联的共轴圆形线圈，两线圈大小相同，线圈之间距离d 正好等于圆形线圈的半径R ，如图4所示．这种线圈的特点是能在其公共轴线中点O 附近产生近似匀强磁场，且该匀强磁场的磁感应强度与线圈中的电流成正比，即B ＝kI.电子枪将灯丝溢出的电子经电压为U 的电场加速后，垂直射入上述匀强磁场中，测得电子做匀速圆周运动的半径为r ，试求电子的比荷．图47．带电粒子的比荷qm是一个重要的物理量．某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷，实验装置如图5所示．图5(1)他们的主要实验步骤如下：A．首先在两极板M1、M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，射出的电子从两极板中央通过，在荧光屏的正中心处观察到一个亮点；B．在M1、M2两极板间加合适的电场：加上极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧光屏上的亮点逐渐向荧光屏下方偏移，直到荧光屏上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U.请问本步骤的目的是什么？C．保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧光屏正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？(2)根据上述实验步骤，同学们正确推算出电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量的关系为qm＝UB2d2.一位同学说，这表明电子的比荷将由外加电压决定，外加电压越大则电子的比荷越大，你认为他的说法正确吗？为什么？8．汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比)，其实验原理如图6所示．电子流平行于极板射入，极板P、P′间同时存在匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B时，电子流不发生偏转；极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时，电子流穿出平行板电容器时的偏向角θ＝115rad.已知极板长L＝3.0×10－2 m，电场强度大小为E＝1.5×104 V/m，磁感应强度大小为B＝5.0×10－4 T．求电子的比荷．图6§§18.1《电子的发现》参考答案1．AC 2．BC 3．BC 4．B 5．D 6.2UkIr27．见解析解析依据运动的带电粒子在电场中受电场力和在磁场中受洛伦兹力，两者平衡列方程求比荷．(1)B 中荧光屏上恰好看不到亮点说明电子刚好落在正极板的近荧光屏的边缘，目的是利用极板间的距离d 表示比荷qm .C 中由于要求洛伦兹力方向向上，根据左手定则可知磁场方向垂直电场方向向外(垂直于纸面向外)．(2)不正确，电子的比荷qm 是电子的固有参数，与测量所加U 、B 以及极板间距离d 无关．8．1.3×1011C/kg§§18.2《原子的核式结构模型》课时同步强化训练1．下列关于原子结构的说法正确的是( ) A．电子的发现说明了原子内部还有复杂结构B．α粒子散射实验揭示了原子的核式结构C．α粒子散射实验中绝大多数α粒子都发生了较大偏转D．α粒子散射实验中有的α粒子发生较大偏转是α粒子与原子发生碰撞所致2．α粒子散射实验结果表明( ) A．原子中绝大部分是空的B．原子中全部正电荷都集中在原子核上C．原子内有中子D．原子的质量几乎全部都集中在原子核上3．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( ) A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子4．卢瑟福提出原子核式结构的实验基础是α粒子散射实验，在α粒子散射实验中，大多数α粒子穿越金箔后仍然沿着原来的方向运动，其较为合理的解释是( )A．α粒子穿越金箔时距离原子核较近B．α粒子穿越金箔时距离原子核较远C．α粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力D．α粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力5．在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的( )A．万有引力B．库仑力C．磁场力D．核力6．如图所示，X表示金原子核，α粒子射向金核被散射，若它们入射时的动能相同，其偏转轨道可能是图中的( )图17．如图1所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一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处的速度最大C．α粒子在A、C处的速度的大小相同D．α粒子在B处的速度比在C处的速度小8．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )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9．已知电子质量为9.1×10－31 kg，带电荷量为－1.6×10－19 C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效的电流．§§18.2《原子的核式结构模型》参考答案1．AB2．ABD3．C4．B5．B6．D7．CD8．ABC9．2.19×106 m/s6.58×1015 Hz2.17×10－18 J1．07×10－3 A§§18.3《氢原子光谱》课时同步强化训练1．白炽灯发光产生的光谱是( ) A．连续谱B．明线光谱C．原子光谱D．吸收光谱2．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生成连续谱B．各种原子的线状谱中的明线和它的吸收光谱中的暗线是一一对应的C．气体发出的光只能产生线状谱D．甲物质发出的光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱3．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( ) A．太阳光谱与白炽灯光谱都是线状谱B．霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱C．做光谱分析时，可以用线状谱，也可以用吸收光谱D．观察月亮光谱可以完全确定月球的化学成分4．太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于( ) A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素5．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只能取大于或等于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6．对于光谱，下列说法中正确的是( ) A．大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是线状谱B．线状谱由不连续的若干波长的光所组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱7．按经典的电磁理论，关于氢原子光谱的描述应该是( )A．线状谱B．连续谱C．吸收光谱D．发射光谱8．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( ) A．做光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱B．做光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱C．做光谱分析时既可以用发射光谱，也可以用吸收光谱D．同一种物质的线状谱和吸收光谱上的暗线由于光谱的不同，它们没有关系9．如图1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( )图1A．a元素B．b元素C．c元素D．d元素10．在酒精灯的酒精中溶解些食盐，灯焰会发出明亮的黄光，用摄谱仪拍摄下来的光谱中就会有钠的________光谱(填“线状”或“吸收”)．§§18.3《氢原子光谱》参考答案1．A2．AB3．BC4．C5．AC6．B7．B8.C9．BD10．线状§§18.4《波尔德原子模型》课时同步强化训练1．关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是( ) 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2．根据玻尔理论，以下说法正确的是( ) A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是不连续的D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差3．关于玻尔理论，下列说法正确的是( ) A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用电子运动B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入了量子观念D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念4．如图1所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B 处于激发态E3，则下列说法正确的是( )图1A．原子A可能辐射出3种频率的光子B．原子B可能辐射出3种频率的光子C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E45．氢原子的能级图如图2所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是( )图2A．13.6 eV B．10.20 eVC．0.54 eV D．27.20 eV6．氢原子的能级图如图3所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 eV～3.11 eV.下列说法错误的是( )图3A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光7．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．图4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( )图4A．h(ν3－ν1) B．h(ν3＋ν1)C．hν3D．hν48．按照玻尔理论，氢原子从能级A跃迁到能级B时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级B跃迁到能级C时，吸收频率为ν2的光子，且ν1>ν2.则氢原子从能级C跃迁到能级A时，将( )A．吸收频率为ν2－ν1的光子B．吸收频率为ν1－ν2的光子C．吸收频率为ν2＋ν1的光子D．释放频率为ν1＋ν2的光子9．如图5为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是()图5A．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n＝2能级跃迁到n＝1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10．若要使处于基态的氢原子电离，可以采用两种方法，一是用能量为13.6 eV的电子撞击氢原子，二是用能量为13.6 eV的光子照射氢原子，则( )A．两种方法都可能使氢原子电离B．两种方法都不可能使氢原子电离C．前者可使氢原子电离D．后者可使氢原子电离11．氢原子部分能级的示意图如图6所示．不同色光的光子能量如下表所示.图6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C．红、紫D．蓝—靛、紫12．已知氢原子处于基态时，原子的能量E1＝－13.6 eV，电子的轨道半径为r1＝0.53×10－10 m；而量子数为n的能级的能量值为E n＝1n2E1，半径为r n＝n2r1.试问：(结果保留两位有效数字)(1)若要使处于n＝3的激发态的氢原子电离，至少要用频率多大的光照射氢原子？(2)氢原子处于n＝3能级时，电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少？(静电力常量k＝9×109N·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)§§18.4《波尔德原子模型》参考答案1．BD2．BCD3．BC4．B5．A6．D7．C8．B9．D10．D11．A12．(1)3.6×1014 Hz (2)2.4×10－19 J(或1.5 eV)－4.8×10－19 J(或－3.0 eV)选修3---5第十八章《原子结构》单元检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列关于光的波粒二象性的说法中正确的是( ) A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．由光电效应现象可知光子与电子是同一种粒子；从双缝干涉实验结果看出，光波与械波是同一种波C．在一束光中，光子间的相互作用使光表现出波的性质D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性2．当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能是1.5 eV.为了使这种金属发生光电效应，入射光的最低能量为( )A．1.5 eV B．3.5 eVC．5.0 eV D．6.5 eV3．关于原子结构，下列说法中正确的是( ) A．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验D．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大4．在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α粒子( ) A．更接近原子核B．更远离原子核C．受到一个以上的原子核作用D．受到原子核较大的冲量作用5．2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置进行的电子干涉实验．如图1所示，从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明 ( )图1A．光具有波动性B．光具有波粒二象性C．微观粒子也具有波动性D．微观粒子的波是一种电磁波6．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7．氢原子的能级图如图2所示，一群原来处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级的过程中( )图2A．放出三种频率不同的光子B．放出六种频率不同的光子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 eV的金属发生光电效应8．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E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图3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( )图3A．42.8 eV(光子) B．43.2 eV(电子)C．41.0 eV(电子) D．54.4 eV(光子)9．研究光电效应规律的实验装置如图4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410．用如图5所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( )图5A．a光的频率一定大于b光的频率B．增大b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD．只增大a光的强度可使通过电流计G的电流增大二、填空题(本题共4小题，共20分)11．(5分)已知氢原子的基态能量为－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.12．(5分)黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割的最小能量值组成，每一份称为______.1905年爱因斯坦由此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为________，并成功解释了________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖．13．(5分)图6中画出了氢原子的5个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有________种．图614．(5分)如图7所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，由图可知该金属的极限频率为________，该图线的斜率表示__________．该金属的逸出功为________．图7三、计算题(本题共4小题，共40分)15．(8分)如图8所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66 μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A极板电压比阴极高出2.5 V时，光电流达到饱和，电流表示数为I＝0.64 μA，求：图8(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能．16．(8分)氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－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？17．(12分)氢原子的能级图如图9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918．(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？选修3---5第十八章《原子结构》单元检测参考答案1．D2．B3．AD4．AD5．C6．C7．BC8．A9．ACD10．AD11．10.2 －1.5112．能量子ε＝hν光电效应爱因斯坦光电效应13．414．4.3×1014 Hz 普朗克常量h 1.78 eV15．(1)4.0×1012个9.64×10－20 J(2)8.0×1012个9.64×10－20 J16．(1)0.85 eV (2)12.75 eV17．7.65 eV18．(1)1.03×10－7 m (2)3.28×1015 Hz (3)3种6．58×10－7 m。

人教版高中物理选修3-5 第十八章原子结构寒假复习题含答案

绝密★启用前人教版高中物理选修3-5 第十八章原子结构寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.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 两点为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨道相切的直线．两虚线和轨迹将平面分成四个区域，不考虑其他原子核对α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法正确的是()A．可能在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．可能在④区域2.大量氢原子从n＝5的激发态，向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是()A． 4条B． 6条C． 8条D． 10条3.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4.如果阴极射线像X射线一样，则下列说法正确的是()A．阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B．阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C．阴极射线通过偏转电场能够改变方向D．阴极射线通过磁场时方向可能发生改变5.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6.如图所示是玻尔理论中氢原子的能级图，现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子，受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为()A． 13.6 eVB． 12.09 eVC． 10.2 eVD． 3.4 eV7.氢原子能级的示意图如图所示，已知可见光的光子能量范围是1.62 eV～3.11 eV，则()A．氢原子从高能级向低能级跃迁时会吸收能量B．氢原子从n＝4的激发态向n＝3的激发态跃迁时会辐射出紫外线C．处于n＝4的激发态的氢原子从n＝4的激发态向n＝1的基态跃迁时，辐射出的光子频率最大D．大量氢原子从n＝4的激发态向n＝1的基态跃迁时，能发出三种频率的光子8.下面对阴极射线的认识正确的是()A．阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光而产生的B．只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生C．阴极射线可以穿透薄铝片，这说明它是电磁波D．阴阳两极间加有高压时，电场很强，阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极9.关于电子的发现，下列说法中正确的是()A．电子是由德国物理学家普吕克尔发现的B．电子是由德国物理学家戈德斯坦发现的C．电子是由法国物理学家安培发现的D．电子是由英国物理学家汤姆孙发现的10.如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4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．波长最大的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从n＝2能级跃迁到n＝1能级电子动能增加二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)氢原子的结构可以简化为一个电子绕一个质子做匀速圆周运动，电子在不同轨道上运动，氢原子具有不同能量．如图所示为氢原子能级示意图，一群氢原子(称为a群)处于n＝3的激发态，它们向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光子分别照射逸出功为2.29 eV的金属钠和处于基态的另一群(称为b群)氢原子，下列说法正确的是()A．b群中的部分氢原子被激发到n＝2的激发态B．金属的表面所发出的光电子的最大初动能是9.80 eVC．a群氢原子在辐射光子的过程中电子绕质子运动的动能增大，电势能减小D．a群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光波长最短12.(多选)关于原子的下列说法中正确的是()A．原子是化学反应中的最小微粒，是不可再分的B．原子是化学反应中的最小微粒，是可以分割的C．原子是保持物质化学性质的最小微粒，是可以分割的D．认为原子具有复杂结构是从发现电子开始的13.(多选)下列说法正确的是()A．巴耳末系光谱线的条数只有4条B．巴耳末系光谱线有无数条C．巴耳末系中既有可见光，又有紫外光D．巴耳末系在可见光范围内只有4条14.(多选)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小C．原子能级的能量越小D．电子的电势能越大第Ⅱ卷三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.1910年美国物理学家密立根做了测定电子电荷量的著名实验——“油滴实验”，如图所示，质量为m的带负电的油滴，静止于水平放置的带电平行金属板间，设油滴的密度为ρ，空气密度为ρ′，试求：两板间的场强最大值表达式．16.α粒子与金原子核发生对心碰撞时，接近金原子核中心的最小距离为2.0×10－14m，已知金的摩尔质量是0.197 kg/mol，阿伏加德罗常数为6×1023mol－1，试估算金原子核的平均密度是多少？17.在可见光范围内，氢原子发光的波长最长的两条谱线所对应的波长各是多少？频率各是多少？18.氢原子的能级图如图所示，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？答案1.【答案】A【解析】因为α粒子与此原子核之间存在着斥力，如果原子核在②、③或④区，α粒子均应向①区偏折，所以不可能．2.【答案】D【解析】由题意可知，当大量氢原子从n＝5能级跃迁时，有10条光谱线产生．3.【答案】B【解析】由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．4.【答案】B【解析】X射线是电磁波，不带电，通过电场、磁场时不受力的作用，不会发生偏转、加速，选项B正确．5.【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．6.【答案】B【解析】受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，说明激发的氢原子处于第3能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为E＝E3－E1＝12.09 eV，故B正确．7.【答案】C【解析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，根据能量守恒，会将以光子的形式辐射能量，A错误；紫外线的频率大于3.11 eV，氢原子从n＝4的激发态向n＝3的激发态跃迁时辐射出的光子能量为－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，所以辐射出的光子为红外线，B错误；处于n＝4的激发态的氢原子从n＝4的激发态向n＝1的基态跃迁时，辐射出的光子频率最大，C正确；大量氢原子从n＝4的激发态向n＝1的基态跃迁时，能发出C＝6种频率的光子，D错误．8.【答案】D【解析】阴极射线是由阴极直接发出的，A错误；只有当两极间加有高压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，B错误，D正确；阴极射线可以穿透薄铝片，可能是电磁波，也可能是更小的粒子，C错误．9.【答案】D【解析】电子是由英国物理学家汤姆孙发现的．10.【答案】D【解析】核外电子从高能级n向低能级m跃迁时，辐射的光子能量ΔE＝En－Em＝hν，故能级差越大，光子的能量也越大，即光子的频率越大，根据ν＝可知频率越大，波长越小，由图可知当核外电子从n＝4能级跃迁到n＝3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，频率最小，波长最大，故A、B错误．当电子从n＝4向低能级跃迁时，跃迁的种类有4→3,4→2,4→1,3→2,3→1,2→1.即辐射光的种类为C＝6种，故C错误．电子从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射光子，根据引力提供向心力，即＝m，可知，电势能减小，但动能增加．故D 正确．11.【答案】ABC12.【答案】BD【解析】原子是可再分的，选项A错误，选项B正确；分子是保持物质化学性质的最小微粒，选项C错误；认为原子具有复杂结构是从发现电子开始的，选项D正确．13.【答案】BCD【解析】巴耳末系中的光谱线有无数条，但在可见光的区域中只有4条光谱线，其余都在紫外光区域．故B，C，D正确，A错误．14.【答案】BD【解析】n越大，轨道半径越大，原子能量越大，根据k＝m，知电子的动能越小，原子能量等于电子动能和势能的总和，知电子的电势能越大．故B、D正确，A、C错误．15.【答案】【解析】设油滴的体积为V，则V＝，油滴受到空气对它的浮力为F，则F＝ρ′Vg＝ρ′g.取油滴为研究对象，设其带电荷量为q，在电场中受重力、浮力和电场力而平衡，受力如图所示，有：F＋Eq＝mg，即＋Eq＝mg所以E＝又因为任何带电体所带电荷量为电子所带电荷量的整数倍，所以有：q＝ne，即E＝当n＝1时，E最大，即E m＝.16.【答案】9.803×1015kg/m3【解析】α粒子与金原子核发生对心碰撞时，能够接近金原子核中心的最小距离为2.0×10－14m，故金原子核的半径为2.0×10－14m；金原子核的体积为：V＝πr3；金原子核的质量为：m＝；故金原子核的平均密度：ρ＝＝＝≈9.803×1015kg/m317.【答案】6.55×10－7m 4.85×10－7m 4.58×1014Hz 6.19×1014Hz【解析】利用巴耳末公式计算波长＝R(－)，n＝3,4,5，…当n＝3、4时，氢原子发光所对应的两条谱线波长最长当n＝3时，＝1.10×107×(－)m－1，解得λ1≈6.55×10－7m当n＝4时，＝1.10×107×(－)m－1，解得λ2≈4.85×10－7m，由波速公式c＝λν得ν1＝＝Hz≈4.58×1014Hzν2＝＝Hz≈6.19×1014Hz.18.【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.。

高中物理人教版选修3-5习题第18章原子结构第2节word版含解析

高中物理人教版选修3-5习题第18章原子结构第3节
word版含答案
1.请判断下列叙述是否正确：
A.原子核外的质子负电荷由电子构成。

B.原子核质子的负电荷由质子构成。

A.错误
B.正确
2.原子核由质子和中子组成，其中质子具有多少电荷？
质子具有正电荷1.602×10-19C.
3.核子数和质子数之比是什么？
核子数和质子数之比称为原子序数，一般比例为1：1
4.原子的质量数等于原子核的质子数加上什么？
原子的质量数等于原子核的质子数加上中子数。

5.阿伏加德罗常数是什么？
阿伏加德罗常数又称为电子基本电荷，表示电子电荷的定值，数值为1.602×10-19C。

6.原子核的半径大约等于原子的什么？
原子核的半径大约等于原子的10-3分之一
7.原子核由质子、中子和什么组成？
原子核由质子、中子和原子核粒子组成。

8.什么粒子携带正电荷？
质子携带正电荷。

9.比色法是用谁发现的？
比色法是由霍金斯发现的。

10.下列说法正确的是？
A.原子核由质子和中子构成
B.电子的基本电荷为1.602×10-19C。

2020年秋人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构测试含答案

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.一个处于n＝4激发态的氢原子，当它自发跃迁到较低能级时()A．总共发出六种频率不同的光子B．从n＝4跃迁到n＝3时，发出的光子的波长最小C．从n＝4直接跃迁到n＝2时，发出可见光的光子D．从n＝4直接跃迁到n＝1时，发出的光子的波长最长2.在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，后受到原子核的引力作用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3.如图所示为氢原子的能级图．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2 的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是()A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波长小于光子b的波长C．光子a的频率大于光子b的频率D．若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应4.如图为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向()A．向上B．向左C．向下D．向右5.关于汤姆孙发现电子的下列说法中正确的是()A．戈德斯坦是第一个测出阴极射线比荷的人B．汤姆孙直接测出了阴极射线粒子的质量C．汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是不同的D．汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍6.如果阴极射线像X射线一样，则下列说法正确的是()A．阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B．阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C．阴极射线通过偏转电场能够改变方向D．阴极射线通过磁场时方向可能发生改变7.关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型(如图甲、乙所示)，都采用了类比推理的方法．下列事实中，主要采用类比推理的是()A．人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型B．伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律C．库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律D．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实光是一种波8.关于密立根“油滴实验”，下列说法正确的是()A．密立根利用电场力和重力平衡的方法，测得了带电体的最小带电荷量B．密立根利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的最小带电荷量C．密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量D．密立根“油滴实验”直接验证了电子的质量不足氢离子质量的千分之一9.氢原子能级图的一部分如图所示，A、B、C分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子．其中E A表示原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁的能量，E B表示原子从n＝2能级向n＝1能级跃迁的能量，E C表示原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁的能量，则下述关系中正确的是()A．E A＜E B＜E CB．E A＜E C＜E BC．E C＜E B＜E AD．E B＜E A＜E C10.高速α粒子在重原子核电场作用下的散射现象如图所示，实线表示α粒子运动的轨迹，虚线表示重核形成的电场的等势面．设α粒子经过a、b、c三点时的速度为v a、v b、v c，则其关系为()A．v a<v b<v cB．v c<v b<v aC．v b<v a<v cD．v a<v c<v b二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)氢原子的部分能级如图所示，大量处于n＝2激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后，跃迁到某较高激发态，再向低能级跃迁时，可以发出10种不同频率的光子，则下列说法中正确的是()A．跃迁到的高激发态n＝10B．从n＝5跃迁到n＝1产生的光子能量最大C．从n＝5跃迁到n＝4产生的光子能量最小D．从n＝5跃迁到n＝3产生的光子能量大于从n＝3跃迁到n＝2产生的光子能量12.(多选)下列关于光谱的说法正确的是()A．连续谱就是由连续发光的物体产生的光谱，线状谱是线状光源产生的光谱B．通过对连续谱的光谱分析，可鉴定物质成分C．连续谱包括一切波长的光，线状谱只包括某些特定波长的光D．通过对线状谱的明线光谱分析或吸收光谱的暗线分析，可鉴定物质成分13.(多选)关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子B．卢瑟福认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E kD．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，遵从关系ν＝和λ＝14.(多选)用α粒子轰击金箔，α粒子在接近原子核时发生偏转的情况如图所示，则α粒子的路径可能是()A．aB．bC．cD．a、b、c都是不可能的三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.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)16.假定质子和中子的质量都是1.67×10－27kg，而原子核半径大约是10－15m，请你估算若将剥离了电子的原子核一个挨一个地叠放在一起，求这种材料密度．17.假设α粒子以速率v0与静止的电子或金原子核发生弹性正碰，α粒子的质量为mα，电子的质量m e＝mα，金原子核的质量m Au＝49mα.求：(1)α粒子与电子碰撞后的速度变化；(2)α粒子与金原子核碰撞后的速度变化．18.已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10m，电子质量me＝9.1×10－31kg，电荷量为1.6×10－19C，求电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和电子的电势能各是多少？答案解析1.【答案】C【解析】若大量处于n＝4激发态的氢原子，根据数学组合公式C＝6知，可能放出6种不同频率的光子，但只有一个氢原子，因此最多放出3种不同频率的光子．故A错误．从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射的光子能量最小，频率最低，波长最长．故B错误．从n＝4能级直接跃迁到n＝2能级，辐射出光子能量ΔE＝3.4 eV－0.85 eV＝2.55 eV，而可见光光子能量在1.64～3.19 eV.故C正确．由n＝4能级直接跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最大，波长最短，故D错误．2.【答案】B【解析】α粒子被金原子核散射的过程一直受到原子核对α粒子的库仑斥力作用，靠近过程库仑斥力做负功，α粒子动能减小，电势能增大；远离过程库仑斥力做正功，α粒子动能增大，电势能减小．所以散射过程中α粒子一直受到库仑斥力作用，α粒子的速度先减小后增大，即正确选项为B.3.【答案】D【解析】氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级的能级差小于从n＝3的能级跃迁到n＝1的能级时的能级差，根据Em－En＝hν，知光子a的能量小于光子b的能量．故A错误．光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，即光子a的波长大于光子b的波长，故B、C错误．若光子a能使某金属发生光电效应，因为光子b的能量大于光子a，则光子b也一定能使该金属发生光电效应．故D正确．4.【答案】B【解析】磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，根据安培定则，在磁环上形成的磁场方向竖直向下，磁场是闭合的，故在磁环中心处的磁场是竖直向上的，在根据左手定则，当电子束沿轴线向纸内射入时，电子束受到向左的洛伦兹力，故电子束的偏转方向向左．故B正确，A、C、D 错误．5.【答案】D【解析】汤姆孙是第一个测出阴极射线比荷的人，选项A错误；汤姆孙直接测出了阴极射线粒子的电荷量而不是质量，选项B错误；汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是相同的，选项C错误；汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍，选项D正确．6.【答案】B【解析】X射线是电磁波，不带电，通过电场、磁场时不受力的作用，不会发生偏转、加速，选项B正确．7.【答案】C【解析】质点的模型是一种理想化的物理模型，是为研究物体的运动而建立的；伽利略摆的等时性是通过自然现象发现的；托马斯·杨是通过实验证明光是一种波，是建立在事实的基础上的．8.【答案】B【解析】密立根“油滴实验”是利用喷雾的方法，在已知小液滴质量的前提下利用电场力和小液滴的重力平衡，推算出每个小液滴带电荷量都是元电荷的整数倍，带电体的带电荷量不是连续的，而是量子化的，并且电子的带电荷量也为元电荷，带负电．故正确选项为B.9.【答案】A【解析】从n＝2能级向n＝1能级跃迁的能量EB＝13.6 eV－3.4 eV＝10.2 eV，从n＝3能级向n＝2能级跃迁的能量EA＝3.4 eV－1.51 eV＝1.89 eV，从n＝3能级自n＝1能级跃迁的能量EC＝13.6 eV－1.51 eV＝12.09 eV.所以EA＜EB＜EC，A正确，B、C、D错误．10.【答案】C【解析】α粒子和原子核都带正电，相互排斥，当α粒子靠近原子核时，电场力做负功，α粒子动能减小，v b<v a.当α粒子远离原子核时电场力做正功，动能增加，v b<v c.又因为从a到c的整个过程中电场力对α粒子做正功．故v a<v c，所以选项C正确．11.【答案】BC【解析】能发出10种不同频率的光子的最高激发态n＝5，由公式hν＝Em－En可知从n＝5跃迁到n ＝1产生的光子能量最大，从n＝5跃迁到n＝4产生的光子能量最小，选项B、C正确，A、D错误．12.【答案】CD【解析】连续谱是指光谱由连续分布的一切波长的光组成的，而不是指光源是连续的．连续谱是由炽热固体、液体及高压气体发光产生的，同理线状谱是指光谱是由一些不连续的亮线组成的，由稀薄气体或金属蒸气所发出的光产生的，而不是指光源是线状的，A错，C对；光谱分析是根据不同原子都有自己的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法，连续谱含有一切波长的光，不是原子的特征谱线，不能用来进行光谱分析，而线状谱和吸收光谱都是原子自身的特征谱线，所以可以用来进行光谱分析，鉴定物质成分，其优点是灵敏度很高，在发现和鉴定元素上有着重大的意义，B错，D对．13.【答案】ACD【解析】A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，正确；B．卢瑟福认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，错误；C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k，正确；D．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，遵从关系ν＝和λ＝，正确。

人教版2021年高二物理选修3-5十八章原子结构单元检测卷含答案解析

A． B． C． D．
10．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()
A． B．
C． D．
11．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为v1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为v2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则
15．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所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2.0×107m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该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ε＝k ，α粒子质量为6.64×10－27kg)．
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
3．红宝石激光器的工作物质红宝石是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.铬离子的能级图如图所示，是基态的能量，是亚稳态的能量，是激发态的能量.若以脉冲氙灯发出的波长为的绿光照射晶体.处于基态的铬离子受到激发而跃迁到激发态.然后自发地跃迁到亚稳态，释放波长为的光子.处于亚稳态的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为
A．
B．k
C．
D．2k
8．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图所示为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的取值是()
A．E＝158.1 eV
B．E>158.1 eV

2019-2020学年高中物理第18章原子结构练习+课堂练习新人教版选修3-5【共8套31页】

本套资源目录2019_2020学年高中物理第18章原子结构第1节电子的发现练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第18章原子结构第1节电子的发现课堂练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第18章原子结构第2节原子的核式结构模型练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第18章原子结构第2节原子的核式结构模型课堂练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第18章原子结构第3节氢原子光谱练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第18章原子结构第3节氢原子光谱课堂练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第18章原子结构第4节玻尔的原子模型练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第18章原子结构第4节玻尔的原子模型课堂练习含解析新人教版选修3_5电子的发现基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( D )A．阴极射线的本质是紫外线B．阴极射线的本质是红外线C．阴极射线的本质是X射线D．阴极射线的本质是电子流解析：阴极射线的本质是带电的粒子流，即电子流。

故D项正确。

2．(2018·安徽铜陵一中高二下学期期中)下列说法错误的是( D )A．电子是原子的组成部分B．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的C．电子电荷的数值约为1.602×10－19 CD．电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷解析：电子是原子的组成部分，电子的发现说明原子是可以再分的，选项A正确。

电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的，其测得电子电荷的值约为1.602×10－19 C，选项BC正确。

电子的电荷量与质量的比值称为电子的比荷，选项D错误。

3．(2018·山东海岳中学高二下学期期中)关于阴极射线，下列说法正确的是( D ) A．阴极射线是一种电磁辐射B．阴极射线是在真空管内由阴极发出的光子流C．阴极射线是组成物体的原子D．阴极射线可以直线传播，也可被电场、磁场偏转解析：阴极射线是由阴极直接发出的电子流，可被电场、磁场偏转，A、B、C错误，D 正确。

人教版高中物理选修3-5 第十八章原子结构测试含答案

绝密★启用前人教版高中物理选修3-5 第十八章原子结构测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A． 2.4×10－19CB．－6.4×10－19CC．－1.6×10－18CD． 4.0×10－17C2.如图所示，氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n＝2到n＝1；(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<λ3B．λ1<λ3<λ2C．λ3<λ2<λ1D．λ3<λ1<λ23.氢原子的能级图如图所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.62～3.11 eV.下列说法错误的是()A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光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 两点为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨道相切的直线．两虚线和轨迹将平面分成四个区域，不考虑其他原子核对α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法正确的是()A．可能在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．可能在④区域5.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2.已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν16.科学家用仪器观察星系发出的光，可以看到它的光谱，上世纪20年代，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”．这一现象说明宇宙在膨胀，即别的星系与我们()A．逐渐靠近B．逐渐远离C．距离不变D．无法判断7.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠．下列说法正确的是()A．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，其中从n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光波长最短B．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C．能使金属钠发生光电效应的光有三种D．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV8.如图所示，甲、乙是分别用“阴极射线管”和“洛伦兹力演示仪”实验时的两幅图片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是()A．甲图中的电子束径迹是抛物线B．乙图中的电子束径迹是圆形C．甲图中的电子只受电场力作用D．乙图中的电子受到的洛伦兹力是恒力9.卢瑟福的α粒子散射实验第一次显示了()A．质子比电子重B．质子的全部正电荷都集中在原子核里C．α粒子是带正电的D．可以用人的方法产生放射性现象10.正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质－反物质.1997年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步．你推测反氢原子的结构是()A．由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成B．由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成C．由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成D．由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成11.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所示．下列说法中正确的是()A．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12.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出()A．原子的核式结构模型B．原子核内有中子存在C．电子是原子核的组成部分D．原子核是由质子和中子组成的13.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14.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势面，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从A运动到B，再运动到C的过程中，下列说法中正确的是()A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大15.按照玻尔理论，关于处于基态的氢原子，下列说法正确的是()A．电子的电势能为－13.6 eVB．电子的电势能与动能之和为13.6 eVC．此能量状态下的氢原子较其它能量状态下更容易电离D．此能量状态下，电子绕核运动的速率最大第Ⅱ卷二、计算题(共2小题,每小题10分,共20分)16.已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10m，电子质量me＝9.1×10－31kg，电荷量为1.6×10－19C，求电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和电子的电势能各是多少？17.卢瑟福的实验证明，两个原子核之间的斥力，在它们之间距离小到10－14m时，还遵守库仑定律．试求两质子在相距10－14m时的加速度．已知质子的质量是1.67×10－27kg.三、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)18.如图所示是对光电效应中产生的光电子进行比荷测定的原理图，两块平行金属板相距很近，板间距为d，放在真空中，其中N为锌板，受紫外线照射后将激发出沿不同方向的光电子，光电子打在M板上形成电流，引起微安表指针偏转，若调节变阻器R，逐渐增大两板间电压，可以使光电流逐渐减小到零，当电压表读数为U时，电流恰好为零．断开开关，在MN之间加一垂直纸面的磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使光电流逐渐减小到零，此时的磁感应强度为B，那么光电子的比荷为________．19.根据氢原子的玻尔模型，试比较核外电子在第1、3轨道上运动时，其轨道半径之比为________，电子绕核运动速率之比为________，运行周期之比为________．20.氢原子光谱中，有一条谱线在真空中的波长为656.3 nm，这条谱线的频率为________Hz.对应于这条谱线的光子能量为________J，合________eV.21.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流．若在如图所示的阴极射线管中部加上竖直向上的匀强电场，阴极射线将向________(填“外”“里”“上”或“下”)偏转；若使阴极射线不偏转，可在匀强电场区域再加一大小合适、方向垂直纸面向________(填“外”或“里”)的匀强磁场．答案1.【答案】A【解析】任何带电体的电荷量都只能是元电荷的整数倍，元电荷为e＝1.6×10－19C，选项A中电荷量为元电荷的倍，B中电荷量为元电荷的4倍，C中电荷量为元电荷的10倍，D中电荷量为元电荷的250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍，所以只有选项A是不可能的．2.【答案】B【解析】从n＝2到n＝1能级释放的光子能量大于从n＝4到n＝2能级释放的光子能量，从n＝4到n＝2能级释放的光子能量大于从n＝5到n＝3能级释放的光子能量，所以ν2<ν3<ν1，根据λ＝得：λ1<λ3<λ23.【答案】D【解析】紫外线的频率比可见光的高，因此紫外线光子的能量应大于3.11 eV，而处于n＝3能级的氢原子其电离能仅为1.51 eV＜3.11 eV，所以处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离，A对．4.【答案】A【解析】因为α粒子与此原子核之间存在着斥力，如果原子核在②、③或④区，α粒子均应向①区偏折，所以不可能．5.【答案】D【解析】由跃迁假设及题意可知，hν1＝Em－En，hν2＝Ek－En，红光频率ν1小于紫光频率ν2，所以能级k能量大于能级m能量，所以从能级k到能级m需要辐射光子，A、C项错；hν3＝Ek－Em，解三式得：hν3＝hν2－hν1，D项正确．6.【答案】B【解析】红移现象，就是远距离星球射向地球的光以红光为多，近距离的则以紫光为主，根据红移理论说明：这说明了星球在远离地球．7.【答案】D【解析】根据C＝3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光，波长最长，A错误．氢原子辐射光子的过程中，能量减小，轨道半径减小，根据k ＝m知，电子动能增大，则电势能减小，B错误．只有从n＝3能级跃迁到n＝1能级，以及从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量大于逸出功，所以能使金属钠发生光电效应的光有两种，C错误．从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6 eV－1.51 eV＝12.09 eV，根据光电效应方程得，E km＝hν－W0＝12.09 eV－2.49 eV＝9.60 eV，D正确．8.【答案】B【解析】甲图中，电子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．故A、C错误．乙图中的电子束在磁场中，受到洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，其径迹是圆形．故B正确．洛伦兹力方向总是与电子速度方向垂直．故D错误．9.【答案】B10.【答案】B11.【答案】B12.【答案】A【解析】卢瑟福精确统计了向各个方向散射的α粒子的数目，提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷与几乎全部质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外的空间运动．由此可知，A正确．13.【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．14.【答案】C【解析】α粒子从A点经B点到达等势点C的过程中电场力先做负功，后做正功，α粒子的动能先减小后增大，电势能先增大后减小，加速度先变大后变小，回到同一等势线上时，电场力做的总功为零，故C项正确．15.【答案】D【解析】氢原子在基态时所具有的能量为－13.6 eV，将其电离是使电子跃迁到无穷远，根据玻尔理论所需的能量为13.6 eV的能量，此能量状态下的氢原子较其它能量状态下更难电离，所以A、B、C错误；根据牛顿第二定律，结合库仑力提供向心力，则有：半径越小时，动能越大，因此此能量状态下，电子绕核运动的速率最大，D正确．16.【答案】－1.51 eV 1.51 eV－3.02 eV【解析】氢原子能量可由氢原子能级公式En＝求出，而动能可由氢原子轨道半径公式以及向心力公式求出，氢原子的能量为电子的动能和电势能之和，氢原子的能量E3＝≈－1.51 eV电子在第三轨道时半径为r3＝32r1＝9r1①电子绕核做圆周运动向心力由库仑力提供，所以k＝m②由①②可得电子动能为E k3＝mv＝k≈1.51 eV由于E3＝E k3＋E p3，所以电子电势能为E p3＝E3－E k3＝－3.02 eV17.【答案】1.38×1027m/s2【解析】由a＝得，a＝k＝m/s2＝1.38×1027m/s218.【答案】【解析】当电压表的示数为U时，光电流恰好为零，可知，光电子的最大初动能为eU＝mv①断开开关，在MN之间加一垂直纸面的磁场，随B的增大，也能使光电流为零，最大初动能的光电子做圆周运动的直径为板间距d，则Bev0＝2m②由①②解得＝.19.【答案】1∶93∶11∶27【解析】根据玻尔氢原子模型的轨道量子化结论有，轨道半径rn＝n2r1，所以r1∶r3＝12∶32＝1∶9电子运行时的向心力由库仑力提供，所以有＝m.解得v n＝，即v n∝.所以v1∶v3＝∶＝3∶1.电子运行周期Tn＝所以T1∶T3＝∶＝1∶27.20.【答案】4.57×1014 3.03×10－19 1.89【解析】由ν＝得，ν＝Hz＝4.57×1014Hz光子能量E＝hν＝6.63×10－34×4.57×1014J＝3.03×10－19J≈1.89 eV21.【答案】下外【解析】阴极射线带负电，在竖直向上的匀强电场中受向下的静电力作用，将向下偏转；要使阴极射线不偏转，应使其再受一竖直向上的洛伦兹力与静电力平衡，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外．。

人教版高中物理选修3-5 原子物理单元同步测试试题(含答案解析)

人教版高中物理选修3-5 原子物理单元同步测试试题（含答案解析）说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1 .1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家.下列核反应方程中属于研究“两弹”的基本核反应方程式是（） A.N 147+He 42→O 178+H 11B. U 23592+n 10→Sr 9038+Xe 13654+10n 10C.U 23892→Th 23490+He 42 D. H 21+H 31→He 42+n 1解析：本题考查重核裂变和轻核聚变的核反应方程.“两弹”是指原子弹和氢弹，原理分别为重核裂变和轻核聚变，B 为重核裂变方程之一，D 为轻核聚变方程.故正确选项为BD.答案BD2.下图为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图，由天然放射性元素钋（P o ）放出α射线轰击铍时会产生粒子流a ，用粒子流a 打击石蜡后会打出粒子流b ，经研究知道（）A.a 为质子，b 为中子B.a 为γ射线，b 为中子C.a 为中子，b 为γ射线D.a 为中子，b 为质子解析：本题考查查德威克发现中子的实验装置.选项D 正确. 答案D3.下列说法正确的是（） A.α射线和γ射线都是电磁波B.β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D.原子核经过衰变生成新核，则新核的总质量总小于原核的质量解析：组成α射线的粒子是氦原子核，γ射线是高频电磁波，A 错.β射线是原子的核内中子转变成质子时放出的电子流，B 错.原子核衰变的半衰期由原子核本身决定，与它所处的物理、化学状态无关，C 对.原子核经过衰变生成新核，因放出了粒子，所以质量减小，D 对.答案CD4.下图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确（）解析：α粒子在靠近金的原子核时，离核越近，所受库仑力越大，方向偏转越大，根据这个特点可以判断出只有A 正确.答案A5.如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种核反应后产生的两种粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可以判定（）A.原子核只可能发生β衰变B.原子核可能发生α衰变或β衰变C.原子核放出一个正电子D.原子核放出一个中子解析：静止的核发生核反应的过程动量守恒，所以新核和新粒子的速度方向相反，又因为轨迹只有两个，是内切圆，所以放出的新粒子只有一个，且粒子带负电，是β粒子，故A 正确.答案A6.贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染.人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病.下列结确的是（）A.铀238的衰变方程式为：U 23892→Th 23490+He 42B.U 23592和U 23892互为同位素C.人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变D.贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性解析：本题考查铀238的知识.铀238具有放射性，放出一个α粒子，变成钍234，A 正确. 铀238和铀235质子数相同，故互为同位素，B 正确.核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C 正确.贫铀弹的穿甲能力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，D 错. 答案ABC7.原子核的裂变和聚变都是人类利用原子核能的途径，我国已建设了秦山和大亚湾两座核电站，下面关于这两座核电站的说法中正确的是（）A.它们都是利用核裂变释放原子核能B.它们都是利用核聚变释放原子核能C.秦山核电站是利用核裂变释放原子核能，大亚湾核电站是利用核聚变释放原子核能D.以上说法都不正确解析：本题考查核能的实际利用常识.秦山核电站和大亚湾核电站都是利用核裂变释放的能量，A 正确. 答案A8.最近一段时间，伊朗的“核危机”引起了全球瞩目，其焦点问题就伊朗核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时，还可以生产可供研制核武器的钚239（Pu 23994），这种Pu 23994可以由铀239（U 23992）经过n 次β衰变而产生，则n 的值是（）A.2B.239C.145D.92 解析：本题考查核反应方程. 铀239衰变成Pu 23994的核反应方程是：U 23992→Pu 23994+2e 01-可见，n =2.答案A9.在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是（） A.γ射线的贯穿作用 B.α射线的电离作用 C.β射线的贯穿作用 D.β射线的中和作用解析：本题考查三种射线的特点.由于α粒子电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和.故正确选项为B.答案B10.质子的质量为mp ，中子的质量为mn ，氦核的质量为m α，下列关系式正确的是（） A.m α=2m p +2m n B.m α＜2m p+2m n C.m α＞2m p +2m n D.以上关系都不对解析：本题考查质量亏损.两个质子和两个中子结合成氦核时放出能量，发生质量亏损.故正确选项为B.答案B第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、本题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.11.根据宇宙大爆炸理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽现风采的时期.从大爆炸的瞬间产生夸克、轻子、胶子等粒子，到电子与原子核结合成原子，先后经历了四个时代，它们是：、、、 .解析：根据宇宙大爆炸理论，“粒子家族”在大爆炸开始，到形成原子这105s 时间内，先后经历了强子时代、轻子时代、核合成时代、复合时代.答案强子时代轻子时代核合成时代复合时代12.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（νe ）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t 四氯乙烯（C 2Cl 4）溶液的巨桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为v e +Cl 3717→Ar 3718+e 01-已知Cl 3717的质量为36.956 58 u, Ar 3718的质量为36.956 91 u, e 01-的质量为0.000 55 u,1 u 质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为 .解析：上面核反应过程增加的质量：Δm =36.956 91 u+0.000 55 u-36.956 58 u=0.000 88 u 应吸收的能量：ΔE =Δmc 2=0.000 88×931.5 MeV=0.82 MeV. 答案0.82 MeV13.一个正电子和一个负电子相遇会发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子的质量均为m ，普朗克常量为h ，则这一对光子的频率为 .解析：本题考查质能方程及光子论.2mc 2=2hv 则v =hmc 2.答案hmc 214.已知质子的质量为1.007 227 u ，中子的质量为1.008 665 u ，它们结合成碳核C 126的质量为12.000000 u ，放出的能量为 MeV. 解析：本题考查质能方程.ΔE =Δmc 2=［6×(1.007 227+1.008 665)-12］×931.5 MeV=88.8 MeV. 答案88.815.一个中子和一个质子结合成氘核时要放出2.22 MeV 的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来.这一过程的核反应方程是，质量亏损为 kg,此光子的波长为 m.解析：本题考查核反应方程及质量亏损.核反应方程为H 11+n 10→H 21+γ由ΔE =Δmc 2得Δm =2cE ∆=4×10-30kg 由ΔE =h λc 得λ=Ehc ∆=5.6×10-13m.答案H 11+n 10→H 21+γ4×10-305.6×10-13三、本题共4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、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，答案中必须明确写出数值和单位.16.（8分）中子n 10、质子p 11、氘核D 的质量分别为m n 、m p 、m D .现用光子能量为E 的r 射线照射静止氘核，使之分解.用核符号写出上述核反应方程，若分解后的中子、质子的动能相等，则中子的动能是多少？解析：上述核反应方程是：r +H 21→H 11+n 1上述核反应因质量亏损放出的能量ΔE =(m D -m p -m n )c 2质子和中子获得的总动能是：ΔE +E 所以中子的动能为：E kn =21(ΔE +E )= 21［(m D -m p -m n )c 2+E ］. 答案r +H 21→H 11+n 10 21［(m D -m p -m n )c 2+E ］17.（10分）放射性同位素C 被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖.（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的C 146，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年.试写出此核反应方程.（2）若测得一古生物遗骸中的C 146含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有多少年？解析：本题考查核反应方程及它的实际应用.（1）此衰变的核反应方程：N 147+n 10→C 146+H 11 C 146→N 147+e 01-.（2）活体中的C 146含量不变，生物死亡后，遗骸中的C 146按其半衰期变化，设活体中C 146的含量为N 0，遗骸中的C 146含量为N ，由半衰期的定义得：N =(21）τt N 0即0.125=(21)τt所以τt=3 t =3τ=17 190年.答案（1）N 147+n 10→C 146+H 11 C 146→N 147+e 01-（2）17 190 18.（10分）U 23592受中子轰击时会发生裂变，产生Ba 13956和Kr 9436，同时放出能量.已知每个铀核裂变释放的平均能量为200 MeV.（1）写出核反应方程;（2）现在要建设发电功率为5×105kW 的核电站，用U 235作核燃料，假设核裂变释放的能量一半转化为电能，那么该核电站一天消耗U 235多少千克？（阿伏加德罗常数取6.0×1023 mol -1）解析：（1）核反应方程U 23592+n 10→Ba 13956+Kr 9436+3n 10+200 MeV.（2）电站一天发出的电能E 1=Pt ①设每天消耗U 23592为m kg ，核裂变释放的能量为E 2=m ×103×6.0×1023×200×106×1.6×10-19/235 ② 由能量转化得E 1=ηE 2③由①②③式得m =1.06 kg.答案（1）U 23592+n 10→Ba 13956+Kr 9436+3n 10+200 MeV（2）1.06 kg19.(12分)1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年发现，在真空条件下用α射线轰击铍（Be 94）时，会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子.经过研究发现，这种不知名射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一；③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来，并且被打出的氢核的最大速度v H 和被打出的氮核的最大速度v N 之比近似等于15∶2.若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以为静止，碰撞过程中没有机械能的损失.已知氢核的质量M H 与氮核的质量M N 之比等于1∶14.（1）写出α射线轰击铍核的核反应方程；（2）试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但不是γ射线，而是由中子组成的.解析：（1）Be 94+He 42→C 126+n 10（2）由①可知，该射线在任何方向的磁场中均不发生偏转，因此该射线不带电. 由②可知，该射线速度小于光速，所以它不是γ射线.由③可知，由于碰撞中无机械能损失，当被打出的氢核和氮核的速度为最大值时，表明它们发生的是弹性正碰.设该粒子的质量为m ，碰撞前速度为v 0，与氢核碰撞后速度为v 1，与氮核碰撞后速度为v 2，则有mv 0=mv 1+M H v H21mv 02=21mv 12+21M H v H 2 解得v H =H 02M m mv +同理得v N =NM m mv +02由题意知215N H =v v ,114H N =M M 解得m =M H即该粒子的质量与氢核（质子）的质量相近，因此这种粒子是中子.答案（1）Be 94+He 42→C 126+n 10（2）略。

人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构单元测试含答案

绝密★启用前人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.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2.下列关于特征谱线的几种说法，正确的有()①线状谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线②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③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①B．只有③C．只有①④D．只有②④3.太阳光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于() A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素4.阴极射线管中的高电压的作用()．A．使管内气体电离B．使管内产生阴极射线C．使管内障碍物的电势升高D．使电子加速5.关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是()A．氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B．氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小6.根据玻尔理论，氢原子有一系列能级，以下说法正确的是()A．当氢原子处于第二能级且不发生跃迁时，会向外辐射光子B．电子绕核旋转的轨道半径可取任意值C．处于基态的氢原子可以吸收10 eV的光子D．大量氢原子处于n＝4能级向下跃迁时会出现6条谱线7.氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为()A．B．C．D．8.根据玻尔理论，某原子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光．以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，E′等于()A．E－hB．E＋hC．E－hD．E＋h9.根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是()A．是一系列不连续的任意值B．是一系列不连续的特定值C．可以取任意值D．可以在某一范围内取任意值10.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()A．原子中心有一个很小的原子核B．原子核是由质子和中子组成的C．原子质量几乎全部集中在原子核内D．原子的正电荷全部集中在原子核内二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)关于阴极射线的性质，判断正确的是()A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子核比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子核比荷小12.(多选)有关原子光谱，下列说法正确的是()A．原子光谱反映了原子结构特征B．氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的C．太阳光谱是连续谱D．鉴别物质的成分可以采用光谱分析13.(多选)如图甲是氢原子的能级图，对于一群处于n＝4的氢原子，下列说法中正确的是()A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B．这群氢原子能够发出6种不同频率的光C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eVD．从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光的波长最长14.(多选)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n＝2能级跃迁时释放的光子，则()A． 6种光子中波长最长的是n＝4激发态跃迁到基态时产生的B． 6种光子中有2种属于巴耳末系C．使n＝4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D．若从n＝2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.氢原子在基态时轨道半径r1＝0.53×10－10m，能量E1＝－13.6 eV.电子的质量m＝9.1×10－31kg，电荷量e＝1.6×10－19C．求氢原子处于基态时：(静电力常量k＝9×109N·m/C2)(1)电子的动能；(2)原子的电势能．16.氢原子的能级图如图所示，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？17.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)18.氢原子第n能级的能量为En＝，其中E1是基态能量，而n＝1,2，….若一氢原子发射能量为－E1的光子后处于比基态能量高出－E1的激发态，则氢原子辐射光子前后分别处于第几能级？答案1.【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．2.【答案】C【解析】线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线均为特征谱线．并且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线状谱中的一条明线相对应．所以①④是正确的．正确选项应为C.3.【答案】C【解析】太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续光谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的，因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相应的元素，故C正确，A，B，D 均错误．4.【答案】D【解析】在阴极射线管中，阴极射线是由阴极处于炽热状态而发射出的电子流，通过高电压对电子加速使电子获得能量，与玻璃发生撞击而产生荧光．故D正确．5.【答案】C【解析】根据电子轨道半径公式rn＝n2r1，可知，处于基态时，电子的轨道半径最小，故A错误；根据跃迁时，吸收光子的能量差公式ΔE＝Em－En，可知，跃迁时可以吸收特定频率的光子，故B错误；氢原子吸收能量后从低能级向较高能级跃迁，能级增大，总能量增大，根据＝m知，核外电子的动能减小，则电势能增大，电子绕核旋转的半径增大．故C正确，D错误．6.【答案】D【解析】氢原子处于第二能级且向基态发生跃迁时，才会向外辐射光子．故A错误．根据玻尔原子理论可知，电子绕核旋转的轨道半径是特定值．故B错误.10 eV的能量不等于基态与其他能级间的能级差，所以该光子能量不能被吸收．故C错误．根据C＝6知，大量处于n＝4能级的氢原子向下跃迁时能辐射出6种不同频率的光子，即出现6条谱线．故D正确．7.【答案】A【解析】由巴耳末公式＝R(－)，n＝3,4,5，…当n＝∞时，有最小波长λ1，＝R，当n＝3时，有最大波长λ2，＝R，得＝8.【答案】C【解析】释放的光子能量为hν＝，所以E′＝E－hν＝E－h.9.【答案】B10.【答案】B11.【答案】AC【解析】通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电，其比荷比氢原子核的比荷大得多，故A、C正确．12.【答案】ABD【解析】原子光谱的特征间接地反映了原子的结构特征，不同元素的原子结构是不同的，产生的光谱也不相同，正因如此，我们可以利用光谱来鉴别物质的化学组成．故A、B、D正确．13.【答案】BD【解析】处于n＝4激发态的大量氢原子跃迁时，最多发出的光子种数为C，发出光子的能量越小，频率越低，波长越长．14.【答案】BC【解析】n＝4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据E＝h知，波长最短，A错误；巴耳末系是指氢原子由高能级向n＝2能级跃迁时释放的光子，6种光子中从n＝4→2与n＝3→2的属于巴耳末系，即2种，B正确；n＝4能级的氢原子具有的能量为－0.85 eV，故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.85 eV的能量，C正确；从n＝2能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6 eV－3.4 eV＝10.2 eV，从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量3.4 eV－1.51 eV＝1.89 eV＜10.2 eV，不一定能使该板发生光电效应，D错误．15.【答案】(1)13.6 eV(2)－27.2 eV【解析】(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v1，则k＝所以电子动能E k1＝mv＝＝eV≈13.6 eV(2)因为E1＝E k1＋E p1所以E p1＝E1－E k1＝－13.6 eV－13.6 eV＝－27.2 eV16.【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.17.【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＝3时，波长最长，其值为λ1＝＝＝m≈6.55×10－7m，当n＝∞时，波长最短，其值为λ2＝＝＝m≈3.64×10－7m.18.【答案】氢原子辐射光子前后分别处于第4与第2能级【解析】设氢原子辐射光子前后分别处于第l与第m能级，则依题意有－＝－E1，－E1＝－E1，由以上两式可以解得m＝2，l＝4.。

人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构单元检测含答案解析

人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构单元检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．根据玻尔理论，氢原子有一系列能级，以下说法正确的是（）A．当氢原子处于第二能级且不发生跃迁时，会向外辐射光子B．电子绕核旋转的轨道半径可取任意值C．处于基态的氢原子可以吸收10eV的光子D．大量氢原子处于第四能级向下跃迁时会出现6条谱线2．卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出（）A．原子的核式结构模型．B．原子核内有中子存在．C．电子是原子的组成部分．D．原子核是由质子和中子组成的．3．关于光谱分析，下列说法中不正确的是（）A．进行光谱分析时，既可以利用连续光谱，也可以利用线状光谱B．进行光谱分析时，必须利用线状光谱或吸收光谱C．利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分D．利用光谱分析不可以深入了解原子的内部结构4．目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的．u夸克带的电荷量为e,d夸克带的电荷量为e,e为元电荷,下列论断中可能正确的是（）A．质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成5．下列观点不属于原子核式结构理论的有（）A．原子的正电荷均匀分布在整个原子中B．原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子C．原子的全部正电荷和几乎全部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6．汤姆生发现了电子并由此提出了原子结构的葡萄干蛋糕模型，他发现电子的实验基础是（）A．α粒子散射实验B．阴极射线实验C．α粒子轰击铍核实验D．α粒子轰击氮核实验7．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．甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱8．一群氢原子处于量子数n=3的能级，当这些氢原子向低能级跃迁时，发出的光的频率有三个值：γ1，γ2，γ3，且γ1>γ2>γ3 ,则n=3能级和n=1能级的能量差为：A．hγ1B．h(γ2－γ3) C．h(γ1+γ2+γ3) D．h (γ1—γ3)9．按照玻尔理论，关于处于基态的氢原子，下列说法正确的是（）A．电子的电势能为－13.6eVB．电子的电势能与动能之和为13.6eVC．此能量状态下的氢原子较其它能量状态下更容易电离D．此能量状态下，电子绕核运动的速率最大10．下列有关原子核式结构理论不正确的是( )A．原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子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、多选题11．以下说法正确的是A．普朗克在研究黑体辐射问题的过程中提出了能量子假说B．康普顿效应说明光子有动量，即光具有粒子性C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构12．下列说法正确的是（）A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．光电效应和康普顿效应的实验都表明光具有粒子性D．重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少13．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3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2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是（）A．从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光的波长最短B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，且均能使金属钠发生光电效应C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eVD．从n=3的激发态跃迁到基态时所发出的光能使金属钠发生光电效应，且使光电子获得最大初动能14．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是()A．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVC．用能量为10.3eV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14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离15．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的电子碰撞三、填空题16．如图甲为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为_____eV，若用此光照射到逸出功为2.75 eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为____V．17．卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为________．查德威克用α粒子轰击铍核，打出了一种粒子流，其核反应方程为________．18．氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有种．四、解答题19．物质的光谱按其产生方式不同可分为发射光谱和吸收光谱两大类，发射光谱又包含有两种光谱连续光谱和明线光谱．炽热的钢水发光产生的属于什么光谱？霓虹灯发光光谱属于什么光谱？太阳光形成的光谱属于光谱？20．在汤姆孙发现电子后，对于原子中正负电荷的分布的问题，科学家们提出了许多模型，最后他们认定：占原子质量绝大部分的正电荷集中在很小的空间范围内，电子绕正电荷旋转．此模型称原子的有核模型．最先提出原子有核模型的科学家是谁？他所根据的实验是什么？21．某个光子是氢原子核外电子从n=4跃迁到n=1时所发出的，已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，求：(1)该光子的能量为多少eV？(2)频率为多少Hz？22．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不同频率的光子？参考答案1．D【分析】能级差是不连续的，吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差，所以光子能量不连续．轨道半径越小，原子能量越小．【详解】A．氢原子处于第二能级且向基态，发生跃迁时，才会向外辐射光子．故A错误．B．根据玻尔原子理论可知，电子绕核旋转的轨道半径是不连续的特定值．故B错误．C．10eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差，所以该光子能量不能被吸收而发生跃迁．故C错误．D．根据2C=6知，大量处于n=4能级的氢原子跃迁时能辐射出6种不同频率的光子．故D 4正确．故选D．【点睛】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，光子只有等于两能级差的能量才能被氢原子吸收．2．A【详解】卢瑟福的α粒子散射实验中，用α粒子轰击金箔，发现α粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子（约占1/8000）发生了大角度偏转，偏转角度甚至大于90°．而汤姆孙的“枣糕模型”是不能解释α粒子发生大角度偏转的，也就是说“枣糕模型”是不正确的，卢瑟福通过分析认为：若要使α粒子发生大角度偏转，占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围，这样才能使α粒子受到足够大的斥力，发生大角度的偏转．所以1911年，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。

人教版选修3-5原子结构单元检测试卷(word 含答案)

人教版选修3-5《原子结构》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.在卢瑟福α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是()。

A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子内是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中2.处于n=3的激发态的大量氢原子向基态跃迁的过程中,只有一种光子不能使某金属W产生光电效应,则下列说法正确的是()。

A.不能使金属W产生光电效应的是从n=3激发态跃迁到基态发出的光子B.不能使金属W产生光电效应的是从n=2激发态跃迁到基态发出的光子C.若光子从n=4激发态跃迁到n=3激发态,一定不能使金属W产生光电效应D.若光子从n=4激发态跃迁到n=2激发态,一定不能使金属W产生光电效应3.如图所示,将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方,且在同一水平面内,则阴极射线将()。

A.向外偏转B.向里偏转C.向上偏转D.向下偏转4.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。

图示表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景。

图中实线表示α粒子的运动轨迹。

其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中(α粒子在b点时距原子核最近),下列判断正确的是()。

A.α粒子的动能先增大后减小B.α粒子的电势能先增大后减小C.α粒子的加速度先变小后变大D.电场力对α粒子先做正功后做负功5.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6.可见光光子的能量在1.61 eV~3.10 eV范围内,如图所示,氢原子从第4能级跃迁到低能级的过程中,根据氢原子能级图可判断()。

高中物理人教版选修3-5第十八章原子结构学业分层测评10word版含答案

高中物理人教版选修3-5第十八章原子结构学业分层测
评10word版含答案
1.原子核的平衡状态是指:
A.能量最小时的状态
B.核子和中子之间的最小距离
C.拥有最多中子的状态
D.能量最大时的状态
答案：B
2.对于化学反应，能量变化一般可分为：
A.表面能和原子能
B.离子能和原子能
C.离子能和核子能
D.表面能和核子能
答案：A
3.原子核的稳定性不仅取决于中子数目，还取决于：
A.核子数目
B.原子半径
C.表面能
D.极化效应
答案：D
4.原子核的稳定性指的是：
A.它的结构可以持续稳定
B.它的能量永远保持不变
C.它的中子数保持稳定
D.它的能量低于等于它的入射能量
答案：A
5.以下哪个元素对应的原子核中能量最低：
A.氢
B.锶
C.铁
D.铯
答案：B
6.以下说法中，正确的是：
A.原子核由核子和中子组成
B.中子的质量比核子质量大
C.核子的电荷是零放电
D.原子核只包含核子
答案：A
7.质子与中子之间的强相互作用叫做：
A.核结合
B.强核力
C.中子抵抗
D.核斥力
答案：B
8.下列元素中，属于氘核系列原子核的是：
A.钙
B.锶
C.氘
D.氚
答案：C
9.下列原子核中，哪个原子核最不稳定：
A.氦
B.氖
C.氪
D.氙
答案：C
10.原子核受到的能量一般属于：
A.激光
B.热能
C.核能
D.原子能。

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