第十八單元 原子結構注意事項：1答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分。在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項是符合題目要求，第912題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1下列說法不正確的是()A密立根通過陰極射線在電場、磁場中的運動發(fā)現(xiàn)了電子，并測量出電子的電量eB1919年盧瑟福用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子從而證實質(zhì)子是原子核的組成部分C愛因斯坦提出的質(zhì)能關系Emc2表明物體的能量和質(zhì)量間存在密切的聯(lián)系D1900年普朗克提出了 能量子概念，解決了黑體輻射問題2下列有關原子核式結構理論的理解不正確的是()A原子的中心有原子核，包括帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子B原子的正電荷均勻分布在整個原子中C原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里D帶負電的電子在核外繞著核在不同軌道上旋轉(zhuǎn)3玻爾的原子模型在解釋原子的下列問題時，與盧瑟福的核式結構學說觀點是相同的()A電子繞核運動的向心力，就是電子與核之間的靜電引力B電子只能在一些不連續(xù)的軌道上運動C電子在不同軌道上運動時能量不同D電子在不同軌道上運動時靜電引力不同4氫原子能級如圖所示，已知可見光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范圍內(nèi)，則下列說法正確的是()A氫原子能量狀態(tài)由n2能級躍遷到n1能級，放出光子為可見光B大量氫原子處于n4能級時，向低能級躍遷能發(fā)出6種頻率的光子C處于基態(tài)的氫原子電離需要釋放13.6 eV的能量D氫原子處于n2能級時，可吸收2 eV能量的光子躍遷到高能級5按照玻爾理論，氫原子從能級A躍遷到能級B時，釋放頻率為1的光子；氫原子從能級B躍遷到能級C時，吸收頻率為2的光子。已知12，則氫原子從能級C躍遷到能級A時，將()A吸收頻率為12的光子 B吸收頻率為12的光子C釋放頻率為12的光子 D釋放頻率為12的光子6在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末系。若一群氫原子自發(fā)躍遷時發(fā)出的譜線中只有兩條屬于巴耳末系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多可能發(fā)出多少條不同頻率的譜線()A2 B3 C4 D67用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為1、2、3的三條譜線，且321，則()A10 B321 C0123 D8“秒”是國際單位制中的時間單位，它等于133Cs原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷時所輻射的電磁波周期的9192631770倍。據(jù)此可知，該兩能級之間的能量差為（普朗克常量h6. 631034 Js) ()A7.211024 e B6.091024 e C3.81105 e D4.50105 e9根據(jù)光譜的特征譜線，可以確定物質(zhì)的化學組成和鑒別物質(zhì)，以下說法正確的是()A線狀譜中的明線是特征譜線，吸收光譜中的暗線不是特征譜線B線狀譜中的明線不是特征譜線，吸收光譜中的暗線是特征譜線C線狀譜中的明線與吸收光譜中的暗線是特征譜線D同一元素的線狀譜的明線與吸收光譜中的暗線都是一一對應的10根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子能級圖如圖所示，下列說法中正確的是()A按照玻爾理論，E113.6 eV是電子處于基態(tài)的勢能B按照玻爾理論，E113.6 eV是電子處于基態(tài)的勢能和動能之和C按照玻爾理論，從n4的一群電子躍遷到n1時，能發(fā)出6種不同頻率的光子D按照玻爾理論，從n4的一群電子躍遷到n1時，能發(fā)出3種不同頻率的光子11已知氫原子的基態(tài)能量為E1，n2、3能級所對應的能量分別為E2和E3，大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷放出若干頻率的光子，依據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是()A產(chǎn)生的光子的最大頻率為B當氫原子從能級n2躍遷到n1時，對應的電子的軌道半徑變小，能量也變小C若氫原子從能級n2躍遷到n1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應，則當氫原子從能級n3躍遷到n1時放出的光子照到該金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能為E3E2D若要使處于能級n3的氫原子電離，可以采用兩種方法：一是用能量為E2的電子撞擊氫原子，二是用能量為E3的光子照射氫原子12用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子，停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫能釋放出三種不同波長的光子，它們的能量最大值是與最小值分別是()A BC D二、非選擇題(本題共3小題，共40分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)在粒子散射實驗中，根據(jù)粒子與原子核發(fā)生對心碰撞時所能達到的最小距離，可以估算原子核的大小?，F(xiàn)有一個粒子，以2.0107 m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79，求該粒子與金原子核間的最近距離。(已知帶電粒子在點電荷電場中的電勢能表達式為，粒子質(zhì)量為6.6410-27 kg)14(14分)氫原子的能級圖如圖所示，氫原子從nm的能級躍遷到n2的能級時，輻射出能量為2.55 eV的光子。(1)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少能量，才能使它躍遷到nm的能級？(2)請畫出處于一群nm能級的氫原子可能的輻射躍遷圖。15(16分)氫原子處于基態(tài)時，原子的能量E113.6 eV，已知電子的電荷量e1.610-19 C，電子的質(zhì)量m0.9110-30 kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r10.5310-10 m。(1)氫原子核外電子的繞核運動，則氫原子處于n2的定態(tài)時，核外電子運動的周期多大？處于n2定態(tài)與n4定態(tài)的電子運動周期之比為多少? （用k、e、r1、m表示，rnn2r1，不要求代入數(shù)據(jù)）(2)若要使處于n2的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子？(3)若已知鈉的極限頻率為6.001014 Hz，今用一群處于n4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過計算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應？(其中h6.6310-34 Js)2018-2019學年高二上學期第十八單元訓練卷物 理（二）答 案一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分。在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項是符合題目要求，第912題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1【答案】A【解析】湯姆孫通過陰極射線在電場和在磁場中的偏轉(zhuǎn)實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成，并測出了該粒子的比荷，密立根用油滴法測量出電子的電量，故A說法錯誤；1919年盧瑟福用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子從而證實質(zhì)子是原子核的組成部分，故B說法正確；愛因斯坦提出的質(zhì)能關系Emc2表明物體的能量和質(zhì)量間存在密切的聯(lián)系，故C說法正確；普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說，故D正確。2【答案】B【解析】原子的中心有原子核，包括帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子，A正確；原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，故B錯誤，C正確；帶負電的電子在核外繞著核在不同軌道上旋轉(zhuǎn)，D正確。3【答案】ACD【解析】玻爾和盧瑟福的原子模型都提出了電子繞原子核運動，是電子與核之間的靜電引力提供向心力，觀點相同，故A正確；玻爾的原子模型提出電子只能在一些不連續(xù)的軌道上運動，而盧瑟福的原子模型沒有，觀點不同，故B錯誤；玻爾的原子模型繼承了盧瑟福的原子模型，對原子能量和軌道引入了量子化的假設，電子在不同軌道上運動時的能量不同，靜電力也不同，故C、D正確。4【答案】B【解析】氫原子能量狀態(tài)由n2能級躍遷到n1能級，放出光子的能量為E3.4eV(13.6)eV10.2eV，不在可見光光子的能量在1.61eV3.10eV范圍內(nèi)，故A錯誤；大量氫原子處于n4能級時，向低能級躍遷能發(fā)出種，故B正確；處于基態(tài)的氫原子電離需要吸收13.6eV的能量，故C錯誤；氫原子吸收光子的能量一定要等于兩個能級的能級差，沒有兩個能級差等于2eV，故D錯誤。5【答案】A【解析】氫原子從能級A躍遷到能級B時，釋放頻率為1的光子，則EA-EBh1；氫原子從能級B躍遷到能級C時，吸收頻率為2的光子，則EC-EBh2；已知12，則能級C的能量小于能級A的能量。氫原子從能級C躍遷到能級A吸收光子，且hEA-EC，解得：1-2，故A項正確。6【答案】D【解析】氫原子光譜中只有兩條巴耳末系，即是從n3，n4軌道躍遷到n2軌道，故電子的較高能級應該是在n4的能級上。然后從n4向n3，n2，n1躍遷，從n3向n2，n1，從n2向n1躍遷，故這群氫原子自發(fā)躍遷時最大能發(fā)出C426條不同頻率的譜線，故選D。7【答案】B【解析】大量氫原子躍遷時只有三個頻率的光譜，這說明是從n3能級向低能級躍遷。n3能級向n1能級躍遷時，h3E3E1；n2能級向n1能級躍遷時，h2E2E1；n3能級向n2能級躍遷時，h1E3E2；將以上三式變形可得h3h2+h1；解得32+1，所以B正確。8【答案】C【解析】因為Eh，1/T，則兩極間的能級差Eh/T6.6310349192631770J6.091024J3. 81105eV，故C正確。9【答案】CD【解析】根據(jù)光譜理論知，明線光譜與吸收光譜都能表示元素的特點，都是元素的特征譜線，而同一元素的線狀譜與吸收光譜都是一一對應的，C、D正確。10【答案】BC【解析】A、B項：按照玻爾理論，E113.6eV是電子處于基態(tài)的勢能和動能之和，故A錯誤，B正確；C、D項：根據(jù)C626，知最多激發(fā)出6中不同頻率的光子，故C正確，D錯誤。11【答案】BC【解析】大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷，產(chǎn)生光子的最大頻率為第3能級到第1能級，則最大頻率為（E3E1）/h，故A錯誤；當氫原子從能級n2躍遷到n1時，放出光子，能量減小，軌道半徑也會減小，故B正確；從能級n2躍遷到n1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應，則逸出功為E2E1；則當氫原子從能級n3躍遷到n1時放出的光子照到該金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能為E3-E2，故C正確；電子是有質(zhì)量的，撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞，由于電子和氫原子質(zhì)量不同，故電子不能把E3的能量完全傳遞給氫原子，因此不能使氫原子完全電離，而光子的能量可以完全被氫原子吸收，故D錯誤。12【答案】AB【解析】由題意可知，氫原子吸收能量后躍遷到第三能級，則吸收的能量等于n1和n3能級間的能級差，即單色光的能量也就是輻射光子的最大能量為：Emaxh1hc1又h1h2+h3h(c2+c3)最小能量為：Eminh3hc3，故選A、B。二、非選擇題(本題共3小題，共40分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13【解析】當粒子靠近原子核運動時，粒子的動能轉(zhuǎn)化為電勢能，達到最近距離時，動能全部轉(zhuǎn)化為電勢能，設粒子與原子核發(fā)生對心碰撞時所能達到的最小距離為d，則12mv2kq1q2dd2kq1q2mv229.0109279(1.610-19)26.6410-27(2.0107)2m2.71014m. 14【解析】(1)氫原子從的能級躍遷到的能級時，輻射光子的頻率應滿足：解得： 結合題圖可知： ，基態(tài)氫原子要躍遷到的能級應提供的能量為：(2)輻射躍遷圖如圖所示。15【解析】(1)氫原子核外電子繞核做勻速圓周運動，庫倫力提供向心力，有：其中r24r1解得：T2:T41:8(2)要使處于n2的氫原子電離，照射光光子的能量應能使電子從第2能級躍遷到無限遠處，最小頻率的電磁波的光子能量應為： 得 8.211014Hz(3)由于鈉的極限頻率為6.001014Hz，則使鈉發(fā)生光電效應的光子的能量至少為e2.486 eV一群處于n4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光子，要使鈉發(fā)生光電效應，應使躍遷時兩能級的差，所以在六條光譜線中有E41、E31、E21、E42四條譜線可使鈉發(fā)生光電效應。