第十八單元 原子結(jié)構(gòu)注意事項(xiàng)：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)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(yīng)題目的答案標(biāo)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(yīng)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(jié)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(gè)選項(xiàng)中，第18題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第912題有多項(xiàng)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下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是()A光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) B倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C粒子散射實(shí)驗(yàn) D氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)2關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論與粒子散射實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，下列說法正確的是()A盧瑟福做粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證湯姆孫的“棗糕模型”是錯誤的B盧瑟福認(rèn)識到湯姆孫“棗糕模型”的錯誤后提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論C盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證核式結(jié)構(gòu)理論的正確性D盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論3關(guān)于線狀譜，下列說法中正確的是()A每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同B每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同C每種原子在任何外界條件下發(fā)光的線狀譜都相同D兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同4一個(gè)氫原子從n3能級躍遷到n2能級，該氫原子()A放出光子，能量增加 B放出光子，能量減少C吸收光子，能量增加 D吸收光子，能量減少5如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光，在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是() 6氫原子中核外電子從第2能級躍遷到基態(tài)時(shí)，輻射的光照射到某金屬上時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng)那么，處于第3能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，輻射出各種頻率的光可能使此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的至少有()A1種B2種 C3種 D4種7如圖所示為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光，下列說法正確的是()A波長最長的光是由n4能級躍遷到n1能級產(chǎn)生的B頻率最小的光是由n2能級躍遷到n1能級產(chǎn)生的C這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光子D用n2能級躍遷到n1能級輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)8現(xiàn)有k個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為3的能級上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是(假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的)()A Bk C D2k9下列說法中正確的是()A康普頓發(fā)現(xiàn)了電子 B盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C密立根提出原子的棗糕模型 D密立根通過“油滴實(shí)驗(yàn)”測出了電子的電荷量10根據(jù)光譜的特征譜線，可以確定物質(zhì)的化學(xué)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(yīng)的11氫原子的核外電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，下列說法中正確的是()A核外電子受力變小 B原子的能量減少，電子的動能增加C氫原子要吸收一定頻率的光子 D氫原子要放出一定頻率的光子12用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子能量再次進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用n表示兩次觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級圖(如圖所示)可以判斷，n和E的可能值為()An1，13.22 eV<E<13.32 eVBn2，13.22 eV<E<13.32 eVCn1，12.75 eV<E<13.06 eVDn2，12.75 eV<E<13.06 eV二、非選擇題(本題共3小題，共40分。解答時(shí)應(yīng)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能量為E113.6 eV，當(dāng)處于激發(fā)態(tài)時(shí)，能量為。（普朗克常量h6.63l034 Js，真空中光速c3.0l08 m/s）(1)當(dāng)氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到nl的基態(tài)時(shí)，向外輻射光子的波長是多少？（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射原子？（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）14(14分)氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子能量E113.6 eV，普朗克常量取h6.61034 Js。(1)處于n2激發(fā)態(tài)的氫原子，至少要吸收多大能量的光子才能電離？(2)今有一群處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子，可以輻射幾種不同頻率的光？其中最小的頻率是多少？(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)15(16分)將氫原子電離，就是從外部給電子以能量，使其從基態(tài)或激發(fā)態(tài)脫離原子核的束縛而成為自由電子。(1)若要使n2激發(fā)態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射該氫原子？(2)若用波長為200 nm的紫外線照射氫原子，求氫原子電離后電子的速度多大？(電子電荷量e1.61019 C，電子質(zhì)量me0.911030 kg)2018-2019學(xué)年高二上學(xué)期第十八單元訓(xùn)練卷物 理（一）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(gè)選項(xiàng)中，第18題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第912題有多項(xiàng)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】C2【答案】D3【答案】C4【答案】B【解析】氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)，放出光子，能量減少，故選項(xiàng)B正確。5【答案】C【解析】根據(jù)Eh，可知，能級差越大，波長越小，所以a的波長最小，b的波長最大，答案選C。6【答案】B【解析】發(fā)生光電效應(yīng)的條件是照射光的頻率要大于該金屬的極限頻率氫原子由第3能級向低能級躍遷的可能情形為31，32，21，共3種其中31發(fā)出的光子頻率大于21發(fā)出的光子頻率，32發(fā)出的光子頻率小于21發(fā)出的光子頻率，已知21發(fā)出的光子能發(fā)生光電效應(yīng)，則31發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而32發(fā)出的光子無法判定是否能發(fā)生光電效應(yīng)因此輻射出的3種頻率的光能使此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的至少有2種。7【答案】D8【答案】C【解析】由題意知量子數(shù)為3的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的二分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生k個(gè)光子。此時(shí)處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有k2個(gè)，向基態(tài)躍遷時(shí)輻射的光子個(gè)數(shù)為k2個(gè)。則總個(gè)數(shù)為k+k23k2，故C正確。9【答案】BD【解析】湯姆孫研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子；盧瑟福分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；湯姆孫提出原子的“棗糕”模型；密立根用“油滴實(shí)驗(yàn)”測出了電子的電荷量。選項(xiàng)A、C錯誤，B、D正確。10【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(diǎn)，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(yīng)的，C、D正確。11【答案】BD【解析】氫原子的核外電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，r減小，由庫侖定律知核外電子受力變大，A錯；由km得Ekmv2知電子的動能變大，由En eV知n減小時(shí)原子能量減少，B對；電子由高能級向低能級躍遷時(shí)放出一定頻率的光子，C錯，D對。12【答案】AD【解析】由于增加了5條光譜線，說明調(diào)高電子能量后氫原子可能處于n4的能級，而原來氫原子處于n2的能級，增加的譜線應(yīng)為從n4躍遷到n3、2、1和從n3躍遷到n2、1共5條譜線，則n2；而E113.6 eV，E40.85 eV，E50.54 eV，E1412.75 eV，E1513.06 eV，則12.75 eV<E<13.06 eV，D正確；也可能調(diào)高能量后處于n6的能級，原來處于n5的能級，增加的譜線應(yīng)為從n6躍遷到n5、4、3、2、1共5條譜線，而E70.28 eV，E1713.32 eV，E60.38 eV，E1613.22 eV，則13.22 eV<E<13.32 eV，A正確。二、非選擇題(本題共3小題，共40分。解答時(shí)應(yīng)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13【解析】(1)由躍遷方程得hE3-E1又有c聯(lián)立解得向外輻射光子的波長是1.0310-7m(2)要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子必須滿足h0-E1代入數(shù)據(jù)解得-E1h-(-13.6)1.610-196.6310-34Hz3.281015Hz14【解析】(1)E23.4 eV，EEE23.4 eV.(2)NC6種E40.85 eVE31.51 eVE4E3hminmin1.61014 Hz。15【解析】(1)n2時(shí)，E2 eV3.4 eV所謂電離，就是使處于基態(tài)或激發(fā)態(tài)的原子的核外電子躍遷到n的軌道，n時(shí)，E0.所以，要使處于n2激發(fā)態(tài)的氫原子電離，電離能為EEE23.4 eV Hz8.211014 Hz.(2)波長為200 nm的紫外線一個(gè)光子所具有的能量E0h06.631034 J9.9451019 J電離能E3.41.61019 J5.441019 J由能量守恒：h0Emv2代入數(shù)值解得：v9.95105 m/s.