人教版高中物理選修35第十八章《原子結構》單元檢測題（解析版）

/?原子結構?單元檢測題一、單項選擇題1.根據(jù)玻爾理論,氫原子的電子由n＝1軌道躍遷到n＝2軌道,以下說法正確的選項是()A．原子要吸收某一頻率的光子B．原子要放出一系列頻率不同的光子C．原子的能量增加,電子的動能增加D．原子的能量減少,電子的動能減少2.α粒子散射實驗中,使α粒子散射的原因是()A．α粒子與原子核外電子碰撞B．α粒子與原子核發(fā)生接觸碰撞C．α粒子發(fā)生明顯衍射D．α粒子與原子核的庫侖斥力作用3.關于α粒子散射實驗,以下說法正確的選項是()A．該實驗可以在空氣環(huán)境中進行B．不用顯微鏡也可以在不同方向上觀察到散射的α粒子C．熒光屏上的閃光是散射的α粒子打在熒光屏上形成的D．熒光屏只有正對α粒子源發(fā)出射線的方向才有閃光4.μ子與氫原子核(質(zhì)子)構成的原子稱為μ氫原子,它在原子核物理的研究中有重要作用．如圖為μ氫原子的能級示意圖,假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n＝2能級的μ氫原子,μ氫原子吸收光子后,發(fā)出頻率為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子,且頻率依次增大,那么E等于()A．h(ν3－v1)B．h(ν3＋ν1)C．hν3D．hν45.如下圖,1、2、3、4為玻爾理論中氫原子最低的四個能級．處在n＝4能級的一群氫原子向低能級躍遷時,能發(fā)出假設干種頻率不同的光子,在這些光中,波長最長的是()A．n＝4躍遷到n＝1時輻射的光子B．n＝4躍遷到n＝3時輻射的光子C．n＝2躍遷到n＝1時輻射的光子D．n＝3躍遷到n＝2時輻射的光子6.氫原子從能級M躍遷到能級N,吸收頻率為ν1的光子,從能級M躍遷到能級P釋放頻率為ν2的光子．那么當它從能級N躍遷到能級P時將()A．放出頻率為|ν1－ν2|的光子B．吸收頻率為|ν2－ν1|的光子C．放出頻率為ν1＋ν2的光子D．吸收頻率為ν1＋ν2的光子7.氫原子能級的示意圖如下圖,大量氫原子從n＝4的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光a,從n＝3的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光b,那么()A．可見光光子能量范圍在1.62eV到2.11eV之間B．氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時會輻射出紫外線C．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率D．氫原子在n＝2的能級可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離8.關于光譜,以下說法正確的選項是()A．一切光源發(fā)出的光譜都是連續(xù)譜B．一切光源發(fā)出的光譜都是線狀譜C．稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜D．做光譜分析時,利用連續(xù)譜和線狀譜都可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的化學成分9.氫原子的能級如下圖．可見光的光子能量在1.62eV～3.11eV之間,由此可推出,氫原子()A．從n＝2能級向n＝1能級躍遷時發(fā)出的光為可見光B．從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光C．從高能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光D．從高能級向n＝3能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光10.氫原子核外電子分別在n＝1、n＝2的軌道上運動時,以下相關物理量的關系正確的有()A．電子運動的向心力F1<F2B．電子的軌道半徑r1>r2C．電子運動的角速度ω1<ω2D．氫原子總能量E1<E211.盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結構,正確反映實驗結果的示意圖是()A．B．C．D．12.白熾燈發(fā)光產(chǎn)生的光譜是()A．連續(xù)光譜B．明線光譜C．原子光譜D．吸收光譜二、多項選擇題13.盧瑟福原子核式結構理論的主要內(nèi)容有()A．原子的中心有個核,叫原子核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的質(zhì)量都集中在原子核里D．帶負電的電子在核外繞核旋轉14.在α粒子散射實驗中,如果一個α粒子跟金箔中的電子相撞,那么()A．α粒子的動能和動量幾乎沒有損失B．α粒子損失了局部的動能和動量C．α粒子不會發(fā)生明顯的偏轉D．α粒子將發(fā)生較大角度的偏轉15.以下對玻爾原子理論的說法中,正確的選項是()A．玻爾原子理論繼承了盧瑟福原子模型,但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設B．玻爾原子理論對經(jīng)典電磁理論中關于做加速運動的電荷要輻射電磁波的觀點,提出了電子在可能軌道上運動時不輻射電磁波的假設C．玻爾原子理論用能量轉化與守恒的觀點建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關系D．玻爾原子理論保存了較多的經(jīng)典物理理論,圓滿解釋了原子光譜16.要得到鈉元素的特證譜線,以下做法正確的選項是()A．使固體鈉在空氣中燃燒B．將固體鈉高溫加熱成稀薄鈉蒸氣C．使熾熱固體發(fā)出的白光通過低溫鈉蒸氣D．使熾熱固體發(fā)出的白光通過高溫鈉蒸氣17.如圖為氫原子在n＝1,2,3,4各個能級的能量,一群處于n＝4能級的氫原子,當它們回到n＝1能級的過程中,以下說法中確定的是()A．可能發(fā)出3種不同頻率的光B．可能發(fā)出6種不同頻率的光C．可能發(fā)出的光子的最大能量為12.75eVD．可能發(fā)出的光子的最小能量為0.85eV三、計算題18.試計算氫原子光譜中巴耳末系的最長波和最短波的波長各是多少？(保存三位有效數(shù)字)19.氫原子的核外電子可以在半徑為2.12×10－10m的軌道上運動,試求電子在這個軌道上運動時,電子的速度是多少？(me＝9.1×10－31kg)20.將氫原子電離,就是從外部給電子能量,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)假設要使n＝2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)假設用波長為200nm的紫外線照射氫原子,那么電子飛到離核無窮遠處時的速度多大？(電子電荷量e＝1.6×10－19C,普朗克常量h＝6.63×10－34J·s,電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg)答案解析1.【答案】A【解析】氫原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷,氫原子將吸收光子,獲得能量,A正確,B錯誤；氫原子的電子由n＝1軌道躍遷到n＝2軌道,氫原子將吸收光子,獲得能量．同時由于電子的軌道半徑變大,根據(jù)庫侖力提供向心力,得：k＝m,所以粒子的動能：Ek＝mv2＝k,即粒子的動能隨r的增大而減小,C、D錯誤．2.【答案】D【解析】α粒子與原子核外的電子的作用是很微弱的,A錯誤；由于原子核的質(zhì)量和電荷量很大,α粒子與原子核很近時,庫侖斥力很強,足以使α粒子發(fā)生大角度偏轉甚至反向彈回,使α粒子散射的原因是庫侖斥力,B、C錯誤,D正確．3.【答案】C【解析】由于α粒子有很強的電離作用,其穿透能力很弱,所以該實驗要在真空中進行,故A錯；為觀察α粒子穿過金箔后在各個方向上的散射情況,必須用帶有熒光屏的顯微鏡來觀察,直接用肉眼無法觀察到,故B錯；熒光屏上的閃光是α粒子打在熒光屏上引起的,并且在各個方向上都能觀察到閃光,故C正確,D錯．4.【答案】C【解析】μ氫原子吸收光子后,能發(fā)出六種頻率的光,說明μ氫原子是從n＝4能級向低能級躍遷,那么吸收的光子的能量為ΔE＝E4－E2,E4－E2恰好對應著頻率為ν3的光子,故光子的能量為hν3.5.【答案】B【解析】由輻射光子的能量為ΔE＝Em－En＝－＝hν＝h,可知量子數(shù)n越大,能級越密,所以B正確．6.【答案】C【解析】氫原子從能級M躍遷到能級N吸收光子,那么N能級的能量大于M能級的能量,從能級M躍遷到能級P,釋放光子,那么M能級的能量大于P能級的能量,可知N與P能級間的能量為hν1＋hν2.那么由N能級躍遷到P能級放出光子,有hν＝hν1＋hν2,ν＝ν1＋ν2,C正確,A、B、D錯誤．7.【答案】C【解析】由能級躍遷公式ΔE＝Em－En得：ΔE1＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eVΔE2＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV故A錯；據(jù)ΔE＝＝hν知,C對；ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV,所以氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時能量差對應的光子處于紅外線波段,B錯；氫原子在n＝2的能級時能量為－3.4eV,所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV時才能電離,D錯．8.【答案】C【解析】物體發(fā)光的發(fā)射光譜分為連續(xù)譜和線狀譜,A、B錯；做光譜分析可使用吸收光譜也可以使用線狀譜,D錯．9.【答案】B【解析】從n＝2能級向n＝1能級躍遷時發(fā)出的光子能量為(13.6－3.4)eV＝10.2eV,大于3.11eV,不是可見光,A錯誤．從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光子能量為(3.4－1.51)eV＝1.89eV,介于1.62eV～3.11eV之間,是可見光,B正確．從高能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的最大光子能量為3.4eV,大于3.11eV.知不全是可見光,C錯誤；從高能級向n＝3能級躍遷時發(fā)出的最大光子能量為1.51eV.可知都不是可見光,D錯誤．10.【答案】D【解析】氫原子核外電子半徑rn＝n2r1,量子數(shù)n＝1、n＝2對應的電子的軌道半徑r1<r2,B錯誤；電子運動向心力F＝k＝mω2r,解得：ω＝,所以F1>F2,ω1>ω2,A、C錯誤；能級En＝,由于第一能級為負值,所以量子數(shù)越大,氫原子能級越高,D正確．11.【答案】D【解析】實驗結果是：離金原子核遠的α粒子偏轉角度小,離金原子核近的α粒子偏轉角度大,正對金原子核的α粒子被返回,故A、B、C錯誤,D正確．12.【答案】A【解析】白熾燈發(fā)光是由于燈絲在熾熱狀態(tài)下發(fā)出的光,是連續(xù)譜．13.【答案】ACD【解析】14.【答案】AC【解析】α粒子的質(zhì)量比電子的質(zhì)量大得多,所以一個α粒子跟金箔中的電子相撞后,α粒子的動能和動量幾乎沒有損失,α粒子不會發(fā)生明顯的偏轉．A、C正確,B、D錯誤．15.【答案】ABC【解析】玻爾原子理論繼承了盧瑟福原子模型,但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設,A正確；玻爾理論認為電子繞核旋轉,不向外輻射能量,處于定態(tài),B正確；能級間躍遷時輻射或吸收光子能量等于兩能級間的能級差,C正確；玻爾原子理論保存了較多的經(jīng)典物理理論,只能解釋氫原子光譜現(xiàn)象,對于復雜的原子無法解釋,D錯誤．16.【答案】BC【解析】熾熱固體發(fā)出的是連續(xù)譜,燃燒固體鈉不能得到特征譜線,A錯誤；稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜,B正確；強烈的白光通過低溫鈉蒸氣時,某些波長的光被吸收產(chǎn)生鈉的吸收光譜,C正確,D錯誤．17.【答案】BC【解析】根據(jù)玻爾理論當電子從高能級躍遷到低能級時要發(fā)光,由能級圖可知可發(fā)出6種不同頻率的光,B正確．從能級圖中可看出當電子從n＝4能級躍遷到n＝1能級時放出光子的能量最大,由ΔE＝E4－E1,E4＝－0.85eV,E1＝－13.6eV,代入可得ΔE＝12.75eV,所以C正確．18.【答案】6.55×10－17m3.64×10－7m【解析】根據(jù)巴耳末公式：＝R,n＝3,4,5,…可得λ＝,當n＝3時,波長最長,其值為λ1＝＝＝m≈6.55×10－7m,當n＝∞時,波長最短,其值為λ2＝＝＝m≈3.64×10－7m.19.【答案】1.09×106m/s【解析】由k＝me得v＝＝m/s≈1.09×106m/s20.【答