高中物理 第三章 原子結構之謎章末質量評估 粵教版選修35

1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5第三章第三章 原子結構之謎原子結構之謎章末質量評估(三)(時間：90 分鐘滿分：100 分)一、單項選擇題(本大題共 10 小題，每小題 3 分，共 30 分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得 3 分，選錯或不答的得 0 分)1下列說法不正確的是()a密立根通過對陰極射線研究發(fā)現(xiàn)了電子b盧瑟福通過粒子散射實驗的研究發(fā)現(xiàn)了原子的核式結構c普朗克在研究黑體輻射問題提出了能量子假說d玻爾的理論假設之一是原子能量

3、的量子化解析： 湯姆生通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子， 而密立根測出了電子電量， 故 a 錯誤；盧瑟福通過粒子散射實驗的研究發(fā)現(xiàn)了原子的核式結構， 故 b 正確； 普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說，認為能量是一份份的，故 c 正確；玻爾的理論假設包括：軌道半徑的量子化和原子能量的量子化，故 d 正確答案：a2下列能揭示原子具有核式結構的實驗是()a光電效應實驗b倫琴射線的發(fā)現(xiàn)c粒子散射實驗d氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)解析： 光電效應實驗說明了光的粒子性， 倫琴射線的發(fā)現(xiàn)說明 x 射線是一種比光波波長更短的電磁波，氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)促進了氫原子模型的提出c 正確答案：c3盧瑟福的粒子散射實驗的結果

4、顯示了()a原子內存在電子b原子的大小為 1010mc原子的正電荷均勻分布在它的全部體積上d原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核內解析：根據(jù)粒子散射實驗現(xiàn)象，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后沿原來方向前進，少數(shù)發(fā)生較大的偏轉，極少數(shù)偏轉角超過 90，可知 c 錯，a 與題意不符；而實驗結果不能判定原子的大小為 1010m，b 錯，故選 d.答案：d4關于粒子散射實驗，下列說法不正確的是()a該實驗在真空環(huán)境中進行b帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內的不同方向上移動c熒光屏上的閃光是散射的粒子打在熒光屏上形成的6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3

5、 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5

6、 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5d熒光屏只有正對粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光解析： 本題考查盧瑟福粒子散射實驗的裝置與操作 因少數(shù)發(fā)生很大偏轉甚至極少數(shù)被彈回，故熒光屏沒有正對粒子源發(fā)出的射線方向上也可能有閃光答案：d5根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內層軌道后()a原子的能量增加，電子的動能減少b原子的能量增加，電子的動能增加c原子的能量減少，電子的動能減少d原子的能量減少，電子的動能增加解析：電子由外層軌道躍遷到內層軌道時，放出光子，總能量減??；根據(jù)kqqr2mv2r，可知半徑越小，動能越大故 a、b、c 錯誤，d 正確答案：d6人們

7、在研究原子結構時提出過許多模型，其中比較有名的是棗糕模型和核式結構模型，它們的模型示意圖如圖所示下列說法中正確的是()a粒子散射實驗與棗糕模型和核式結構模型的建立無關b科學家通過粒子散射實驗否定了棗糕模型，建立了核式結構模型c科學家通過粒子散射實驗否定了核式結構模型，建立了棗糕模型d科學家通過粒子散射實驗否定了棗糕模型和核式結構模型，建立了玻爾的原子模型解析：粒子散射實驗與核式結構模型的建立有關，通過該實驗，否定了棗糕模型，建立了核式結構模型，故 b 正確答案：b7關于粒子散射實驗，下列說法中正確的是()a絕大多數(shù)粒子經過金箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉b粒子在接近原子核的過程中，動能減少，電勢

8、能減少c粒子離開原子核的過程中，動能增大，電勢能也增大d對粒子散射實驗的數(shù)據(jù)進行分析，可以估算出原子核的大小解析：由于原子核很小，粒子十分接近它的機會很少，所以絕大多數(shù)粒子基本上仍按直線方向前進， 只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉 從粒子散射實驗數(shù)據(jù)可以估計出原子核的大小約為 1015m由此可知 a 錯誤，d 正確6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1

9、 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5用極端法，設粒子向金核射去，如圖所示可知粒子接近原子核時，克服電場力做功，所以其動能減少，電勢能增加；當粒子遠離原子核時，電

10、場力做功，其動能增加，電勢能減少，所以選項 b、c 都錯答案：d8用紫外線照射一些物質時，會發(fā)生熒光效應，即物質發(fā)出可見光這些物質中的原子先后發(fā)生兩次躍遷，其能量變化分別為e1和e2.下列關于原子這兩次躍遷的說法中正確的是()a先向高能級躍遷，再向低能級躍遷，且|e1|e2|c兩次均向高能級躍遷，且|e1|e2|d兩次均向低能級躍遷，且|e1|e2|，b 正確答案：b9氫原子從能量為e1的較高激發(fā)態(tài)躍遷到能量為e2的較低激發(fā)態(tài)，設真空中的光速為c，則()a吸收光子的波長為c（e1e2）hb輻射光子的波長為c（e1e2）hc吸收光子的波長為che1e2d輻射光子的波長為che1e2解析：由玻爾理

11、論的躍遷假設，當氫原子由較高的能級向較低的能級躍遷時輻射光子，故 a、c 錯；由關系式e1e2h和c，得輻射光子的波長che1e2，故 b 錯，d 對答案：d10處于n3 的激發(fā)態(tài)的大量氫原子向基態(tài)躍遷的過程中，只有一種光子不能使某金屬w產生光電效應，則下列說法正確的是()a不能使金屬w產生光電效應的是從n3 激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e

12、 d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5b不能使金屬w產生光電效應的是從n2 激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子c若光子從n4 激發(fā)態(tài)躍遷到n3

13、 激發(fā)態(tài)，一定不能使金屬w產生光電效應d若光子從n4 激發(fā)態(tài)躍遷到n2 激發(fā)態(tài)，一定不能使金屬w產生光電效應解析： 只有光子能量大于金屬逸出功時才能發(fā)生光電效應， 從n3 能級向n2 能級躍遷時光子能量最小，a、b 錯誤；因e42e32，故可能發(fā)生光電效應，d 錯誤；e43e32，不能發(fā)生光電效應，c 正確答案：c二、 多項選擇題(本大題共 4 小題， 每小題 4 分， 共 16 分 在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得 4 分，選對但不全的得 2 分，有選錯或不答的得 0分)11下列說法中，正確的是()a湯姆生精確地測出了電子電荷量e1.602 177 331019

14、cb電子電荷量的精確值是密立根通過“油滴實驗”測出的c湯姆生油滴實驗更重要的發(fā)現(xiàn)是：電荷量是量子化的，即任何電荷量只能是e的整數(shù)倍d通過實驗測得電子的荷質比及電子電荷量e的值，就可以確定電子的質量解析：密立根油滴實驗測出了電子的電量，故 a 錯誤，b 正確；元電荷一個電量的單位，所有帶電物體的電荷量均為元電荷電量的整數(shù)倍，是密立根發(fā)現(xiàn)的，故 c 錯誤，d 正確答案：bd12如圖所示是湯姆生的氣體放電管的示意圖，下列說法中正確的是()a若在d1、d2之間不加電場和磁場，則陰極射線應打到最右端的p1點b若在d1、d2之間加上豎直向下的電場，則陰極射線應向下偏轉c若在d1、d2之間加上豎直向下的電場

15、，則陰極射線應向上偏轉d若在d1、d2之間加上垂直紙面向里的磁場，則陰極射線向下偏轉解析：實驗證明，陰極射線是電子，它在電場中偏轉時應偏向帶正電的極板一側，可知選項 c 正確，選項 b 的說法錯誤加上磁場時，電子在磁場中受洛倫茲力作用，向下偏轉，選項 d 正確當不加電場和磁場時，電子所受的重力可以忽略不計，因而不發(fā)生偏轉，選項a 的說法正確答案：acd13 如圖所示為氫原子能級示意圖的一部分， 根據(jù)玻爾理論， 下列說法中正確的是()6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1

16、f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7

17、5a從n4 能級躍遷到n3 能級比從n3 能級躍遷到n2 能級輻射出電磁波的波長長b處于n4 的定態(tài)時電子的軌道半徑r4比處于n3 的定態(tài)時電子的軌道半徑r3小c從n4 能級躍遷到n3 能級，氫原子的能量減小，電子的動能增大d從n3 能級躍遷到n2 能級時輻射的光子可以使逸出功為 2.5 ev 的金屬發(fā)生光電效應解析：由題圖可知，從n4 能級躍遷到n3 能級輻射出的光子能量e10.66 ev，從n3 能級躍遷到n2 能級輻射出光子能量e21.89 ev，根據(jù)eh可知光子能量越小，光子頻率小，光子的波長越大，其中e21.89 ev2，則另一個波長可能是()a12b12c.1212d.1212解析

18、：設另一個波長可能是3，當123時，氫原子在三個相鄰的能級之間發(fā)生躍遷，輻射光子的能量關系為hc1hc2hc3，可得31212，故 c 項是正確的當312時，同理可得hc1hc3hc2，解得31212，d 項也是正確的答案：cd三、非選擇題(本題共 4 小題，共 54 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答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15(14 分)已知氫原子光譜中巴耳末系第一條譜線h的波長為 656.5 nm.(普朗克常量6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6

19、e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3

20、d 4 4 3 5 f 3 7 5h6.631034js)(1)根據(jù)巴耳末公式1r1221n2，n3，4，5，6 ，試推算里德伯常量r的值(2)利用巴耳末公式求其中第四條譜線的波長和對應光子的能量解析：(1)根據(jù)公式1r1221n2，代入n3 可得r1.097107m1(2)代入n6 可得11.097107122162，解得4.102107m對應的光子的能量ehhc代入數(shù)據(jù)解得e4.961019j答案：(1)r1.097107m1(2)4.102107me4.961019j16(12 分)已知氫原子的能級公式en13.6n2ev(n1，2，3，)，某金屬的極限波長恰等于氫原子由n4 能級躍遷到

21、n2 能級所發(fā)出的光的波長，現(xiàn)在用氫原子由n2 能級躍遷到n1 能級時發(fā)出的光去照射，則從該金屬表面逸出的光電子最大初動能是多少電子伏？解析：由題意可知：e113.6 ev，e23.4 ev，e40.85 ev，金屬的逸出功：w0e4e20.85 ev(3.4) ev2.55 ev，氫原子由n2 能級躍遷到n1 的能級發(fā)出的光子能量ee2e13.4 ev(13.6) ev10.2 ev，故用光子照射金屬時光電子的最大初動能ekmew010.2 ev2.55 ev7.65 ev.答案：7.65 ev17(14 分)已知電子質量為 9.11031kg，帶電荷量為1.61019c，若氫原子核外電子繞

22、核旋轉時的軌道半徑為 0.531010m，求電子繞核運動的線速度大小、動能、周期和形成的等效電流解析： 由盧瑟福的原子模型可知： 電子繞核做圓周運動所需的向心力由核對電子的庫侖引力來提供根據(jù)mv2rke2r2，6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3