高中物理人教版5第十八章原子結(jié)構(gòu) 第十八章過關(guān)檢測

第十八章過關(guān)檢測(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.在盧瑟福進行的α粒子散射實驗中,少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是()A.正電荷在原子中是均勻分布的B.原子的正電荷以及絕大部分質(zhì)量都集中在一個很小的核上C.原子中存在帶負電的電子D.原子核中有中子存在解析:α粒子散射實驗證明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,盧瑟福認為只有原子的幾乎全部質(zhì)量和正電荷都集中在原子中心的一個很小的區(qū)域,才有可能出現(xiàn)α粒子的大角度散射,選項B正確。答案:B2.以下說法中正確的是()A.進行光譜分析可以用連續(xù)譜,也可以用吸收光譜B.光譜分析的優(yōu)點是非常靈敏而且迅速C.分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過另一種物質(zhì)的低溫蒸氣取得吸收光譜進行分析D.攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素解析:進行光譜分析不能用連續(xù)譜,只能用線狀譜或吸收光譜,故A錯誤。光譜分析的優(yōu)點是靈敏而迅速,故B正確。分析某種物質(zhì)的組成,可用白光照射其低溫蒸氣產(chǎn)生的吸收光譜進行,故C錯誤。月球不能發(fā)光,它只能反射太陽光,故其光譜是太陽光譜,不是月球的光譜,不能用來分析月球上的元素,故D錯誤。答案:B3.如圖所示為氫原子的四個能級,其中E1為基態(tài)。若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2,氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3,則下列說法正確的是()A.原子A可能輻射出3種頻率的光子B.原子B可能輻射出3種頻率的光子C.原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級E4D.原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級E4解析:根據(jù)氫原子能級理論,處于激發(fā)態(tài)的氫原子向較低能級躍遷時會放出相應(yīng)頻率的光子。氫原子向較高能級躍遷時會吸收相應(yīng)頻率的光子。氫原子A在第二能級向基態(tài)躍遷時只能放出一種頻率的光子,再躍遷到第四能級需要更多的能量。答案:B4.根據(jù)α粒子散射實驗,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖表示了原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景。圖中實線表示α粒子的運動軌跡。其中一個α粒子在從a運動到b再運動到c的過程中(α粒子在b點時距原子核最近),下列判斷中正確的是()A.α粒子的動能先增大后減小B.α粒子的電勢能先增大后減小C.α粒子的加速度先變小后變大D.電場力對α粒子先做正功后做負功解析:根據(jù)原子核式結(jié)構(gòu)的特點以及電場力做功與電勢能的變化關(guān)系判斷電勢能的變化,再由動能定理(或能量守恒)判斷動能變化情況。α粒子先靠近原子核,然后又遠離原子核,則在運動過程中,電場力(庫侖斥力)對α粒子先做負功后做正功,所以其電勢能先增大后減小,由動能定理知,動能先減小后增大,則B選項正確,而A、D選項錯誤;α粒子受到的庫侖斥力先增大后減小,由牛頓第二定律知,加速度先增大后減小,C選項錯誤。故應(yīng)選擇B。答案:B5.氫原子從能級A躍遷到能級B時,釋放頻率為ν1的光子;氫原子從能級B躍遷到能級C時,吸收頻率為ν2的光子。若ν2>ν1,則氫原子從能級C躍遷到能級A時,將()A.吸收頻率為ν2-ν1的光子B.吸收頻率為ν2+ν1的光子C.釋放頻率為ν2-ν1的光子D.釋放頻率為ν2+ν1的光子解析:從能級A躍遷到能級B時,有EA-EB=hν1①從能級B躍遷到能級C時,有EC-EB=hν2②由①②兩式可得EC-EA=h(ν2-ν1),因ν2>ν1,所以EC>EA,則從能級C躍遷到能級A時,放出光子,光子頻率為ν2-ν1,故選項C正確。答案:C6.如圖所示是湯姆孫的氣體放電管的示意圖,下列說法中正確的是(不考慮電子重力)()湯姆孫的氣體放電管的示意圖A.若在D1、D2之間不加電場和磁場,則陰極射線應(yīng)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(yīng)向下偏轉(zhuǎn)C.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場,則陰極射線應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)D.若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場,則陰極射線不偏轉(zhuǎn)解析:實驗證明,陰極射線是電子,它在電場中偏轉(zhuǎn)時應(yīng)偏向帶正電的極板一側(cè),可知選項C正確,選項B錯誤;加上磁場時,電子在磁場中受洛倫茲力,要發(fā)生偏轉(zhuǎn),因而選項D錯誤;當(dāng)不加電場和磁場時,電子所受的重力可忽略不計,故打在P1點,選項A正確。答案:AC7.如圖為氫原子能級的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干種不同頻率的光。關(guān)于這些光,下列說法正確的是()A.由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光子能量最大B.由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光子頻率最小C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D.用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)解析:根據(jù)hν=Em-En,原子由n=4能級躍遷到n=1能級時,能級差最大,產(chǎn)生的光子能量最大,選項A正確。原子由n=4能級躍遷到n=3能級時,能級差最小,產(chǎn)生的光子能量最小,頻率最小,選項B錯誤。這些氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可輻射出6種不同頻率的光子,選項C錯誤。原子由n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量為E=eV-eV)=eV,大于鉑的逸出功,能使鉑發(fā)生光電效應(yīng),選項D正確。答案:AD8.下列關(guān)于巴耳末公式=R的理解,正確的是()A.此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時發(fā)現(xiàn)的B.公式中n可取任意值,故氫原子光譜是連續(xù)譜C.公式中n只能取不小于3的整數(shù)值,故氫原子光譜是線狀譜D.公式不但適用于氫原子光譜的分析,也適用于其他原子的光譜解析:此公式是巴耳末在研究氫原子光譜在可見光區(qū)的14條譜線中得到的,只適用于氫原子光譜的分析,且n只能取大于等于3的整數(shù),則λ不能取連續(xù)值,故氫原子光譜是線狀譜。所以選項A、C正確。答案:AC二、填空題(每小題10分,共20分,把答案填在相應(yīng)的橫線上)年盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗中,α粒子發(fā)生了(選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動能為1MeV的α粒子轟擊金箔,則其速度約為m/s。(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為×10-27kg,1MeV=1×106eV)

解析:盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了大多數(shù)α粒子沒有大的偏轉(zhuǎn),少數(shù)發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn),盧瑟福抓住了這個現(xiàn)象進行分析,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型;1MeV=1×106××10-19J=mv2,解得v=×106m/s。答案:大×10610.氫原子第n能級的能量為En=,其中E1為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時,發(fā)出光子的頻率為ν1;若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài),發(fā)出光子的頻率為ν2,則=。

解析:根據(jù)En=可得hν1=,hν2=-E1,兩式聯(lián)立解得。答案:三、計算題(每小題16分,共32分)11.如圖所示為氫原子最低的四個能級,當(dāng)氫原子在這些能級間躍遷時,求:(1)有可能放出幾種能量的光子?(2)在哪兩個能級間躍遷時,所發(fā)出光子波長最長?波長是多少?解析:要放出光子,原子只能從高能級向低能級躍遷,當(dāng)它們躍遷時,有的氫原子由n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=3,然后再躍遷到n=2直到n=1的基態(tài),或由n=3直接到n=1;也有的氫原子由n=4直接躍遷到n=2或n=1等,對大量的氫原子而言,發(fā)生上述各種躍遷都是可能的。根據(jù)數(shù)學(xué)知識,可求出放出光子的種類,波長最長的光子,能量最小,因而波長最長的光子應(yīng)由能級差最小的躍遷發(fā)出。(1)由N=可得N==6(種)。(2)氫原子由第4能級向第3能級躍遷時,能級差最小,輻射的光子波長最長,根據(jù)hν=E4-E3=eV-eV)=eVλ=m≈×1m。答案:(1)6(2)由第4能級向第3能級躍遷×1m12.美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗首次測得電子的電荷量。油滴實驗的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連,上、下板分別帶正、負電荷。油滴從噴霧器噴出后,由于摩擦而帶電,經(jīng)上板中央小孔落到兩板間的勻強電場中,通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動情況,兩金屬板間的距離為d,忽略空氣對油滴的浮力和阻力作用。(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差U,當(dāng)U=U0時,使得某個質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速直線運動,求該油滴所帶的電荷量;(2)若油滴進入電場時的初速度可以忽略,當(dāng)兩金屬板間的電勢差U=U1時,觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進入電場后做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t運動到下極板,求此油滴所帶的電荷量。