“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十四） 原子的結(jié)構(gòu)

PAGE第4頁(yè)共5頁(yè)“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十四）原子的結(jié)構(gòu)eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是()A．電子的發(fā)現(xiàn) B．中子的發(fā)現(xiàn)C．α粒子散射實(shí)驗(yàn) D．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)解析：選C盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2.根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖，圖中實(shí)線(xiàn)表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。則關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．圖中大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子的電勢(shì)能先減小后增大B．圖中的α粒子反彈是因?yàn)棣亮Ｗ优c金原子核發(fā)生了碰撞C．絕大多數(shù)α粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說(shuō)明了帶正電的原子核占據(jù)原子的空間很小D．絕大多數(shù)α粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說(shuō)明α粒子未受到金原子核的作用力解析：選C題圖中大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子所受的庫(kù)侖斥力先做負(fù)功，后做正功，則其電勢(shì)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；題圖中的α粒子反彈是因?yàn)棣亮Ｗ优c金原子核之間的庫(kù)侖斥力作用，并沒(méi)有發(fā)生碰撞，故B錯(cuò)誤；從絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使α粒子受到排斥力的核體積極小，所以帶正電的原子核只占整個(gè)原子的很小空間，故C正確，D錯(cuò)誤。3．(多選)我國(guó)的北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用了我國(guó)自主研制的高精度銣原子鐘和氫原子鐘，該系統(tǒng)全球定位精度已達(dá)到10米，亞太地區(qū)定位精度達(dá)到5米，它的速度精度為0.2米/秒，計(jì)時(shí)精度為20納秒。原子鐘是利用原子躍遷時(shí)吸收和釋放的電磁波來(lái)計(jì)時(shí)的。根據(jù)玻爾理論，以下說(shuō)法正確的是()A．原子核外電子的運(yùn)動(dòng)軌道可能是連續(xù)的B．原子穩(wěn)定的能量狀態(tài)是不連續(xù)的C．當(dāng)原子從一個(gè)定態(tài)躍遷至另一個(gè)定態(tài)時(shí)，便會(huì)吸收或釋放電磁波，并且吸收或釋放的電磁波的頻率取決于兩個(gè)定態(tài)對(duì)應(yīng)的能級(jí)差D．不同元素的原子具有不同的特征譜線(xiàn)解析：選BCD根據(jù)玻爾理論知，電子的軌道半徑是量子化的，半徑是一系列不連續(xù)的特定值，故A錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論，原子的能量狀態(tài)不可能是連續(xù)的，故B正確；原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)一定會(huì)輻射出一定頻率的光子，原子吸收了一定頻率的光子后能從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，并且吸收或釋放的電磁波的頻率取決于兩個(gè)定態(tài)對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，故C正確；不同元素的原子具有不同的特征譜線(xiàn)，故D正確。4.(多選)如圖所示給出了氫原子的6種可能的躍遷，則它們發(fā)出()A．a(chǎn)的波長(zhǎng)最長(zhǎng)B．c的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．f比d光子能量大D．a(chǎn)的頻率最小解析：選ACD能級(jí)差越大，對(duì)應(yīng)的光子的能量越大，頻率越大，波長(zhǎng)越小。故A、C、D正確，B錯(cuò)誤。5．(多選)氫原子在某三個(gè)相鄰能級(jí)之間躍遷時(shí)，可能發(fā)出三種不同波長(zhǎng)的輻射光。已知其中的兩個(gè)波長(zhǎng)分別為λ1和λ2，且λ1>λ2，則另一個(gè)波長(zhǎng)可能是()A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2C.eq\f(λ1λ2,λ1＋λ2) D.eq\f(λ1λ2,λ1－λ2)解析：選CD由題設(shè)條件可知，hν3＝hν1＋hν2或hν3＝hν2－h(huán)ν1，即eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)＋eq\f(1,λ2)或eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ2)－eq\f(1,λ1)，由此可知選項(xiàng)C、D正確。6．氫原子的能級(jí)圖如圖所示，不同色光的光子能量如表所示。色光紅橙黃綠藍(lán)—靛紫光子能量范圍/eV1.61～2.002.00～2.072.07～2.142.14～2.532.53～2.762.76～3.10一群處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線(xiàn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)只有1條，其顏色為()A．紅色 B．黃色C．綠色 D．藍(lán)—靛解析：選A如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級(jí)，能夠發(fā)出10.2eV的光子，不屬于可見(jiàn)光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級(jí)，能夠發(fā)出12.09eV、10.2eV、1.89eV的三種光子，只有1.89eV屬于紅色可見(jiàn)光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級(jí)，能夠發(fā)出12.75eV、12.09eV、10.2eV、2.55eV、1.89eV、0.66eV的六種光子，1.89eV和2.55eV屬于可見(jiàn)光，1.89eV的光子為紅光，2.55eV的光子為藍(lán)—靛。則由題意，由于一群處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線(xiàn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)只有1條，則一定對(duì)應(yīng)著從第三能級(jí)到第二能級(jí)的躍遷，其可見(jiàn)光的顏色為紅光，故選A。7.玻爾首先提出能級(jí)躍遷。如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)有大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷。下列說(shuō)法正確的是()A．這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光子B．氫原子由n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)產(chǎn)生的光頻率最大C．氫原子由n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)D．這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為10.2eV解析：選A大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，根據(jù)C23＝3知，這些氫原子可能輻射出三種不同頻率的光子，故A正確；氫原子由n＝3向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大，頻率最大，波長(zhǎng)最短，最大能量為13.6eV－1.51eV＝12.09eV，故B、C、D錯(cuò)誤。8.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出多少種頻率不同的光子？從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，放出光子的能量多大？解析：氫原子能級(jí)躍遷如圖所示。從圖中可以看出能輻射出6種頻率不同的光子，它們分別是n＝4→n＝3，n＝4→n＝2，n＝4→n＝1，n＝3→n＝2，n＝3→n＝1，n＝2→n＝1。從n＝4能級(jí)的躍遷到基態(tài)輻射光子能量ΔE＝E4－E1＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV。答案：6種12.75eVeq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．根據(jù)玻爾理論，氫原子的能級(jí)公式為En＝eq\f(A,n2)(n為能級(jí)量子數(shù)，A為基態(tài)能量)，一個(gè)氫原子中的電子從n＝4的能級(jí)直接躍遷到基態(tài)，在此過(guò)程中()A．氫原子輻射一個(gè)能量為eq\f(15A,16)的光子B．氫原子輻射一個(gè)能量為－eq\f(15A,16)的光子C．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子的能量為eq\f(15A,16)D．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子的能量為－eq\f(15A,16)解析：選B根據(jù)玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從n＝4的能級(jí)直接躍遷到基態(tài)，輻射一個(gè)光子，其能量為ΔE＝E4－E1＝eq\f(A,42)－eq\f(A,12)＝－eq\f(15A,16)，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。10．如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子，則()A．6種光子中能量最小的是由n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的B．6種光子中有3種屬于巴耳末系C．使n＝2能級(jí)的氫原子電離至少需要13.6eV的能量D．若從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光子恰能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則在這6種光子中共有4種光子也一定能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)解析：選D6種光子中能量最小的是由n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)時(shí)產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；6種光子中有2種屬于巴耳末系，分別是n＝4→n＝2和n＝3→n＝2輻射的兩種光子，故B錯(cuò)誤；n＝2能級(jí)的氫原子具有的能量為－3.4eV，故要使其發(fā)生電離，能量變?yōu)?，至少需要3.4eV的能量，故C錯(cuò)誤；由題意可知，該金屬的逸出功為W0＝E4－E2＝2.55eV，所以除了n＝4→n＝2輻射的光子外，還有n＝2→n＝1，n＝4→n＝1，n＝3→n＝1輻射的光子能量均大于該金屬的逸出功，所以共有4種光子可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。11．人們?cè)谘芯吭咏Y(jié)構(gòu)時(shí)提出過(guò)許多模型，其中比較有名的是棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型，它們的模型示意圖如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)與棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型的建立無(wú)關(guān)B．科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了棗糕模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型C．科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了核式結(jié)構(gòu)模型，建立了棗糕模型D．科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型解析：選Bα粒子散射實(shí)驗(yàn)與核式結(jié)構(gòu)模型的建立有關(guān)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，否定了棗糕模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確。12．氫原子基態(tài)能量E1＝－13.6eV，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1＝0.53×10－10m。求氫原子處于n＝4激發(fā)態(tài)時(shí)：(1)原子系統(tǒng)具有的能量；(2)電子在n＝4軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；(已知能量關(guān)系En＝eq\f(1,n2)E1，半徑關(guān)系rn＝n2r1，k＝9.0×109N·m2/C2，e＝1.6×10－19C)(3)若要使處于n＝2軌道上的氫原子電離，至少要用頻率為多大的電磁波照射氫原子？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)解析：(1)由En＝eq\f(1,n2)E1得，E4＝eq\f(E1,42)＝－0.85eV。(2)由rn＝n2r1，得r4＝16r1，由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得keq\f(e2,r42)＝meq\f(v2,r4)，所以Ek4＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,3