《新步步高》2015-2016学年高二物理教科版选修3-5单元检测：第二章 原子结构 WORD版含解析.docx

1、章末检测卷二(第二章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有()A汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路D玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的答案BC解析汤姆孙发现了电子后，认为原子是一个带正电的均匀球体，电子一个个镶嵌在其中，选项A错误；由卢瑟福对粒子散射实验现象的分析及所得出的结论知选项B正确；根据原子光谱产生的机理进行探究，可知选

2、项C正确；玻尔理论虽然不能解释较为复杂原子的光谱现象，但其理论是正确的，选项D错误2下列叙述中符合物理学史的有()A汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区的波长公式D玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说答案C解析汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，A错；卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构模型，B错；巴尔末根据氢原子光谱在可见光区的四条谱线得出巴尔末公式，C正确；玻尔的原子模型是在核式结构模型的基础上提出的几条假设，并没有否定核式结构

3、学说，D错3在粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的粒子，从大小不同的角度散射出来，则散射角度大的这个粒子()A更接近原子核B更远离原子核C受到一个以上的原子核作用D受到原子核较大的冲量作用答案AD解析散射角度大说明受的斥力大，离原子核更近4卢瑟福粒子散射实验的结果()A证明了质子的存在B证明了原子核是由质子和中子组成的C证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D证明了原子中的电子只能在某些轨道上运动答案C解析该题考查的是粒子散射实验对人类认识原子结构的贡献只要了解粒子散射实验的结果及核式结构的建立过程，就不难得出正确答案粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎

4、全部质量的核，数年后卢瑟福发现核内有质子并预言核内存在中子故正确选项为C.5根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则()A电子轨道半径越小 B核外电子运动速度越大C原子能量越大 D电势能越小答案C解析由rnn2r1可知A错氢原子在n能级的能量En与基态能量E1的关系为En.因为能量E1为负值，所以n越大，则En越大，所以C正确核外电子绕核运动所需的向心力由库仑力提供k.可知rn越大，速度越小，则B错由EEkEp可知D错6在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n2能级发出的谱线属于巴尔末系若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱

5、线()A2 B5 C4 D6答案D7已知氢原子的基态能量为E1，不同能级En，其中n1,2,3，.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A BC D答案C解析依题意可知第一激发态能量为E2，要将其电离，需要的能量至少为E0E2h，根据波长、频率与波速的关系c，联立解得最大波长，选项C正确8光子能量为E的一束光照射容器中的氢原子(设氢原子处于n3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率为1、2、6的六种光谱线，且126，则E等于()Ah1 Bh6Ch(51) Dh(126)答案A解析对于量子数n3的一群氢原子，当它们向较低的激发态或基态跃迁时，可能产

6、生的谱线条数为3，由此可判定氢原子吸收光子后的能量的能级是n4，且从n4到n3放出的光子能量最小，频率最低即为1，因此，处于n3能级的氢原子吸收频率1的光子(能量Eh1)，从n3能级跃迁到n4能级后，可发出6种频率的光谱线故答案为A.9核磁共振成像(缩写为MRI)是一种人体不接触放射线，对人体无损害，可进行人体多部位检查的医疗影像技术基本原理是：外来电磁波满足一定条件时，可使处于强磁场中的人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，去掉外来电磁波后，吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形式释放出来，形成核磁共振信号由于人体内各种组织所含氢原子数量不同，或同种组织正常与病变时，所含氢原子数量不

7、同，释放的能量亦不同将这种能量信号通过计算机转换成图像，就可以用来诊断疾病关于人体内氢原子吸收的电磁波能量，正确的有()A任何频率的电磁波氢原子均可吸收B频率足够高的电磁波氢原子才吸收C能量大于13.6 eV的电磁波氢原子才能吸收D氢原子只能吸收某些频率的电磁波答案D解析氢原子只吸收能量等于能级差的电磁波10.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子的能级示意图如图1所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()图1A42.8 eV(光子) B43.2 eV(电子)C41.0 eV(电子) D54.4 eV

8、(光子)答案A解析由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收，故选项A中光子不能被吸收，选项D中光子能被吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可被吸收，故选项B、C中的电子均能被吸收二、填空题(本题共2小题，共12分)11(6分)已知氢原子的基态能量为13.6 eV，第二能级E23.4 eV，如果氢原子吸收_eV能量，可由基态跃迁到第二能级如果再吸收1.89 eV能量，还可由第二能级跃迁到第三能级，则氢原子的第三能级 E3_ eV.答案10.21.51解析由EEmEn可得，从基态跃迁到n2的激发态要吸收光子的能量EE2E13.4 eV(13.6 eV)

9、10.2 eVE3E2E3.4 eV1.89 eV1.51 eV.12(6分)如图2给出了氢原子最低的五个能级，大量氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有_种，其中最小的频率等于_Hz.(保留两位有效数字)图2答案107.51013解析由能级图可看出，能级越高，相邻能级间能级差越小，则辐射光子的频率越小由数学知识可得放出不同光子种类为N10.又由hEnEm得最小频率光子为 Hz7.51013 Hz.三、计算题(本题共4小题，共48分)13(10分)氢原子第n能级的能量为En，其中E1是基态能量，n1,2，.若一氢原子发射能量为E1的光子后处于比基态能量高出E1的激发态，则氢原子发射光

10、子前后分别处于第几能级？答案氢原子发射光子前后分别处于第4能级与第2能级解析设氢原子发射光子前后分别处于第n能级和第m能级，则依题意有E1E1E1，解得m2所以n4氢原子发射光子前后分别处于第4能级与第2能级14(12分)氢原子处于基态时，原子的能级为E113.6 eV，普朗克常量h6.631034Js，氢原子在n4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？答案(1)0.85 eV(2)12.75 eV解析(1)E40.85 eV使氢原子电离需要的最小能量是E0.85 eV(2)从n4能级跃迁到基态时，辐射的光子能量最大EE4E112.

11、75 eV.15(12分)有一群氢原子处于量子数n4的激发态中，其能发出几种频率的光子？其中最高频率、最低频率各为多少？(结果保留两位有效数字)若有一个氢原子处于量子数n4的激发态时，最多能发出几种频率的光子？答案6种3.11015 Hz1.61014 Hz3种解析一群氢原子向低能级跃迁时，各种跃迁方式都会发生，即可以从n4的激发态跃迁到n3、n2、n1的各能级；再从n3的激发态跃迁到n2、n1的各能级；再从n2的激发态跃迁到n1的基态故有N6种频率的光子产生如图所示为跃迁示意图最高频率的光子满足h10.85 eV(13.6 eV)12.75 eV2.041018 J13.11015 Hz.最

12、低频率的光子满足h20.85 eV(1.51 eV)0.66 eV1.0561019 J，21.61014 Hz.一个氢原子从n4的激发态时最多能发出413种频率的光子16(14分)处于n3能级的氢原子能够自发地向低能级跃迁，(1)跃迁过程中电子动能和原子能量如何变化？(2)可能辐射的光子波长是多少？(普朗克常量h6.631034 Js)答案(1)电子动能增大，原子能量减小(2)6.58107 m1.03107 m1.22107 m解析(1)电子从外轨道进入内轨道，半径变小，由于，则Ekmv2，由此可知电子动能增大；在此过程中，原子向外辐射光子，因此原子能量减小(2)原子的可能跃迁及相应波长：从n3到n2E31.51 eV，E23.4 eV由hhEmEn得1 m6.58107 m从n3到n1E113.6 eV则2 m1.03107 m从n2到n1则3 m1.22107 m.