2019_2020学年高中物理第十八章原子结构单元测试题（五）（含解析）新人教版

2019_2020学年高中物理第十八章原子结构单元测试题（五）（含解析）新人教版

原子结构单元测试题A卷基础巩固70分一、选择题（每小题6分，共48分）1.【导学号33976301】（多选）下列说法中正确的是(　　)A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量e＝1.60217733(49)×10－19CB.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的C.汤姆孙油滴实验更重要的发现是：电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍D.通过实验测得电子的比荷及电子电荷量e的值，就可以确定电子的质量2.【导学号33976302】在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（）3.【导学号33976303】下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是(　　)A.因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光B.氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线C.氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线D.氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关4.【导学号33976304】在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可以忽略，这是因为与α粒子相比，电子（）A.电量太小B.速度太小C.体积太小D.质量太小5.【导学号33976305】关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（）A.绝大多数α粒子穿过金箔后，发生了较大角度的偏转B.α粒子接近原子核的过程中，动能减小，电势能减小C.α粒子离开原子核的过程中，动能减小，电势能减小D.对α粒子散射实验数据进行分析，可估算原子核的大小6.【导学号33976306】氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则(　　)A.吸收光子的能量为h1＋h2B.辐射光子的能量为h1＋h2C.吸收光子的能量为h2－h1D.辐射光子的能量为h2－h1图27.【导学号33976307】汞原子的能级图如图2所示，现让一束光子能量为8.8eV的单色光照射到大量处于基态(能级数n＝1)的汞原子上，能发出6种不同频率的色光。下列说法中正确的是(　　)A.最长波长光子的能量为1.1eVB.最长波长光子的能量为2.8eVC.最大频率光子的能量为2.8eVD.最大频率光子的能量为4.9eV8.【导学号33976308】（多选）氢原子的部分能级如图3n所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知，氢原子（）图3A.从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的频率高B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的频率高D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光二、填空题（共9分）9.【导学号33976309】大量处在激发态能级的氢原子，自发辐射时能发出种不同频率的光子，光子的最小频率；其中有种属于巴尔末线系。(，)图4三、计算题(13分)10.【导学号33976310】如图4所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它跃迁到上述的能级上？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。nB卷能力提高（30分）1.【导学号33976311】（8分）如图1所示为氢原子能级图，下列说法正确的是(　　)A.当氢原子从n＝3状态跃迁到n＝4状态时，辐射出0.66eV的光子B.波尔理论认为原子的能量是不连续的，电子的轨道半径是连续的C.波尔理论也能很好地解释复杂原子的光谱D.大量处在n＝1能级的氢原子可以被13eV的电子碰撞而发生跃迁图1图22.【导学号33976312】（8分）如图2所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若一群氢原子A处于激发态E2，一群氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是(　　)A.原子A可能辐射出3种频率的光子B.原子B可能辐射出3种频率的光子C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4图43.【导学号33976313】(14分)氢原子的能级示意图如图4所示，现有每个电子的动能都为Ee＝12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰。已知碰撞前一个电子与一个原子的总动量为零。碰撞后，氢原子受激，跃迁到n＝4的能级。求碰撞后1个电子与1个受激氢原子的总动能。(已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为1:1840)n原子结构参考答案A卷1.BD解析　电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的，A、C错误，B正确；测出比荷的值和电子电荷量e的值，可以确定电子的质量，故D正确。2.C解析　金箔中的原子核与α粒子都带正电，α粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D错；由原子核对α粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，B错，C对。3.B解析　氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B对，A、C错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错。4.D解析在α粒子散射实验中，由于电子的质量太小，电子的质量只有α粒子的，它对α粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略。故D正确。5.D解析由于原子核很小，α粒子十分接近原子核的机会很小，所以绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，只有极少数α粒子发生大角度的偏转，故A错；α粒子接近原子核的过程中，需克服原子核间的斥力做功，α粒子的动能减小，系统的电势能增加；反之远离原子核过程中，静电力做正功，动能增加，电势能减小。所以BC错。故D对。6.D解析氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，说明能级m高于能级n，有Em-En=h1；而从能级n跃迁到能级k时吸收紫光，说明能级k也比能级n高，Ek-En=h2；因紫光的频率2大于红光的频率1，即有h2>h1。若氢原子从能级k跃迁到能级m，综合以上分析得h=Ek-Em=h2－h1，故应辐射光子，且光子能量应为h2－h1，选项D正确。7.A解析　由题意知，吸收光子后汞原子处于n＝4的能级，向低能级跃迁时，最大频率的光子能量为(－1.6＋10.4)eV＝8.8eV，最大波长(即最小频率)的光子能量为(－1.6＋2.7)eV＝1.1eV，故A正确。8.AD解析从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为10.20eV，均比3.11eV高，A正确。已知可见光子能量在1.62eV到3.11eV之间。从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量在1.89eV到3.40eV之间，B错。从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大的光子能量为1.51eV，均比1.62eV低，C错。从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89eV介于1.62eV到3.11eV之间，所以是可见光，D对。9.103解析种；由，，，；由向辐射的光子共3种。10.　12.75eV　见解析图解析　氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，满足：h＝En－E2＝2.55eV可得：En＝h＋E2＝－0.85eV所以n＝4。基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供的能量为nΔE＝E4－E1＝12.75eV，跃迁图如图所示。B卷1.D解析从低能级跃迁到高能级需吸收光子，故A错；玻尔理论认为电子的轨道半径是不连续的，故B错；玻尔理论不能很好地解释复杂原子的光谱，C错；处于基态的氢原子可以被13eV的电子碰撞跃迁到n<5的激发态，故D正确。2.B解析原子A从激发态E2跃迁到E1，只能辐射出1种频率的光子，A错；原子B从激发态E3跃迁到基态E1能辐射出3种频率的光子，B对；由原子能级跃迁理论可知，原子A可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错；A原子发出的光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故原子B吸收原子A发出的光子不可能跃迁到能级E4，D错。3.0.15eV解析以ve和vH表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，据题意有：meve－mHvH＝0碰撞前，氢原子与电子的总动能为由两式解得：Ek＝12.897eV≈12.90eV氢原子从基态激发到n＝4能级所需能量由能级图得ΔE＝－0.85－(－13.6)＝12.75eV碰撞后电子和受激氢原子的总动能E′k＝Ek－ΔE＝（12.90－12.75）eV＝0.15eV