教科版 高中物理 选修35第二章 原子结构寒假复习题解析版Word下载.docx

教科版 高中物理 选修35第二章 原子结构寒假复习题解析版Word下载.docx

《教科版 高中物理 选修35第二章 原子结构寒假复习题解析版Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教科版 高中物理 选修35第二章 原子结构寒假复习题解析版Word下载.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

【答案】A

【解析】如图所示，各能级间跃迁的原子个数及处于各能级的原子个数分别为：

n＝4到n＝3，N1＝1200×

＝400，

n＝3能级的原子个数为400个．

n＝4到n＝2，N2＝1200×

n＝3到n＝2，N3＝400×

＝200，

n＝2能级的原子个数为600.

n＝4到n＝1，N4＝1200×

n＝3到n＝1，N5＝400×

n＝2到n＝1，N6＝600.

所以发出的光子总数为

N＝N1＋N2＋…＋N6＝2200个．

3.按经典电磁理论，关于氢原子光谱的描述应该是（　　）

A．线状谱

B．连续谱

C．吸收光谱

D．发射光谱

【答案】B

【解析】按经典电磁理论，氢原子的核外电子受到原子核的库仑引力的作用，以一定的速度绕核周期性的转动，它的电磁场就在周期性的变化，从而就会激发电磁波，电子辐射电磁波的频率就是它绕核转动的频率，所以电子越转能量越小，它离原子核也越来越近，转得也越来越快，这个变化是连续的，我们看到的氢原子的光谱应该是连续光谱．

4.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

【答案】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，A、B、C错误．

5.关于光谱，下列说法正确的是（　　）

A．一切光源发出的光谱都是连续谱

B．一切光源发出的光谱都是线状谱

C．稀薄气体发出的光谱是线状谱

D．做光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学成分

【解析】物体发光的发射光谱分为连续谱和线状谱，A、B错；

做光谱分析可使用吸收光谱也可以使用线状谱，D错．

6.已知氦离子（He＋）的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知（　　）

A．氦离子（He＋）从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的频率低

B．大量处在n＝3能级的氦离子（He＋）向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子

C．氦离子（He＋）处于n＝1能级时，能吸收45eV的能量跃迁到n＝2能级

D．氦离子（He＋）从n＝4能级跃迁到n＝3能级，需要吸收能量

【解析】由图可知，n＝4和n＝3的能级差小于n＝3和n＝2的能级差，则从n＝4跃迁到n＝3能级释放的光子能量小于从n＝3跃迁到n＝2能级辐射的光子能量，所以从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的频率低，故A正确．大量处在n＝3能级的氦离子（He＋）向低能级跃迁，能发出3种不同频率的光子，故B错误．吸收的光子能量等于两能级间的能级差，才能发生跃迁，从n＝1能级跃迁到n＝2能级，吸收的光子能量为40.8eV，故C错误．氦离子（He＋）从n＝4能级跃迁到n＝3能级，释放能量，故D错误．

7.下列关于原子结构的说法中，正确的是（　　）

A．电子的发现说明原子是可再分的

B．玻尔的原子理论完全否定了原子的核式结构学说

C．玻尔的原子理论能成功解释各种原子发光现象

D．大量氢原子从n＝5的激发态向低能态跃迁时，最多可以产生15种不同频率的光子

【解析】电子的发现说明原子是可以再分的．故A正确．玻尔原子理论并未完全否定原子核式结构，认为电子还是绕核旋转．故B错误．玻尔原子理论不能解释所有原子的发光现象．故C错误．根据数学组合公式C＝10，知最多可以产生10种不同频率的光子．故D错误．

8.如图所示，甲、乙是分别用“阴极射线管”和“洛伦兹力演示仪”实验时的两幅图片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中的电子束径迹是抛物线

B．乙图中的电子束径迹是圆形

C．甲图中的电子只受电场力作用

D．乙图中的电子受到的洛伦兹力是恒力

【解析】甲图中，电子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．故A、C错误．

乙图中的电子束在磁场中，受到洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，其径迹是圆形．故B正确．

洛伦兹力方向总是与电子速度方向垂直．故D错误．

9.下列说法正确的是（　　）

A．光电效应现象揭示了光具有粒子性

B．阴极射线的本质是高频电磁波

C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说

D．汤姆孙发现了电子，揭示了原子核内部有复杂结构

【解析】光电效应现象揭示了光具有粒子性，A正确；

阴极射线的本质是高速电子流，B错误；

玻尔提出的原子模型，并没有否定卢瑟福的原子核式结构，C错误；

电子的发现说明原子可再分，D错误．

10.如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，则可能观测到氢原子发射的不同波长的光有（　　）

A．15种

B．10种

C．4种

D．1种

【解析】基态的氢原子的能级值为－13.6eV，吸收13.06eV的能量后变成－0.54eV，原子跃迁到n＝5能级，由于氢原子是大量的，故辐射的光子种类是

＝

种＝10种．

二、多选题（共4小题,每小题5.0分,共20分）

11.（多选）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）

A．图甲：

每种原子都有自己的特征谱线，故光谱分析可鉴别物质

B．图乙：

玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

C．图丙：

卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D．图丁：

根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

【答案】AB

【解析】每种原子都有自己的特征谱线，故光谱分析可鉴别物质，故A正确；

玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确；

卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C错误；

根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D错误．

12.（多选）白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的连续光谱，下列说法正确的是（　　）

A．棱镜使光谱加了颜色

B．白光是由各种颜色的光组成的

C．棱镜对各种颜色光的偏折不同

D．发光物体发出了在可见光区的各种频率的光

【答案】BCD

【解析】白光通过棱镜使各种颜色的光落在屏上的不同位置，说明棱镜对各种颜色的光偏折不同，形成的连续光谱按波长（或频率）排列，即白光是包括各种频率的光，光的颜色是由波长（或频率）决定，并非棱镜增加了颜色，即B、C、D正确，故选A.

13.（多选）氢原子的部分能级如图所示，大量处于n＝2激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后，跃迁到某较高激发态，再向低能级跃迁时，可以发出10种不同频率的光子，则下列说法中正确的是（　　）

A．跃迁到的高激发态n＝10

B．从n＝5跃迁到n＝1产生的光子能量最大

C．从n＝5跃迁到n＝4产生的光子能量最小

D．从n＝5跃迁到n＝3产生的光子能量大于从n＝3跃迁到n＝2产生的光子能量

【答案】BC

【解析】能发出10种不同频率的光子的最高激发态n＝5，由公式hν＝Em－En可知从n＝5跃迁到n＝1产生的光子能量最大，从n＝5跃迁到n＝4产生的光子能量最小，选项B、C正确，A、D错误．

14.（多选）关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是（　　）

A．发射光谱包括连续谱和线状谱

B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱

C．只有线状谱可用作光谱分析

D．光谱分析帮助人们发现了许多新元素

【答案】AD

【解析】光谱分为发射光谱和吸收光谱，发射光谱分为连续谱和线状谱，A正确；

太阳光谱是吸收光谱，B错误；

线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析，C错误；

光谱分析可以精确分析物质中所含元素，并能发现新元素，D正确．

分卷II

三、计算题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

15.假设α粒子以速率v0与静止的电子或金原子核发生弹性正碰，α粒子的质量为mα，电子的质量me＝mα，金原子核的质量mAu＝49mα.求：

（1）α粒子与电子碰撞后的速度变化；

（2）α粒子与金原子核碰撞后的速度变化．

【答案】

（1）－2.7×

10－4v0

（2）－1.96v0

【解析】α粒子与静止的粒子发生弹性碰撞，系统的动量和能量均守恒，由动量守恒定律有

mαv0＝mαv1′＋mv2′

由能量守恒定律有

mαv

＝mαv1′2＋mv2′2

解得v1′＝v0

速度变化Δv＝v1′－v0＝－v0

（1）若α粒子与电子碰撞，将me＝mα代入，得

Δv1≈－2.7×

10－4v0

（2）若α粒子与金原子核碰撞，将mAu＝49mα代入，得

Δv2＝－1.96v0.

16.α粒子与金原子核发生对心碰撞时，接近金原子核中心的最小距离为2.0×

10－14m，已知金的摩尔质量是0.197kg/mol，阿伏加德罗常数为6×

1023mol－1，试估算金原子核的平均密度是多少？

【答案】9.803×

1015kg/m3

【解析】α粒子与金原子核发生对心碰撞时，能够接近金原子核中心的最小距离为2.0×

10－14m，故金原子核的半径为2.0×

10－14m；

金原子核的体积为：

V＝

πr3；

金原子核的质量为：

m＝

；

故金原子核的平均密度：

ρ＝

≈9.803×

17.氢原子的基态能量E1＝－13.6eV，电子绕核运动的半径r1＝5.3×

10－11m，则氢原子处于n＝2的激发态时，

（1）原子系统具有的能量是多少？

（2）电子轨道上运动的动能为多少？

（3）电子具有电势能为多少？

（1）－3.4eV　

（2）3.4eV　（3）－6.8eV

【解析】

（1）由En＝

可得E2＝－

eV＝－3.4eV，即为原子系统的能量．

（2）由Ekn＝|En|得，Ek2＝|E2|＝3.4eV，即电子在轨道上的动能为3.4eV.

（3）由Epn＝2En，得Ep2＝2E2＝－6.8eV，即电子具有的电势能为－6.8eV.

18.在氢原子的光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用赖曼系的公式

＝R（

－

），n＝2,3,4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长．（结果保留三位有效数字）

【答案】1.21×

10－7m　9.10×

10－8m

【解析】根据莱曼系公式：

），n＝2,3,4，…

可得λ＝

当n＝2时波长最长，其值为

λ1＝

＝1.21×

10－7m.

当n＝∞时，波长最短，其值为

λ2＝

m＝9.10×

10－8m.