第十二章近代物理原子结构 氢光谱规律检测 word版含答案
文档属性
| 名称 | 第十二章近代物理原子结构 氢光谱规律检测 word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 145.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-20 19:56:22 | ||
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文档简介
第十二章 原子结构 氢光谱规律
[基础题组]
1． (多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是
A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子
C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
解析 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击N，获得反冲核O，发现了质子，选项B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误。
答案 AC
2． 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在
A．电子 B．中子
C．质子 D．原子核
解析 卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。故选项D正确。
答案 D
3． 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析 因为是大量处于n＝3能级的氢原子，所以根据C可得辐射光的频率可能有3种，故C正确。
答案 C
4． 图12－2－6是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是
图12－2－6
A．M点 B．N点
C．P点 D．Q点
解析 α粒子与重金属原子核带同种电荷，由于库仑力作用，α粒子在运动过程中发生偏转，由牛顿第二定律可知，α粒子的加速度方向为其所受库仑力方向，指向轨迹弯曲方向的内侧，故图中P点所示加速度方向正确，选项C正确。
答案 C
5． 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，电子的
A．电量太小 B．速度太小
C．体积太小 D．质量太小
解析 由于电子质量非常小，即使α粒子与电子发生碰撞，损失能量也非常少，可忽略不计，D项正确。
答案 D
6． (2019·江西师大附中模拟)氦原子被电离出一个核外电子后，形成类氢结构的氦原子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图12－2－7所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是
图12－2－7
A．40.8 eV B．43.2 eV
C．51.0 eV D．54.4 eV
解析 根据能级跃迁规律hν＝Em－En，选项A中，Em＝hν＋E1＝40.8 eV－54.4 eV＝－13.6 eV，能跃迁到E2能级上；选项B中，Em＝hν＋E1＝43.2 eV－54.4 eV＝－11.2 eV，不能跃迁；选项C中，Em＝hν＋E1＝51.0 eV－54.4 eV＝－3.4 eV，能跃迁到E4能级上；选项D中，Em＝hν＋E1＝54.4 eV－54.4 eV＝0，刚好被电离。故不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是选项B。
答案 B
7．(多选)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，为了解释实验结果，他提出了原子的核式结构学说。如图所示。O表示金原子核的位置，曲线ab和cd分别表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹，其中能正确反映实验结果的是
解析 α粒子和原子核都带正电，α粒子离核越近所受斥力越大，偏转越大，C错、D正确；曲线运动的轨迹总是弯向受力的一侧，A错、B正确。
答案 BD
[提升题组]
8． (2019·福建师大附中模拟)如图12－2－8所示为α粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是
图12－2－8
A．1 305、25、7、1 B．202、405、625、825
C．1 202、1 010、723、203 D．1 202、1 305、723、203
解析 根据α粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少数粒子方向发生了偏移，极少数粒子偏转超过90°，甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，所以选项A正确。
答案 A
9．(多选)(2019·郑州一模)如图12－2－9所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是
图12－2－9
A．氢原子可以辐射出连续的各种波长的光
B．氢原子可以辐射出10种不同波长的光
C．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射光的波长最短
D．辐射光中，光子能量为0.31 eV的光波长最长
答案 BD
10．已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是
答案 A
11． (多选)如图12－2－10所示为氢原子的能级图，现有一群处于n＝3激发态的氢原子，则这些原子
图12－2－10
A．发出的光子最小能量是0.66 eV
B．发出的光子最大能量是12.75 eV
C．能发出3种不同频率的光子
D．由n＝3跃迁到n＝1时发出的光子频率最高
解析 由n＝3向n＝2能级跃迁所辐射的光子能量最小，Emin＝3.4 eV－1.51 eV＝1.89 eV，A错误；由n＝3向n＝1能级跃迁所辐射的光子能量最大，Emax＝13.6 eV－1.51 eV＝12.09 eV，B错误；辐射的光子能量最大，辐射的光子频率最高，D正确；从n＝3向低能级跃迁可辐射三种频率的光子，C正确。
答案 CD
12． (2018·成都一模)在研究原子物理时，科学家经常借用宏观模型进行模拟。在玻尔原子模型中，完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动。当然这时的向心力不是粒子间的万有引力(可忽略不计)，而是粒子间的静电力。设氢原子中，电子和原子核的带电荷量大小都是e＝1.60×10－19 C，电子在第1、2可能轨道运行时，其运动半径分别为r1＝0.53×10－10 m、r2＝4r1，据此求：
(1)电子分别在第1、2可能轨道运行时的动能(以eV为单位)；
(2)当电子从第1可能轨道跃迁到第2可能轨道时，原子还需吸收10.2 eV的光子，那么电子的电势能增加了多少。(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2)
解析 (1)电子所受静电力提供向心力
k＝m，故Ek＝mv2＝
Ek1＝J＝13.6 eV
Ek2＝Ek1＝3.4 eV。
(2)根据能量守恒，ΔEp＝ΔE＋(Ek1－Ek2)，故ΔEp＝20.4 eV。
答案 (1)13.6 eV 3.4 eV (2)20.4 eV
[基础题组]
1． (多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是
A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子
C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
解析 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击N，获得反冲核O，发现了质子，选项B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误。
答案 AC
2． 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在
A．电子 B．中子
C．质子 D．原子核
解析 卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。故选项D正确。
答案 D
3． 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析 因为是大量处于n＝3能级的氢原子，所以根据C可得辐射光的频率可能有3种，故C正确。
答案 C
4． 图12－2－6是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是
图12－2－6
A．M点 B．N点
C．P点 D．Q点
解析 α粒子与重金属原子核带同种电荷，由于库仑力作用，α粒子在运动过程中发生偏转，由牛顿第二定律可知，α粒子的加速度方向为其所受库仑力方向，指向轨迹弯曲方向的内侧，故图中P点所示加速度方向正确，选项C正确。
答案 C
5． 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，电子的
A．电量太小 B．速度太小
C．体积太小 D．质量太小
解析 由于电子质量非常小，即使α粒子与电子发生碰撞，损失能量也非常少，可忽略不计，D项正确。
答案 D
6． (2019·江西师大附中模拟)氦原子被电离出一个核外电子后，形成类氢结构的氦原子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图12－2－7所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是
图12－2－7
A．40.8 eV B．43.2 eV
C．51.0 eV D．54.4 eV
解析 根据能级跃迁规律hν＝Em－En，选项A中，Em＝hν＋E1＝40.8 eV－54.4 eV＝－13.6 eV，能跃迁到E2能级上；选项B中，Em＝hν＋E1＝43.2 eV－54.4 eV＝－11.2 eV，不能跃迁；选项C中，Em＝hν＋E1＝51.0 eV－54.4 eV＝－3.4 eV，能跃迁到E4能级上；选项D中，Em＝hν＋E1＝54.4 eV－54.4 eV＝0，刚好被电离。故不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是选项B。
答案 B
7．(多选)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，为了解释实验结果，他提出了原子的核式结构学说。如图所示。O表示金原子核的位置，曲线ab和cd分别表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹，其中能正确反映实验结果的是
解析 α粒子和原子核都带正电，α粒子离核越近所受斥力越大，偏转越大，C错、D正确；曲线运动的轨迹总是弯向受力的一侧，A错、B正确。
答案 BD
[提升题组]
8． (2019·福建师大附中模拟)如图12－2－8所示为α粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是
图12－2－8
A．1 305、25、7、1 B．202、405、625、825
C．1 202、1 010、723、203 D．1 202、1 305、723、203
解析 根据α粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少数粒子方向发生了偏移，极少数粒子偏转超过90°，甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，所以选项A正确。
答案 A
9．(多选)(2019·郑州一模)如图12－2－9所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是
图12－2－9
A．氢原子可以辐射出连续的各种波长的光
B．氢原子可以辐射出10种不同波长的光
C．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射光的波长最短
D．辐射光中，光子能量为0.31 eV的光波长最长
答案 BD
10．已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是
答案 A
11． (多选)如图12－2－10所示为氢原子的能级图，现有一群处于n＝3激发态的氢原子，则这些原子
图12－2－10
A．发出的光子最小能量是0.66 eV
B．发出的光子最大能量是12.75 eV
C．能发出3种不同频率的光子
D．由n＝3跃迁到n＝1时发出的光子频率最高
解析 由n＝3向n＝2能级跃迁所辐射的光子能量最小，Emin＝3.4 eV－1.51 eV＝1.89 eV，A错误；由n＝3向n＝1能级跃迁所辐射的光子能量最大，Emax＝13.6 eV－1.51 eV＝12.09 eV，B错误；辐射的光子能量最大，辐射的光子频率最高，D正确；从n＝3向低能级跃迁可辐射三种频率的光子，C正确。
答案 CD
12． (2018·成都一模)在研究原子物理时，科学家经常借用宏观模型进行模拟。在玻尔原子模型中，完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动。当然这时的向心力不是粒子间的万有引力(可忽略不计)，而是粒子间的静电力。设氢原子中，电子和原子核的带电荷量大小都是e＝1.60×10－19 C，电子在第1、2可能轨道运行时，其运动半径分别为r1＝0.53×10－10 m、r2＝4r1，据此求：
(1)电子分别在第1、2可能轨道运行时的动能(以eV为单位)；
(2)当电子从第1可能轨道跃迁到第2可能轨道时，原子还需吸收10.2 eV的光子，那么电子的电势能增加了多少。(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2)
解析 (1)电子所受静电力提供向心力
k＝m，故Ek＝mv2＝
Ek1＝J＝13.6 eV
Ek2＝Ek1＝3.4 eV。
(2)根据能量守恒，ΔEp＝ΔE＋(Ek1－Ek2)，故ΔEp＝20.4 eV。
答案 (1)13.6 eV 3.4 eV (2)20.4 eV