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1、1第二章第二章 原子结构原子结构章末检测(时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分其中 19 题为单项选择题，1012题为多项选择题)1以下说法中符合事实的是( )A汤姆孙发现电子并提出了原子核式结构模型B玻尔发现电子并提出了原子核式结构模型C卢瑟福做了 粒子散射实验并提出了原子核式结构模型D密立根做了 粒子散射实验并提出了原子核式结构模型答案 C解析 汤姆孙发现电子，卢瑟福提出了原子核式结构模型，选项 A、B 错误；卢瑟福做了 粒子散射实验并提出了原子核式结构模型，选项 C 正确，D 错误2卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立
2、的基础是( )A 粒子散射实验 B对阴极射线的研究C氢原子光谱的研究 D电子的发现答案 A解析 卢瑟福通过 粒子散射实验，发现少部分 粒子出现了大角度偏转，从而提出了原子的核式结构模型，认为原子是由处于原子中央的很小的原子核和核外带负电的电子组成的，故 A 对3卢瑟福利用 粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是( )答案 D解析 实验结果是：离金原子核越远的 粒子偏转角度越小，离金原子核越近的 粒子偏转角度越大，正对金原子核的 粒子被沿原路“撞回” 所以选项 D 正确4在 粒子散射实验中，少数 粒子发生了大角度偏转，这些 粒子( )A一定受到重金属原子核的斥力作用B动能不断
3、减小C电势能不断增大D出现大角度偏转是与电子碰撞的结果答案 A解析 粒子一定受到斥力的作用，斥力先做负功后做正功， 粒子的动能先减小后增大，2势能先增大后减小 粒子的质量远大于电子的质量，与电子碰撞后其运动状态基本不变，A 项正确5如图 1 所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )图 1答案 C解析 根据玻尔的原子跃迁公式hEmEn(mn)可知，两个能级间的能量差值越大，辐c 射光的波长越短，从图中可看出，能量差值最大的是E3E1，辐射光的波长a最短，能量差值最小的是E3E2，辐射光的波长b最长，所以
4、谱线从左向右的波长依次增大的是a、c、b，C 正确6氢原子光谱中巴尔末系中最短波长是( )A. B.R CR D.4 R4 3R 2答案 A解析 根据巴尔末公式有R，当n时，最短波长为1 (1 221 n2)1R(1 221 n2) ，A 选项正确1 1 4R4 R7按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能当一个氢原子从n4 的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是( )A氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加B氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小C氢原子可能辐射 6 种不同波长的光D氢原子可能辐射 3 种不同波长的光答案 D
5、解析 当一个氢原子从n4 的能级向低能级跃迁时，最多可能发生 43,32,21 三种3情况，切记不是大量氢原子，故 C 错误、D 正确；当向低能级跃迁时，轨道半径减小，根据公式km可得电子的动能增大，电势能减小，故 A、B 错误q2 r2v2 r8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h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h1答案 D解析 由跃迁假设及题意可知，h1EmEn，h2EkEn，红光频率1小于紫光频率2，所以能级k
6、能量大于能级m能量，所以从能级k到能级m需要辐射光子，选项 A、C错误；由以上各式可得EkEmh2h1，选项 D 正确，B 错误9氢原子从n3 的能级跃迁到n2 的能级放出光子的频率为，则它从基态跃迁到n4 的能级吸收的光子频率为( )A. B. C. D.4 93 425 1627 4答案 D解析 氢原子从n3 的能级跃迁到n2 的能级，hE3E2E1E1 9E1 45 36则从基态跃迁到n4 的能级，吸收光子能量hE4E1E1E1E1 1615 16由得，选项 D 正确27 410氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是( )A核外电子受力变小B原子的能
7、量减少，电子的动能增加C氢原子要吸收一定频率的光子D氢原子要放出一定频率的光子答案 BD解析 氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，r减小，由库仑定律知核外电子受力变大，A 错；由km得Ekmv2知电子的动能变大，由e2 r2v2 r1 2ke2 2r4En eV 知n减小时原子能量减少，B 对；电子由高能级向低能级跃迁时放出一定频13.6 n2率的光子，C 错，D 对11如图 2 为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )图 2A从n4 能级跃迁到n3 能级比从n3 能级跃迁到n2 能级辐射出光子的波长长B从n5 能级跃迁到n1 能级比从n5 能级跃迁到n4 能级辐射出光
8、子的速度大C处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的D从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量答案 AC解析 根据 Eh，可知，从n4 能级跃迁到n3 能级的能级差c c hc E比从n3 能级跃迁到n2 能级的能级差小，所以从n4 能级跃迁到n3 能级比从n3能级跃迁到n2 能级辐射出光子的波长长，选项 A 正确；电磁波的速度是光速，与电磁波的波长、频率无关，选项 B 错误；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率并不相同，C 正确；从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，而不是氢原子核放出能量，D 错误所以选 A.12关于氢原子能级跃迁，下列叙述中正确的是( )A
9、用波长为 60 nm 的 X 射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子B用能量为 10.2 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C用能量为 11.0 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D用能量为 12.5 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态答案 AB解析 波长为 60 nm 的 X 射线的能量：E0h6.631034 J3.321018 J20.75 eV，c 3 108 60 109氢原子的电离能：E0(13.6)eV13.6 eVE020.75 eV所以可使氢原子电离，A 正确；由hEmE得：Em1hE10.2 eV(13.6) eV3.4
10、 eV；5Em211.0 eV(13.6) eV2.6 eV；Em312.5 eV(13.6) eV1.1 eV.由En得，只有Em13.4 eV 对应于n2 的状态由于原子发生跃迁时吸收光子只能E1 n2吸收恰好为两能级差能量的光子，所以只有 B 可使氢原子从基态跃迁到激发态二、填空题(本题共 2 小题，共 13 分)13(6 分)大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV、10.2 eV、12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在_个激发态能级上，其中最高能级的能量值是_eV(基态能量为13.6 eV)答案 2 1.51解析 发出三种不同
11、能量的光子，由此可知，跃迁发生前这些原子分布在两个激发态，其中最高能级(n3)的能量值是13.6 eV12.09 eV1.51 eV.14(7 分)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He)的能级图如图 3 所示电子处在n3 轨道上比处在n5 轨道上离氦核的距离_(选填“近”或“远”)当大量 He处在n4 的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_条图 3答案 近 6解析 量子数越大，轨道越远，电子处在n3 轨道上比处在n5 轨道上离氦核的距离要近；处在n4 的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有 C 6 条2 4三、计算题(本题共 2 小题，共 27 分)15(13 分)密立根实验的原理如图 4 所示，A、
12、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡已知小油滴静止处的电场强度是 1.92105 N/C，油滴半径是 1.64104 cm，油的密度是 0.851 g/cm3，求油滴所带的电量，此电量是电子电量的多少倍？6图 4答案 8.01019 C 5 倍解析 小油滴质量mV r34 3由题意知mgEq0由两式可得：q4r3g 3E代入数据q C0.851 103 4 9.8 1.64 1063 3 1.92 1058.01019 C.小油滴所带电量q是电子电量
13、e的倍数为n5 倍8.0 1019 1.6 101916(14 分)氢原子处于基态时，原子的能量为E113.6 eV，当处于n3 的激发态时，能量为E31.51 eV，则：(1)当氢原子从n3 的激发态跃迁到n1 的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n3 的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中最长波长是多少？答案 (1)1.03107 m (2)3.281015 Hz (3)3 种658107 m解析 (1)1.03107 m.hc E3E1(2)3.281015 Hz.|E1| h(3)3 种，其中波长最长的是从n3 到n2 所放出的光子，6.58107 m.hc E3E2hcE3E14
