人教版 (新课标)选修3第十八章 原子结构综合与测试同步测试题

 www.ks5u.com

(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，下列说法中正确的是          (　　)

A．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径

B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径

C．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验

D．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大

2．下列关于光的波粒二象性的说法中正确的是        (　　)

A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子

B．由光电效应现象可知光子与电子是同一种粒子；从双缝干涉实验结果看出，光波与机械波是同一种波

C．在一束光中，光子间的相互作用使光表现出波的性质

D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性

3．在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α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

4．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件．下列表述正确的是    (　　)

A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置

B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出

C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关

D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应

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

6．在氢原子光谱中，可见光区域中有14条，其中有4条属于巴耳末系，其颜色为一条红色，一条蓝色，两条紫色．它们分别是从n＝3,4,5,6能级向n＝2能级跃迁时产生的，则(　　)

A．红色光谱线是氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时产生的

B．紫色光谱线是氢原子从n＝6或n＝5能级向n＝2能级跃迁时产生的

C．若从n＝6能级跃迁到n＝1能级将产生红外线

D．若原子从n＝6能级跃迁到n＝2能级跃迁时所辐射的光子不能使某金属产生光电效

应，则原子从n＝6能级向n＝3能级跃迁时将可能使该金属产生光电效应

7．处于激发态的原子如果在入射光的电磁场的影响下，引起由高能级向低能级跃迁，同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去，这种辐射叫受激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E、电势能Ep、电子动能Ek的变化关系是                                                                                                                                                          (　　)

A．Ep增大、Ek增大、E减小    B．Ep减小、Ek增大、E减小

C．Ep增大、Ek增大、E增大    D．Ep减小、Ek增大、E不变

8．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E1＝－54.4 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1

A．42.8 eV(光子)       B．43.2 eV(电子)

C．41.0 eV(电子)       D．54.4 eV(光子)

9. 研究光电效应规律的实验装置如图2所示，以频率为ν的光照射

光电管阴极K时,有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反

向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动．光电流

i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计         图2

示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压Uc.在下列表示光电效应实验规律的图象中，正确的是                                                                                                                                                                                                    (　　)

10．用图3所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么                                                                                                                                                                        (　　)

图3

A．a光的频率一定大于b光的频率

B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转

C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c

D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大

二、填空题(本题共4小题，共20分)

11．(5分)已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，第二能级E2＝－3.4 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.

12．(5分)黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为______.1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为____________，并在功解释了________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖．

13．(5分)图4中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有____种．

图4

14．(5分)如图5所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，由图可知该金属的极限频率为________，该图线的斜率表示______．该金属的逸出功为________．

图5

三、计算题(本题共3小题，共40分)

15．(12分)氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6 eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，

氢原子在n＝4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？

16．(12分)氢原子的能级如图6所示，某金属的极限波长恰好等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长．现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少？

图6

17．(16分)已知氢原子基态的电子轨道半径为r1＝0.53×10－10 m,基态的能级值为E1＝－13.6 eV.

(1)求电子在n＝2的轨道上运转形成的等效电流．

(2)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画出能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线．

(3)计算这几条光谱线中最长的波长．

答 案

1．AD　2.D　3.AD　4.A　5.C　6.B　7.B　8.A　9.ACD　10.AD　

11．10.2　－1.51

12．能量子　ε＝hν　光电效应　爱因斯坦光电效应

13．4

14．4.27×1014 Hz　普朗克常量h　1.77 eV

15．(1)0.85 eV　(2)12.75 eV

16．7.65 eV

17．(1)1.3×10－4 A　(2)见解析  (3)6.58×10－7 m

解析　(2)由这群氢原子的自发跃迁辐射，会得到三条光谱线，能级图如图所示．