2016高中物理 第18章 原子结构限时测试题 新人教版选修3-5

2016高中物理 第18章 原子结构限时测试题 新人教版选修3-5

本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题 共40分)

一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1．(襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中2013～2014学年高二下学期期中联考)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是( )

A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 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是不连续的 C．图丙：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 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：D

解析：根据物理学史可知A、B、C正确；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。

2．(毫州2014～2015学年高二下学期检测)如图所示为α粒子散射实验装置，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符合事实的是( )

A．1305、25、7、1 C．1202、1010、723、203 答案：A

1

B．202、405、625、825 D．1202、1305、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转，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，并且数据相差比较大，所以只有选项A符合事实。

3．如图所示，实线表示金原子核电场的等势线，虚线表示α粒子在金核电场中散射时的运动轨迹。设α粒子通

过a、b、c三点时速度分别为va、vb、vc，电势能分别为Ea、Eb、Ec，则( )

A．va>vb>vc，Eb>Ea>Ec B．vb>vc>va，Eb>Ea>Ec C．vb>va>vc，Eb>Ea>Ec D．vbEa>Ec 答案：D

解析：金原子核和α粒子都带正电，α粒子在接近金核过程中需不断克服库仑力做功，它的动能减小，速度减小，电势能增加；α粒子在远离金核过程中库仑力不断对它做功，它的动能增大，速度增大，电势能减小。因此这三个位置的速度大小关系和电势能大小关系为vbEa>Ec。

4．原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则( )

A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线 B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C．在水中传播时，a光较b光的速度小

D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 答案：C

解析：本题考查氢原子的能级跃迁问题，氢原子从高能级向低能级跃迁时不会辐射出γ射线，A错，氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光，则从n＝4能级向n＝3跃迁时不会辐射出紫外线，B错。由题意知，a光频率高于b光频率，所以在水中a光较b光速度小，C正确，氢原子跃迁时可吸收的光的能量是量子化的，D错，正确答案C。

2

5．如图(1)所示为氢原子的能级，图(2)为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子( )

A．从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光 B．从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光 C．从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时的辐射光 D．从n＝1的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光 答案：B

解析：由图(2)看出b谱线对应的光的频率大于a谱线对应的光的频率，而a谱线是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，所以b谱线对应的能级差应大于n＝4与n＝2间的能级差，故选项B正确。

6．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级图如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3，然后自发地跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为( )

A.C.

λ1λ2

λ2－λ1λ1－λ2

λ1λ2

B.

λ1λ2

λ1－λ2

λ2－λ1D．

λ1λ2

答案：A

3

解析：由题意知E3－E1＝h①

λ1

cE3－E2＝hcλλ

②

2

cE2－E1＝h③

λ1λ2

由①②③式解得λ＝，故A选项正确。

λ2－λ17．以下说法正确的是( )

A．进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱 B．光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速 C．线状光谱和吸收光谱都可以对物质进行分析 D．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素 答案：BC

解析：光谱分析既可以用线状谱也可以用吸收光谱，但不能用连续谱，A错，C对；利用光谱分析时，样品中元素达到10

－10

g就可以被检测到，灵敏度很高，B对；月亮本身不发

光，它的光是反射的太阳光，故通过分析月亮的光谱可以分析太阳的大气中所含的元素，但分析不出月球上有哪些元素，D错。

8.图示为氢原子的部分能级图。关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是( )

A．用能量为10.2eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B．用能量为11.0eV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14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

D．大量处于基态的氢原子吸收了能量为12.09eV的光子后，能辐射3种不同频率的光 答案：ACD

解析：用能量为10.2eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n＝2的激发态，A对；用12.09eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n＝3的激发态，所以可判D正确，B错误；若用14.0eV的光子照射，可使基态氢原子电离，C正确。

9．(黄冈中学2014～2015学年高二下学期期中)如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是( )

4