章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分．其中1～9題為單項選擇題，10～12題為多項選擇題)1．以下說法中符合事實的是()A．湯姆孫發現電子并提出了原子核式結構模型B．玻爾發現電子并提出了原子核式結構模型C．盧瑟福做了α粒子散射實驗并提出了原子核式結構模型D．密立根做了α粒子散射實驗并提出了原子核式結構模型答案C解析湯姆孫發現電子，盧瑟福提出了原子核式結構模型，選項A、B錯誤；盧瑟福做了α粒子散射實驗并提出了原子核式結構模型，選項C正確，D錯誤．2．盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是()A．α粒子散射實驗 B．對陰極射線的研究C．氫原子光譜的研究 D．電子的發現答案A解析盧瑟福通過α粒子散射實驗，發現少部分α粒子出現了大角度偏轉，從而提出了原子的核式結構模型，認為原子是由處于原子中央的很小的原子核和核外帶負電的電子組成的，故A對．3．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結構，正確反映實驗結果的示意圖是()答案D解析實驗結果是：離金原子核越遠的α粒子偏轉角度越小，離金原子核越近的α粒子偏轉角度越大，正對金原子核的α粒子被沿原路“撞回”．所以選項D正確．4．在α粒子散射實驗中，少數α粒子發生了大角度偏轉，這些α粒子()A．一定受到重金屬原子核的斥力作用B．動能不斷減小C．電勢能不斷增大D．出現大角度偏轉是與電子碰撞的結果答案A解析α粒子一定受到斥力的作用，斥力先做負功后做正功，α粒子的動能先減小后增大，勢能先增大后減小．α粒子的質量遠大于電子的質量，與電子碰撞后其運動狀態基本不變，A項正確．5．如圖1所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是()圖1答案C解析根據玻爾的原子躍遷公式heq\f(c,λ)＝Em－En(m>n)可知，兩個能級間的能量差值越大，輻射光的波長越短，從圖中可看出，能量差值最大的是E3－E1，輻射光的波長a最短，能量差值最小的是E3－E2，輻射光的波長b最長，所以譜線從左向右的波長依次增大的是a、c、b，C正確．6．氫原子光譜中巴爾末系中最短波長是()A.eq\f(4,R)B.eq\f(4,3)RC．RD.eq\f(R,2)答案A解析根據巴爾末公式有eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，λ＝eq\f(1,R\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2))))，當n＝∞時，最短波長為eq\f(1,\f(1,4)R)＝eq\f(4,R)，A選項正確．7．按照玻爾的理論，氫原子的能級是氫原子處于各個定態時的能量值，它包括氫原子系統的電勢能和電子在軌道上運動的動能．當一個氫原子從n＝4的能級向低能級躍遷時，下列說法正確的是()A．氫原子系統的電勢能增加，電子的動能增加B．氫原子系統的電勢能減小，電子的動能減小C．氫原子可能輻射6種不同波長的光D．氫原子可能輻射3種不同波長的光答案D解析當一個氫原子從n＝4的能級向低能級躍遷時，最多可能發生4→3,3→2,2→1三種情況，切記不是大量氫原子，故C錯誤、D正確；當向低能級躍遷時，軌道半徑減小，根據公式keq\f(q2,r2)＝meq\f(v2,r)可得電子的動能增大，電勢能減小，故A、B錯誤．8．氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則()A．吸收光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．吸收光子的能量為hν2－hν1D．輻射光子的能量為hν2－hν1答案D解析由躍遷假設及題意可知，hν1＝Em－En，hν2＝Ek－En，紅光頻率ν1小于紫光頻率ν2，所以能級k能量大于能級m能量，所以從能級k到能級m需要輻射光子，選項A、C錯誤；由以上各式可得Ek－Em＝hν2－hν1，選項D正確，B錯誤．9．氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級放出光子的頻率為ν，則它從基態躍遷到n＝4的能級吸收的光子頻率為()A.eq\f(4,9)νB.eq\f(3,4)νC.eq\f(25,16)νD.eq\f(27,4)ν答案D解析氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級，hν＝E3－E2＝eq\f(E1,9)－eq\f(E1,4)＝－eq\f(5,36)E1①則從基態躍遷到n＝4的能級，吸收光子能量hν′＝E4－E1＝eq\f(E1,16)－E1＝－eq\f(15,16)E1②由①②得ν′＝eq\f(27,4)ν，選項D正確．10．氫原子的核外電子由離核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，下列說法中正確的是()A．核外電子受力變小B．原子的能量減少，電子的動能增加C．氫原子要吸收一定頻率的光子D．氫原子要放出一定頻率的光子答案BD解析氫原子的核外電子由離核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，r減小，由庫侖定律知核外電子受力變大，A錯；由keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)得Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)知電子的動能變大，由En＝－eq\f(13.6,n2)eV知n減小時原子能量減少，B對；電子由高能級向低能級躍遷時放出一定頻率的光子，C錯，D對．11．如圖2為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子()圖2A．從n＝4能級躍遷到n＝3能級比從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出光子的波長長B．從n＝5能級躍遷到n＝1能級比從n＝5能級躍遷到n＝4能級輻射出光子的速度大C．處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是不一樣的D．從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量答案AC解析根據ΔE＝hν，ν＝eq\f(c,λ)可知λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(hc,ΔE)，從n＝4能級躍遷到n＝3能級的能級差比從n＝3能級躍遷到n＝2能級的能級差小，所以從n＝4能級躍遷到n＝3能級比從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出光子的波長長，選項A正確；電磁波的速度是光速，與電磁波的波長、頻率無關，選項B錯誤；處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率并不相同，C正確；從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量，而不是氫原子核放出能量，D錯誤．所以選A.12．關于氫原子能級躍遷，下列敘述中正確的是()A．用波長為60nm的X射線照射，可使處于基態的氫原子電離出自由電子B．用能量為10.2eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態C．用能量為11.0eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態D．用能量為12.5eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態答案AB解析波長為60nm的X射線的能量：E0＝heq\f(c,λ)＝6.63×10－34×eq\f(3×108,60×10－9)J＝3.32×10－18J＝20.75eV，氫原子的電離能：ΔE＝0－(－13.6)eV＝13.6eV<E0＝20.75eV所以可使氫原子電離，A正確；由hν＝Em－E得：Em1＝hν＋E＝10.2eV＋(－13.6)eV＝－3.4eV；Em2＝11.0eV＋(－13.6)eV＝－2.6eV；Em3＝12.5eV＋(－13.6)eV＝－1.1eV.由En＝eq\f(E1,n2)得，只有Em1＝－3.4eV對應于n＝2的狀態．由于原子發生躍遷時吸收光子只能吸收恰好為兩能級差能量的光子，所以只有B可使氫原子從基態躍遷到激發態．二、填空題(本題共2小題，共13分)13．(6分)大量氫原子處于不同能量激發態，發生躍遷時放出三種不同能量的光子，其能量值分別是：1.89eV、10.2eV、12.09eV.躍遷發生前這些原子分布在______個激發態能級上，其中最高能級的能量值是____eV(基態能量為－13.6eV)．答案2－1.51解析發出三種不同能量的光子，由此可知，躍遷發生前這些原子分布在兩個激發態，其中最高能級(n＝3)的能量值是－13.6eV＋12.09eV＝－1.51eV.14．(7分)根據玻爾原子結構理論，氦離子(He＋)的能級圖如圖3所示．電子處在n＝3軌道上比處在n＝5軌道上離氦核的距離______(選填“近”或“遠”)．當大量He＋處在n＝4的激發態時，由于躍遷所發射的譜線有____條．圖3答案近6解析量子數越大，軌道越遠，電子處在n＝3軌道上比處在n＝5軌道上離氦核的距離要近；處在n＝4的激發態時，由于躍遷所發射的譜線有Ceq\o\al(2,4)＝6條．三、計算題(本題共2小題，共27分)15．(13分)密立根實驗的原理如圖4所示，A、B是兩塊平行放置的水平金屬板，A板帶正電，B板帶負電．從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到A、B兩板之間的電場中．小油滴由于摩擦而帶負電，調節A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場力和重力平衡．已知小油滴靜止處的電場強度是1.92×105N/C，油滴半徑是1.64×10－4cm，油的密度是0.851g/cm3，圖4答案8.0×10－19C解析小油滴質量m＝ρV＝ρ·eq\f(4,3)πr3①由題意知mg－Eq＝0②由①②兩式可得：q＝eq\f(ρ·4πr3g,3E)代入數據q＝eq\f(0.851×103×4π×9.8×1.64×10－63,3×1.92×105)C＝8.0×10－19小油滴所帶電量q是電子電量e的倍數為n＝eq\f(8.0×10－19,1.6×10－19)＝5倍．16．(14分)氫原子處于基態時，原子的能量為E1＝－13.6eV，當處于n＝3的激發態時，能量為E3＝－1.51eV，則：(1)當氫原子從n＝3的激發態躍遷到n＝1的基態時，向外輻射的光子的波長是多少？(2)若要使處于基態的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射原子？(3)若有大量的氫原子處于n＝3的激發態，則