《2020高考物理總復(fù)習(xí) 原子結(jié)構(gòu)講與練配套課時(shí)作業(yè) 新課標(biāo)(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理總復(fù)習(xí) 原子結(jié)構(gòu)講與練配套課時(shí)作業(yè) 新課標(biāo)(通用)(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)44原子結(jié)構(gòu) 時(shí)間:45分鐘滿分:100分一、選擇題(8864)1關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)()A絕大多數(shù)粒子經(jīng)過金屬箔后,發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)B粒子在接近原子核的過程中,動(dòng)能減小,電勢(shì)能減小C粒子在離開原子核的過程中,動(dòng)能增大,電勢(shì)能增大D對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以估算原子核的大小解析:由于原子核很小,粒子十分接近它的機(jī)會(huì)很少,所以絕大多數(shù)粒子基本上仍按直線方向前進(jìn),只有極少數(shù)的粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),從粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可估算出原子核的大小約為10151014m,A錯(cuò)誤,D正確粒子在接近原子核的過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大,在離開時(shí),電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,B
2、、C均錯(cuò)答案:D圖12根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,圖1中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線,實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,在粒子從a 運(yùn)動(dòng)到b,再運(yùn)動(dòng)到c的過程中下列說法中正確的是()A動(dòng)能先增大,后減小B電勢(shì)能先減小,后增大C電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功,總功等于零D加速度先變小,后變大解析:粒子從a到b,受排斥力作用,電場(chǎng)力做負(fù)動(dòng),動(dòng)能減少,電勢(shì)能增大;粒子從b再運(yùn)動(dòng)到c,電場(chǎng)力做正功動(dòng)能增加,電勢(shì)能減少;到達(dá)c點(diǎn)時(shí),由于a、c在同一等勢(shì)面上,所以從a到c,總功為零故A、B錯(cuò),C對(duì)粒子從a到b,場(chǎng)強(qiáng)增大,加速度增大;從b到c,場(chǎng)強(qiáng)減小,加速度減小故D錯(cuò)答案:C3氫原子輻射出
3、一個(gè)光子后,則()A電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大B電子的動(dòng)能增大C氫原子的電勢(shì)能增大D原子的能級(jí)值增大解析:由玻爾理論可知,氫原子輻射光子后,應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道,在此躍遷過程中,電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功,因而電勢(shì)能應(yīng)減小另由經(jīng)典電磁理論知,電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即為氫核對(duì)電子的庫侖力:km,所以Ekmv2.可見,電子運(yùn)動(dòng)半徑越小,其動(dòng)能越大再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,氫原子放出光子,輻射出一定的能量,所以原子的總能量減小綜上討論,可知該題只有答案B正確答案:B4如圖2所示,是氫原子四個(gè)能級(jí)的示意圖當(dāng)氫原子從n4的能級(jí)躍遷到n3的能級(jí)時(shí),輻射出光子a.當(dāng)氫原子從n3的能級(jí)躍遷到n
4、2的能級(jí)時(shí),輻射出光子b.則以下判斷正確的是()圖2A光子a的能量大于光子b的能量B光子a的頻率大于光子b的頻率C光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)D在真空中光子a的傳播速度大于光子b的傳播速度解析:參照提供的能級(jí)圖,容易求得b光子的能量大,Eh,所以b光子頻率高、波長(zhǎng)小,所有光子在真空中速度都是相同的,正確答案是C.該題考查光的本性問題,涉及到能級(jí)的基本規(guī)律答案:C5氫原子從n3激發(fā)態(tài)向低能級(jí)狀態(tài)躍遷可能放出的光子中,只有一種光子不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng),則下列說法正確的是()A不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n3激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)放出的B不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n3激發(fā)態(tài)
5、直接躍遷到n2激發(fā)態(tài)時(shí)放出的C從n4激發(fā)態(tài)躍遷到n3激發(fā)態(tài),所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)D從n4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài),所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)解析:氫原子從n3激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí),各能級(jí)差為:E321.51 eV(3.4) eV1.89 eV,E311.51 eV(13.6) eV12.09 eV,E213.4 eV(13.6) eV10.2 eV,故32能級(jí)差最低,據(jù)Eh可知此時(shí)輻射的頻率最低,因此一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng),E430.66 eV,故一定不能使A發(fā)生光電效應(yīng)答案:BC6紫外線照射一些物質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生熒光效應(yīng),即物質(zhì)發(fā)出可見光,這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生
6、兩次躍遷,其能量變化分別為E1和E2,下列關(guān)于原子這兩次躍遷的說法中正確的是()A兩次均向高能級(jí)躍遷,且|E1|E2|B兩次均向低能級(jí)躍遷,且|E1|E2|C先向高能級(jí)躍遷,再向低能級(jí)躍遷,且|E1|E2|D先向高能級(jí)躍遷,再向低能級(jí)躍遷,且|E1|E2|解析:原子吸收紫外線,使原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷,吸收E1,再由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,放出可見光,紫外線光子能量大于可見光,故E1E2,D正確答案:D7如圖3中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí),并注明了相應(yīng)的能量En,處在n4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV.在這些光波中,能夠從金屬鉀的表面
7、打出光電子的總共有()A二種B三種C四種D五種圖3解析:由題意和能級(jí)圖知,能夠發(fā)出6種不同頻率的光波而逸出功Wh02的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí),輻射出能量為2.55 eV的光子問最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?請(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖圖6解析:氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí),滿足:hEnE22.55 eVEnhE20.85 eV,所以n4基態(tài)氫原子要躍遷到n4的能級(jí),應(yīng)提供:EE4E112.75 eV.躍遷圖如圖6.答案:12.75 eV見解析圖圖710一群氫原子處于量子數(shù)n4能級(jí)狀態(tài),氫原子的能級(jí)的示意圖如圖7所示,則:
8、(1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子?(2)氫原子由量子數(shù)n4的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量是多少電子伏?(3)用(2)中的光子照射下列中幾種金屬,哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)?發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),發(fā)射光電子的能量最大初動(dòng)能是多大?幾種金屬的逸出功W金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1解析:(1)可能發(fā)射的光譜線條數(shù)與發(fā)射的頻率相對(duì)應(yīng),因此有N可得n4時(shí)發(fā)射的光子頻率最多為N6種(2)由玻爾的躍遷理論可得光子的能量EE4E2(0.85)(3.40) eV2.55 eV.(3)E只大于銫的逸出功,故光子只有照射到銫金屬上時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能為
9、EkmEW,代入數(shù)據(jù)解得:Ekm0.65 eV(或1.11019J)答案:(1)6種(2)2.55 eV(3)銫0.65 eV(或1.11019J)11氫原子處于基態(tài)時(shí),原子能量E113.6 eV,已知電子電量e1.61019C,電子質(zhì)量m0.911030kg,氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r10.531010m.(1)若要使處于n2的氫原子電離,至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子?(2)氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流,則氫原子處于n2的定態(tài)時(shí),核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?(3)若已知鈉的極限頻率為6.001014Hz,今用一群處于n4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉,試通過
10、計(jì)算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)?解析:(1)要使處于n2的氫原子電離,照射光光子的能量應(yīng)能使電子從第2能級(jí)躍遷到無限遠(yuǎn)處,最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為:h0得:8.211014Hz.(2)氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),庫侖力作向心力,有其中r24r1,根據(jù)電流強(qiáng)度的定義I由得I將數(shù)據(jù)代入得:I1.3104A(3)由于鈉的極限頻率為6.001014Hz,則使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子的能量至少為E0heV2.486 eV一群處于n4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光子,要使鈉發(fā)生光電效應(yīng),應(yīng)使躍遷時(shí)兩能級(jí)的差EE0,所以在六條光譜線中有E41、E31、E21、E42四條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)答案:(1)8.211014Hz(2)1.3104A(3)四條