1、阶段质量检测三(时间：60分钟；满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1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，所以原子辐射光子的频率是不连续的C图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，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解析：选D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(2018武汉中学期中)关于原子结构，下列说法错误的是()A汤姆孙根
2、据气体放电管实验明确了阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷B卢瑟福粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，但占有几乎全部质量，电子在带正电部分的外面运动C各种原子的发射光谱都是连续谱D玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型解析：选C汤姆孙通过气体放电管实验，明确了阴极射线带负电，并测出其比荷，A正确；卢瑟福根据粒子散射实验结果提出了原子核式结构模型，B正确；各种原子发射光谱都是线状谱，C错误；玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型，D正确。3(2018重庆一中期末)子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原
3、子，它在原子核物理的研究中有重要作用，如图所示为氢原子的能级示意图。假定用光子能量为的一束光照射容器中大量处于n2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、5和6的光子，且频率依次增大，则等于()Ah(31) Bh(56) Ch3 Dh4解析：选C氢原子从n能级向较低能级跃迁，总共可以产生的光子的种类为C6，解得n4，即氢原子吸收能量后先从n2能级跃迁到n4能级，然后从n4能级向低能级跃迁。辐射的光子按能量从小到大的顺序排列为能级4到能级3，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1。所以能量与h3相等，故C正确，A、B、D错误。4(2018
4、南京高二检测)如图甲所示为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子()A从n3的能级跃迁到n2的能级时的辐射光B从n5的能级跃迁到n2的能级时的辐射光C从n4的能级跃迁到n3的能级时的辐射光D从n1的能级跃迁到n2的能级时的辐射光解析：选B由题图乙及光的波长与频率的关系易知，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n4能级跃迁到n2能级时的辐射光，所以b谱线对应的能级差应大于n4与n2间的能级差，故选项B正确。5(2018上海格致中学期中)利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原
5、子光谱的产生机理。已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En，其中n2,3,4，。1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式为R，n3,4,5，。式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为()A B. C D.解析：选C根据玻尔理论，原子从能级n跃迁到能级2，有：EnE2，将En代入可得，变换为，对比巴尔末公式R，可知里德伯常量R可以表示为，选项C正确。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)6(2018青岛二中期末)如图所示是汞原子可能的能级(不是
6、全部的)，一个总能量为8 eV的自由电子和一个处于基态的汞原子发生碰撞(不计汞原子动量变化)，则电子剩余的能量可能是()A1.3 eV B0.4 eV C3.1 eV D4.5 eV解析：选AC因为E2E14.9 eV8 eV，E3E16.7 eV8 eV，所以处于基态的汞原子可能跃迁到n2、3能级，而电子所剩余的能量分别为3.1 eV、1.3 eV，故A、C正确，B、D错误。7(2018复旦附中期中)如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为。则对3 000个处于n4能级的氢原子，下列说法正确的是()A向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可以是任意值B向低能
7、级跃迁时，向外辐射的光子能量的最大值为12.75 eVC辐射的光子的总数为5 500个D吸收能量大于1 eV的光子能使氢原子电离解析：选BCD氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量一定等于两个能级的能量差，A错误；当氢原子由第4能级跃迁到第1能级时，向外辐射的光子能量最大，其值为12.75 eV，B正确；这3 000个氢原子向低能级跃迁时，分别向3、2、1能级跃迁1 000个，第3能级的1 000个氢原子分别向第2、1能级跃迁500个，第2能级的1 500个氢原子直接跃迁到第1能级，因此总共向外辐射5 500个光子，C正确；处于能级n4的氢原子能量为0.85 eV，所以氢原子只要吸收的光子
8、的能量大于等于0.85 eV就能使氢原子电离，D正确。8(2018厦门六中期中)如图所示为氢原子的能级示意图，一群处于n3的激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠。下列说法正确的是()A这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n3能级跃迁到n2能级所发出的光波长最长B这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n3能级跃迁到n1能级所发出的光频率最小C氢原子从n3能级跃迁到n1能级所发出的光照射金属钠表面，发出的光电子的最大初动能为9.60 eVD这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应解析：选AC一群处于n3的激发
9、态的氢原子，可能放出C3种不同频率的光，从n3能级跃迁到n2能级辐射的光频率最小，波长最长，故A正确，B错误；氢原子从n3能级跃迁到n1能级辐射的光能量最大，为12.09 eV，则光电子的最大初动能EkhW012.09 eV2.49 eV9.60 eV，氢原子从n2能级跃迁到n1能级辐射的光能量为10.20 eV2.49 eV，故C正确，D错误。三、非选择题(本题共4小题，共52分)9(10分)为了测定带电粒子的比荷，让这个带电粒子垂直电场飞进平行金属板间，已知匀强电场的场强为E，在粒子通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，如果在两板间再加上垂直电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直
10、粒子的入射方向，磁感应强度为B，则粒子恰好不偏离原来方向(如图)，求的值。解析：仅加电场时，由粒子运动特点得d2，加上匀强磁场时由平衡条件得BqvEq，由以上两式可得。答案：10(12分)氢原子处于n2的激发态，能量E23.4 eV，则(1)若要使处于n2的激发态的氢原子电离，要用多大频率的电磁波照射该原子？(2)若用波长为200 nm的紫外线照射处于n2的激发态的氢原子，则电子飞到无穷远处时的动能是多少？解析：(1)由Eh知Hz8.211014 Hz。(2)由能量守恒可知，电子飞到无穷远处时的动能为EkhE2 J3.41.61019 J4.511019 J。答案：(1)8.211014 Hz
11、(2)4.511019 J11(14分)原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)。一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生正碰。问：(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图所示)?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？解析：(1)设运动氢原子的速度为v0，完全非弹性碰撞后两者的速度为v，损失的动能E被基态氢原子吸收。若E10.2 eV，则基态氢原子可由n1跃迁到激发态。由动量守恒和能量守恒有：mv02mvmvmv2mv2EmvEk联立代入数据解得，E6
12、.8 eV。因为E6.8 eV10.2 eV，所以不能使基态氢原子发生跃迁。(2)若使基态氢原子电离，则E13.6 eV代入得Ek27.2 eV。答案：(1)不能(2)27.2 eV12(16分)(2018淮南二中期末)1951年物理学家发现了“电子偶素”，所谓“电子偶素”，就是一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统，已知正、负电子的质量均为m，普朗克常量为h，静电力常量为k。假设“电子偶素”中，正、负电子绕它们的质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子的质量m满足玻尔的轨道量子化理论，2mrv，n1,2，“电子偶素”的能量为正、负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知正、负电子相距为L时系统的电势能为Epk。求n1时“电子偶素”的能量及“电子偶素”由第一激发态跃迁到基态时发出光子的波长。解析：由于正、负电子质量相等，故两电子的轨道半径相等，则正、负电子间距为2r，速度均为v，有km2mvrn“电子偶素”的能量En2mv2k解得En“电子偶素”基态能量为E1“电子偶素”处于第一激发态时的能量为E2设“电子偶素”从第一激发态跃迁到基态时发出光子的波长为，则E2E1E1h解得。答案：
