1、高考资源网（） 您身边的高考专家章末综合测评(三)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的4个选项中，第16题只有一个选项符合要求，第710题有多个选项符合要求全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1下列叙述中符合物理学史的有()A汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C查德威克通过对粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型D玻尔根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式解析汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，A对；卢瑟福通过对粒子散射实验现象的
2、分析，得出了原子的核式结构模型，B、C错；巴耳末根据氢原子光谱在可见光区的四条谱线得出巴耳末公式，D错误答案A2关于阴极射线的性质，下列说法正确的是()A阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的B阴极射线本质是电子C阴极射线在电磁场中的偏转表明阴极射线带正电D阴极射线的比荷比氢原子核小解析阴极射线是原子受激发射出的电子流，故A、C错，B对；电子带电荷量与氢原子相同，但质量是氢原子的，故阴极射线的比荷比氢原子大，D错答案B3根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型如图所示为原子核式结构模型的粒子散射图景图中实线表示粒子的运动轨迹则关于粒子散射实验，下列说法正确的是()A图中大角度偏转的粒子的电
3、势能先减小后增大B图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核发生了碰撞C绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小D根据粒子散射实验可以估算原子大小解析题图中大角度偏转的粒子所受的电场力先做负功，后做正功，则其电势能先增大后减小，故A错误；题图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核之间的库仑斥力作用，阻碍粒子运动，但是并没有发生碰撞，B错误；绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小，C正确；根据粒子散射实验可以估算原子核大小，D错误答案C4如图所示，a、b、c、d分别表示氢原子在不同能级间的四种跃迁，辐射光子频率最大的是()Aa BbCcDd解析haE2E1
4、10.2 eV，hbE3E112.09 eV，hcE3E21.89 eV，hdE4E30.66 eV，故频率最大的是b光子，选项B正确答案B5已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是()解析根据能级图可知，从n5到n4时能级差最小，辐射光子的能量最小，所以其波长最长答案A6许多物质在紫外线照射下能发出荧光，紫外线照射时，这些物质的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为E1和E2，则下列说法正确的是()A两次跃迁均向高能级跃迁，且E1E2B两次跃迁均向低能级跃迁，且E1E2D先向低能级跃迁，再向高能级跃迁，且E1h2，
5、故E1E2，选项C正确答案C7关于光谱，下列说法正确的是()A太阳光谱是吸收光谱B太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成D根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素解析太阳光谱是吸收光谱因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光，由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大
6、气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收上述选项中正确的是A、B.答案AB8处于基态的氢原子吸收一个光子后，则下列说法正确的是()A电子绕核旋转半径增大B电子的动能增大C氢原子的电势能增大D氢原子的总能量增加解析由玻尔理论可知，氢原子吸收光子后，应从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做负功，电势能增加另由经典电磁理论知，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力，故，所以Ekmv2.可见，电子运动轨道半径增大，动能减小，再结合能量守恒定律，氢原子吸收光子，总能量增加，故正确选项为A、C、D.答案ACD9根据氢原子的玻尔模型，氢原子核外电子在第一轨道和第二轨
7、道运行时()A轨道半径之比为14B速度之比为41C周期之比为18D动能之比为41解析由玻尔公式rnn2r1，所以轨道半径之比为r1r2122214，故A对；根据库仑定律和牛顿第二定律有：km，vn，所以速度之比为21，故B错；根据库仑定律和牛顿第二定律有：kmrn，T，所以周期之比为18，故C对；根据mvk，所以动能之比为41，故D对答案ACD10(多选)如图所示的氢原子能级图，可见光的能量范围为1.623.11 eV，用可见光照射大量处于n2能级的氢原子，可观察到多条谱线，若是用能量为E的实物粒子轰击大量处于n2能级的氢原子，至少可观察到两条具有显著热效应的红外线，则()A一定有4.73 e
8、VE1.62 eVBE的值可能使处于基态的氢原子电离CE一定大于2.86 eVDE的值可能使基态氢原子产生可见光解析红外线光子能量小于可见光光子能量，由实物粒子轰击大量处于n2能级的氢原子，至少可观察到两种红外线光子，说明处于n2能级的氢原子受激发后至少跃迁到n5，所以实物粒子的最小能量为EE5E22.86 eV，所以选项AC错误；因为E可以为大于或等于2.86 eV的任意值，则选项BD正确答案BD二、非选择题(本题共6小题，共60分按题目要求作答)11(8分)卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径r10.53101
9、0 m，已知电子的质量m9.111031 kg，电荷量e1.601019 C用经典物理学知识，试计算在此轨道上电子绕核运动的加速度的大小解析电子在原子核外绕核高速运动，所需的向心力恰好由电子和原子核的库仑力来提供根据牛顿第二定律有kma解得a9.01022 m/s2.答案9.01022 m/s212(10分)如果粒子以速度v与电子发生弹性正碰(假设电子原来是静止的)，已知粒子的质量为电子质量的7 300倍，碰撞后粒子的速度变化了多少？并由此说明为什么原子中的电子不能使粒子发生明显的偏转解析设粒子初速度为v，质量为M，与电子碰后速度为v1，电子质量为m，与粒子碰后速度为v2，由动量守恒定律可得M
10、vMv1mv2由能量守恒定律可得Mv2Mvmv联立解得碰撞后粒子速度为v1v粒子速度变化量为vv1v把M7 300m代入上式得v0.000 3v可见粒子的速度变化只有万分之三，说明原子中的电子不能使粒子发生明显的偏转答案0.000 3v(v为粒子与电子碰撞前的速度)粒子的速度变化只有万分之三13(12分)氢原子基态能量E113.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径r10.531010 m求氢原子处于n4激发态时：(已知能量关系En，半径关系rnn2r1，k9.0109 Nm2/C2，e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js)(1)原子系统具有的能量；(2)电子在n4轨道上运动的动
11、能；(3)若要使处于n2能级的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？解析(1)由En得E40.85 eV.(2)因为rnn2r1，所以r442r1，由圆周运动知识得km所以Ek4mv2 J0.85 eV.(3)要使处于n2能级的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量为h0，得8.211014 Hz.答案(1)0.85 eV(2)0.85 eV(3)8.211014 Hz14(10分)有大量的氢原子吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n3的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为E1，则吸收光子的频率是多少？当这些处于激发态的氢原子向低能级跃
12、迁发光时，可发出几条谱线？辐射光子的能量分别为多少？解析据跃迁理论hE3E1，而E3E1，所以.由于是大量原子，可从n3跃迁到n1，从n3跃迁到n2，再从n2跃迁到n1，故应有三条谱线，光子能量分别为E3E1，E3E2，E2E1，即E1，E1，E1.答案见解析15(10分)氢原子的能级图如图所示原子从能级n3向n1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应有一群处于n4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属普朗克常量h6.631034 Js，求：(1)氢原子向较低能级跃迁时共能发出几种频率的光；(2)该金属的逸出功和截止频率解析(1)处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时可产生的光
13、的频率的种数为N6(种)(2)WE3E112.09 eV，E3E1h解得2.91015 Hz.答案(1)6(2)12.09 eV2.91015 Hz16(10分)实验室考查氢原子跃迁时的微观效应已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH1.671027 kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n5的能级状态(1)这些氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光？(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p表示(h为普朗克常量，为光子频率，c为真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率(保留3位有效数字，1 eV1.601019 J)解析(1)不同频率的光的种类为NC10(2)由动量守恒mHvHp光子知：当最大时，反冲速率vH最大又hmaxE5E10.54 eV(13.6 eV)13.06 eV2.091018 J故最大反冲速率vH m/s4.17 m/s答案(1)10(2)4.17 m/s- 9 - 版权所有高考资源网