2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 量子論初步測(cè)試 大綱人教版（通用）

2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 量子論初步 1.下圖為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖,熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的ABCD四個(gè)位置時(shí),關(guān)于觀察到的現(xiàn)象,下列說(shuō)法中正確的是( )A.相同時(shí)間內(nèi)放在A位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B.相同時(shí)間內(nèi)放在B位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比放在A位置時(shí)稍少些C.放在CD位置時(shí)屏上觀察不到閃光D.放在D位置時(shí)屏上仍能觀察到一些閃光,但次數(shù)極少解析:盧瑟福和他的同事們做粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí),得到以下結(jié)論:大部分粒子都能直接穿過(guò)金箔,個(gè)別的發(fā)生偏轉(zhuǎn),極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn),故AD正確,BC錯(cuò)誤.答案:AD2.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.圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)等勢(shì)線,實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌道.在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中,下列說(shuō)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,后變大答案:C3.盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容有( )A.原子的中心有個(gè)核,叫原子核B.原子的正電荷均勻分布在整個(gè)原子中C.原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里D.帶負(fù)電的電子在核外高速旋轉(zhuǎn)答案:ACD4.有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)法正確的是( )A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B.氫原子光譜說(shuō)明氫原子只發(fā)射特定頻率的光C.氫原子光譜說(shuō)明氫原子能級(jí)是分立的D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)解析:原子光譜是明線光譜,則A錯(cuò)誤,B正確.電子躍遷形成光譜線,光譜線不連續(xù)則能級(jí)不連續(xù),所以C正確.由h=E2-E1知D錯(cuò)誤.答案:BC5.(廣東韶關(guān)模擬)氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過(guò)程中( )A.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能增大,原子的能量增大B.原子要放出光子,電子的動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能減小,原子的能量也減小C.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能減小,原子的能量增大D.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能增大,原子的能量增大解析:氫原子的核外電子從距核較近軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過(guò)程中,原子的能量要增大,原子要吸收光子,因克服靜電引力做功.原子的電勢(shì)能要增大,故ABC錯(cuò)誤,D正確.答案:D6.如圖所示為氫原子的四個(gè)能級(jí),其中E1為基態(tài),若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2,氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3,則下列說(shuō)法正確的是( )A.原子A可能輻射出3種頻率的光子B.原子B可能輻射出3種頻率的光子C.原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D.原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4解析:氫原子A由激發(fā)態(tài)E2向低能級(jí)躍遷只能輻射1種頻率的光子,故A錯(cuò).氫原子B處于n=3的激發(fā)態(tài),其向低能級(jí)躍遷能輻射31,32,21的三種頻率的光子,故B正確.由氫原子能級(jí)的量子性,吸收光子必須滿(mǎn)足h=E2-E1,故CD錯(cuò)誤.答案:B7.子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱(chēng)為氫原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用.圖為氫原子的能級(jí)示意圖.假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級(jí)的氫原子,氫原子吸收光子后,發(fā)出頻率為12345和6的光,且頻率依次增大,則E等于( )A.h(3-1) B.h(5+6)C.h3 D.h4解析:由能級(jí)躍遷知識(shí)及題意可知,處于n=2能級(jí)的氫原子吸收能量為E的光子后,發(fā)出6種頻率的光,說(shuō)明氫原子是從n=4能級(jí)躍遷的,而12345和6頻率依次增大,說(shuō)明從n=4躍遷到n=2時(shí),輻射能量為h4的光子,綜上可知E=h4,D正確,ABC錯(cuò)誤.答案:D8.如圖為氫原子能級(jí)的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光.關(guān)于這些光下列說(shuō)法正確的是( )A.最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的B.頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D.用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)解析:由h=E,故=.故由n=4躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最大,波長(zhǎng)最短,所以該光子最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;因而n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量大于由n=4躍遷到n=3產(chǎn)生光子的能量,故其頻率不是最小,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤;大量的氫原子由n=4的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷,可能躍遷輻射出6種不同頻率的光子.故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出光子的能量E=-3.4 eV-(-13.6)eV=10.2 eV.因E>W逸=6.34 eV,故D正確.答案:D9.已知玻爾氫原子模型中電子的第一條(即離核最近的)可能軌道的半徑為r1,電子在這條軌道上運(yùn)動(dòng)的能量為E1,電子的電荷量為e,靜電力恒量為k,則電子在第三條可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量E3=_,電子在第三條可能軌道上的動(dòng)能Ek3=_.10.一個(gè)運(yùn)動(dòng)的處于基態(tài)的氫原子與另一靜止的處于基態(tài)的氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí),可使這兩個(gè)氫原子發(fā)生相同的能級(jí)躍遷,則運(yùn)動(dòng)的氫原子碰撞前的最小動(dòng)能是多少?已知?dú)湓拥碾婋x能E=13.6 eV.解析:要使運(yùn)動(dòng)氫原子的速度最小,則必須使二氫原子發(fā)生正碰且氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞損失的動(dòng)能將全部被基態(tài)氫原子所吸收,由玻爾理論知二基態(tài)氫原子碰撞時(shí)損失的動(dòng)能的最小值必為氫原子從n=1激發(fā)到n=2能級(jí)的能量差E=E2-E1=E設(shè)碰前運(yùn)動(dòng)的氫原子最小速度為v0,初動(dòng)能為Ek,碰后二氫原子速度為v,由動(dòng)量守恒mv0=2mv,由能量守恒得: Ek=2E得Ek=4E=40.8 eV.答案:40.8 eV11.如圖所示,氫原子從n>2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),輻射出能量為2.55 eV的光子.問(wèn)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(huà)出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖.解析:氫原子從n>2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),滿(mǎn)足:h=En-E2=2.55 eV,En=h+E2=-0.85 eV.所以n=4.基態(tài)氫原子要躍遷到n=4的能級(jí),應(yīng)提供:E=E4-E1=12.75 eV.躍遷圖如圖所示.答案:12.75 eV 見(jiàn)解析點(diǎn)評(píng):根據(jù)公式h=Em-En,可確定Em的能量,由能級(jí)公式En=判斷其量子數(shù),然后確定處于基態(tài)的氫原子躍遷到該狀態(tài)需要吸收的能量;對(duì)于輻射躍遷圖,可根據(jù)凡是處于高能量狀態(tài)原子均可向各種低能量狀態(tài)躍遷而輻射出若干頻率的光子.12.氫原子處于基態(tài)時(shí),原子的能量為E1=-13.6 eV,求:(1)當(dāng)氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),向外輻射的光子的波長(zhǎng)是多少?(2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離,至少要用多大頻率的光子照射氫原子?(3)一群氫原子在n=4能級(jí)時(shí)可放出幾種不同能量的光子?答案:(1)6.58×10-7 m (2)3.28×1015 Hz (3)6種