課時分層作業(yè)(四十五)　原子結(jié)構(gòu)基礎性題組1．(多選)以下說法正確的是(　　)A.盧瑟福通過對a粒子散射實驗結(jié)果的分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B.原子的發(fā)射光譜和吸收光譜都是分立的線狀譜C.湯姆孫通過對不同材料做陰極發(fā)出的射線研究，并研究光電效應等現(xiàn)象，說明電子是原子的組成部分，是比原子更小的基本的物質(zhì)單元D.玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，該理論能解釋大多數(shù)原子光譜的實驗規(guī)律2．從α粒子散射實驗結(jié)果出發(fā)推出的結(jié)論有：①金原子內(nèi)部大部分都是空的；②金原子是一個球體；③湯姆孫的原子模型不符合原子結(jié)構(gòu)的實際情況；④原子核的半徑約是10－15 m，其中正確的是    (　　)A．①②③         B．①③④C.①②④          D．①②③④3.氫原子能級示意圖如圖所示．光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光為可見光．要使處于基態(tài)(n＝1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為(　　)A．12.09 eV    B．10.20 eVC.1.89 eV    D．1.51 eV4.抗戰(zhàn)疫情取得階段性的勝利，2020年5月6日湖北省高三學生迎來了開學，學校校門口都設有紅外測溫儀，其原理是：被測物體輻射的電磁波只有紅外線可被該測溫儀捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號．如圖為氫原子能級示意圖，已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62 eV，當大量處于第5能級的氫原子向較低能級躍遷時，所輻射出的光子中能被紅外測溫儀捕捉到的光子頻率種類有(　　)A.1種    B．2種C.3種    D．4種5.(多選)如圖所示為氫原子的能級圖．已知氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時，輻射出A光；當B光照射氫原子時，可以使處于n＝2能級的氫原子躍遷到n＝3能級．以下判斷正確的是 (　　)A.A光的波長小于B光的波長B.A光比B光更容易發(fā)生衍射C.A光光子的動量小于B光光子的動量D.從n＝3能級躍遷到n＝2能級時輻射的光子可以使逸出功為1.88 eV的金屬發(fā)生光電效應   綜合性題組6.原子鐘是利用原子躍遷產(chǎn)生固定頻率的光進行計時的工具．中國在2020年6月發(fā)射了最后一顆北斗衛(wèi)星，這也是中國北斗三號系統(tǒng)的“收官之星”，這些衛(wèi)星都采用星載氫原子鐘．如圖為氫原子的能級圖，用大量處于n＝2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時發(fā)射出的光照射光電管陰極K，測得光電管中的遏止電壓(也叫截止電壓)為7.6 V，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，元電荷e＝1.6×10－19 C，下列判斷正確的是(　　)A.電子從陰極K表面逸出的最大初動能為2.6 eVB.陰極K材料的逸出功為7.6 eVC.陰極K材料的極限頻率約為6.27×1014 HzD.氫原子從n＝4能級躍遷到n＝2能級，發(fā)射出的光照射該光電管陰極K時能發(fā)生光電效應7．(多選)如圖所示，甲圖為演示光電效應的實驗裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關系曲線；丙圖為氫原子的能級圖；丁圖給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率．以下說法正確的是(　　) 幾種金屬的逸出功和極限頻率金屬W0/eVvc/(×1014Hz)鈉2.295.53鉀2.255.44銣2.135.15丁A.若b光為綠光，c光可能是紫光B．若a光為綠光，c光可能是紫光C．若b光光子能量為2.81 eV，用它照射由金屬銣構(gòu)成的陰極，產(chǎn)生的大量具有最大初動能的光電子去轟擊大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光D．若b光光子能量為2.81 eV，用它直接照射大量處于n＝2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光   課時分層作業(yè)(四十五)　原子結(jié)構(gòu)1．解析：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確；根據(jù)光譜的特點可知，原子的發(fā)射光譜和吸收光譜都是分立的線狀譜，故B正確；湯姆孫通過對不同材料做陰極發(fā)出的射線研究，并研究光電效應等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了電子，并說明電子是原子的組成部分，是比原子更小的基本的物質(zhì)單元，故C正確；玻爾理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，該理論較好地解釋了氫光譜，但不能解釋大多數(shù)原子光譜的實驗規(guī)律，故D錯誤．答案：ABC2．解析：α粒子的散射現(xiàn)象的實驗結(jié)果表明，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，并有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角度超過90°，有的幾乎達到180°而被反彈回來．這說明原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，原子核體積很小，質(zhì)量很大，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，原子核外有一個非常大的空間，核外電子圍繞原子核高速運動，則從α粒子散射實驗結(jié)果出發(fā)推出的結(jié)論有金原子內(nèi)部大部分都是空的，湯姆孫的原子模型不符合原子結(jié)構(gòu)的實際情況，原子核的半徑約是10－15 m，不能說明金原子是球體，故B正確，A、C、D錯誤．答案：B3．解析：本題考查原子的能級躍遷問題，體現(xiàn)了模型建構(gòu)的核心素養(yǎng)．由題圖數(shù)據(jù)分析可知，只有氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光子能量在可見光光子能量范圍內(nèi)，所以處于基態(tài)(n＝1)的氫原子最少也要躍遷到n＝3能級，氫原子吸收的能量最小為ΔE＝E3－E1＝12.09 eV，故選A.答案：A4．解析：根據(jù)＝＝10種知，大量處于n＝5的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出10種不同頻率的可見光．根據(jù)能級的躍遷滿足hν＝Em－En，得躍遷產(chǎn)生的光子能量分別是13.06 eV，12.75 eV，12.09 eV，10.2 eV，2.86 eV，2.55 eV，1.89 eV，0.97 eV，0.66 eV，0.31 eV.由于紅外線單個光子能量的最大值為1.62 eV，所以能被紅外測溫儀捕捉的光子能量有0.97 eV，0.66 eV，0.31 eV，共3種，故C正確，A、B、D錯誤．答案：C5．解析：氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級的能級差大于從n＝2能級躍遷到n＝3能級時的能級差，根據(jù)Em－En＝hν＝h知，A光的波長小于B光的波長，故A正確；波長越長的光越容易發(fā)生衍射，所以B光更容易發(fā)生衍射，故B錯誤；根據(jù)p＝，可知A光光子的動量大于B光光子的動量，故C錯誤；從n＝3能級躍遷到n＝2能級時輻射的光子的能量E32＝E3－E2＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV>1.88 eV，可知能使逸出功為1.88 eV的金屬發(fā)生光電效應，故D正確．答案：AD6．解析：因遏止電壓為U0＝7.6 V，根據(jù)動能定理可知，光電子的最大初動能Ekm＝eU0，光電子的最大初動能為7.6 eV，故A錯誤；根據(jù)光電效應方程，可知，W0＝hν－Ekm，而hν＝E2－E1；因此W0＝10.2 eV－7.6 eV＝2.6 eV，故B錯誤；因逸出功W0等于hν0，則材料的極限頻率ν0＝＝ Hz≈6.27×1014 Hz，故C正確；從n＝4能級躍遷到n＝2能級，釋放能量為ΔE＝3.4 eV－0.85 eV＝2.55 eV<2.6 eV，因此發(fā)射出的光照射該光電管陰極K時，不能發(fā)生光電效應，故D錯誤．答案：C7．解析：本題考查能級躍遷理論及根據(jù)I － U圖像分析光電效應現(xiàn)象．由光電效應方程Ek＝hν－W0和eUc＝Ek聯(lián)立有eUc＝hν－W0，即光子照射同一金屬時，只要遏止電壓一樣，說明光子的頻率一樣，遏止電壓越大，光子的頻率越大，因此可知b光和c光的頻率相同且大于a光的頻率，故A錯誤，B正確；b光照射金屬銣，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ek＝2.81 eV－2.13 eV＝0.68 eV，用光電子轟擊氫原子，氫原子可以只吸收電子的部分能量而發(fā)生躍遷，因此處于n＝3能級的氫原子吸收的能量為ΔEk＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，這時氫原子處在n＝4的能級，向低能級躍遷可輻射＝6種不同頻率的光，故C正確；若用b光照射氫原子，氫原子只能吸收能量恰好為能級之差的光子，2.81 eV不滿足該條件，因此此光子不被吸收，故D錯誤．答案：BC

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