人教版高中物理选修35测试第十八章+本章优化总结.docx
- 文档编号:23688655
- 上传时间:2023-05-19
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:176.82KB
人教版高中物理选修35测试第十八章+本章优化总结.docx
《人教版高中物理选修35测试第十八章+本章优化总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版高中物理选修35测试第十八章+本章优化总结.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
人教版高中物理选修35测试第十八章+本章优化总结
本章优化总结
原子核式结构模型
卢瑟福核式结构模型是建立在α粒子散射实验基础上,其考查主要从以下两方面:
(1)α粒子散射实验的考查:
主要是散射实验装置(包括仪器作用的简单描述)、实验现象、现象分析和结论以及实验意义的考查.α粒子散射实验是物理学发展史上一个重要的实验,实验结果使人们对于物质结构的观念发生了根本性变化,从而否定了汤姆孙的原子结构的枣糕模型,卢瑟福核式结构模型建立的实验依据:
绝大多数α粒子穿过金箔基本上不发生偏转;少数发生偏转;极少数发生大角度偏转.
(2)卢瑟福核式结构模型的考查:
主要是核式结构内容的描述和理解,并且知道原子是由原子核和电子组成的.特别是能从力的角度、功能关系角度分析求解有关圆轨迹或曲线运动的轨迹问题.
选项图所示为在α粒子散射实验中,一束α粒子在穿越金箔内一个金原子的轨迹示意图,正确的是( )
[解析] A选项中2应该比1有较大偏转,3应该比4有较大偏转;B选项中2、3的偏转方向错误;C选项中3的偏转方向错误;在D选项中,2、4发生了明显偏转,3离核最近,发生大角度偏转,则只有D正确.
[答案] D
1.(2017·上海模拟)关于卢瑟福的α粒子散射实验,下列叙述中与得到的实验结果相符的是( )
A.所有α粒子穿过金箔后偏转角度都很小
B.大多数α粒子发生较大角度的偏转
C.向各个方向运动的α粒子数目基本相等
D.极少数α粒子产生超过90°的大角度偏转
解析:
选D.当α粒子穿过原子时,电子对α粒子影响很小,影响α粒子运动的主要是原子核,离核远则α粒子受到的库仑斥力很小,运动方向改变小.只有当α粒子与核十分接近时,才会受到很大库仑斥力,而原子核很小,所以α粒子接近它的机会就很少,所以只有极少数大角度的偏转,而绝大多数基本按直线方向前进,实验结果是:
离金原子核远的α粒子偏转角度小,离金原子核近的α粒子偏转角度大,正对金原子核的α粒子被返回,故A、B、C错误,D正确.
玻尔理论与能级跃迁
1.氢原子的半径公式:
rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,r1=0.53×10-10m.
2.氢原子的能级公式:
氢原子的能级公式:
En=
E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,E1=-13.6eV.
3.氢原子的能级图,如图所示
(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态.
(2)横线左端的数字“1,2,3,…”表示量子数,右端的数字“-13.6,-3.4,…”表示氢原子的能级.
(3)相邻横线间的距离,表示相邻的能级差,量子数越大,相邻的能级差越小.
(4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁条件为:
hν=Em-En.
已知氢原子基态的电子轨道为r1=0.528×10-10m,量子数为n的能级值为En=-
eV.
(1)求电子在基态轨道上运动时的动能.
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画出能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线.
(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长.(其中静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,真空中光速c=3.0×108m/s)
[思路点拨]解决此类问题的关键在于找出各物理量之间的关系,正确的运用动能公式及能级跃迁的公式.
[解析]
(1)设电子的质量为m,电子在基态轨道上的速率为v1,根据牛顿第二定律和库仑定律有m
=
所以Ek=
mv
=
=
J≈2.18×10-18J≈13.6eV.
(2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时,可以得到3条光谱线.如图所示.
(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1.
λ=
=
m≈1.03×10-7m.
[答案]
(1)13.6eV
(2)见解析图 (3)1.03×10-7m
原子跃迁条件hν=Em-En只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况.对于光子和原子作用而使原子电离时,只要入射光的能量E≥13.6eV,原子就能吸收.对于实物粒子与原子作用使原子激发时,粒子能量大于或等于能级差即可.
原子跃迁发出的光谱线条数N=C
=
,是一群氢原子,而不是一个,因为某一个氢原子有固定的跃迁路径.
2.如图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子( )
A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大
C.处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的
D.从高能级向低能级跃迁时,氢原子核一定向外放出能量
解析:
选A.氢原子从高能级跃迁到低能级辐射一定频率的光子.Em-En=hν,能级差值越大辐射光子的频率越大,波长越短,E4-E3 对本章中的考查热点主要有以下几点: ①玻尔能级公式的应用;②能级跃迁问题的综合判断;③原子能级跃迁的能量计算;④原子能级跃迁的谱线分析;⑤玻尔假设的迁移与应用等. (10分)某金属恰能发生光电效应时对应的最大波长等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光的波长.现在用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射,则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏? [解析] 设氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级发出的光子波长为λ0,由n=2能级跃迁到n=1能级发出的光子波长为λ,则E4-E2=h ,(3分) E2-E1=h .(3分) 根据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能为Ek=h -h =2E2-E1-E4=2×(-3.4)eV+13.6eV+0.85eV=7.65eV.(4分) [答案] 7.65eV 章末过关检测(三) (时间: 60分钟,满分: 100分) 一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系,下列说法正确的是( ) A.卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的 B.卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论 C.卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性 D.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论 解析: 选D.卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布,并非为了验证汤姆孙模型是错误的,A错误;卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论,B错误;卢瑟福做了α粒子散射实验后,由实验现象而提出了“核式结构”理论,C错误,D正确. 2.(2017·南京高二检测)关于线状谱,下列说法中正确的是 ( ) A.每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同 B.每种原子处在不同的物质中的线状谱不同 C.每种原子在任何外界条件下发光的线状谱都相同 D.两种不同的原子发光的线状谱可能相同 解析: 选C.每种原子在任何外界条件下的线状谱都相同,不同原子的线状谱不同. 3.(2017·天津七校联考)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子( ) A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量减少 C.吸收光子,能量增加D.吸收光子,能量减少 解析: 选B.氢原子从高能级向低能级跃迁时,放出光子,能量减少,故选项B正确,选项A、C、D错误. 4.如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 ( ) 解析: 选C.根据ΔE=hν,ν= ,可知λ= = ,能级差越大,波长越小,所以a的波长最小,b的波长最大,答案选C. 5.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n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光,则谱线b是氢原子( ) A.从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 B.从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 C.从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光 D.从n=2的能级跃迁到n=1的能级时的辐射光 解析: 选B.从氢原子光谱图上可以看出谱线a、b相邻且波长λb<λa,则谱线b光子的频率大于谱线a光子的频率,产生谱线b的能级差仅大于产生谱线a的能级差,所以B正确. 6.有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与它发生碰撞.已知碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收,从而使该原子由基态跃迁到激发态,然后此原子向低能级跃迁,并放出光子.若氢原子碰撞后放出一个光子,已知氢原子的基态能量为E1(E1<0).则速度v0至少为( ) A. B. C. D. 解析: 选C.由动量守恒定律有mv0=2mv,碰撞过程损失的动能为ΔE= mv - ·2mv2,由能级跃迁知识有ΔE至少为由n=2的能级跃迁至基态时的能量变化,则ΔE=E2-E1=- E1,联立解得v0= ,故C正确. 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分) 7.根据光谱的特征谱线,可以确定物质的化学组成和鉴别物质,以下说法正确的是( ) A.线状谱中的明线是特征谱线,吸收光谱中的暗线不是特征谱线 B.线状谱中的明线不是特征谱线,吸收光谱中的暗线是特征谱线 C.线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线是特征谱线 D.同一元素的线状谱的明线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的 解析: 选CD.根据光谱理论知,明线光谱与吸收光谱都能表示元素的特点,都是元素的特征谱线,而同一元素的线状谱与吸收光谱都是一一对应的,C、D正确. 8.氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是( ) A.核外电子受力变小 B.原子的能量减少,电子的动能增加 C.氢原子要吸收一定频率的光子 D.氢原子要放出一定频率的光子 解析: 选BD.氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,r减小,由库仑定律知核外电子受力变大,A错;由k =m 得Ek= mv2= 知电子的动能变大,由En=- eV知n减小时原子能量减少,B对;电子由高能级向低能级跃迁时放出一定频率的光子,C错,D对. 9.欲使处于基态的氢原子激发或电离,下列措施可行的是( ) A.用10.2eV的光子照射 B.用11eV的光子照射 C.用14eV的光子照射D.用10eV的光子照射 解析: 选AC.由氢原子能级图可求得E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,即10.2eV是第二能级与基态之间的能量差,处于基态的氢原子吸收10.2eV的光子后将跃迁到第一激发态,可使处于基态的氢原子激发,A项正确;Em-E1≠11eV、Em-E1≠10eV,即不满足玻尔理论关于跃迁的条件,B、D项错误;要使处于基态的氢原子电离,照射光的能量须不小于13.6eV,而14eV>13.6eV,故用14eV的光子照射可使基态的氢原子电离,C项正确. 10.用具有一定动能的电子轰击大量处于基态的氢原子,使这些氢原子被激发到量子数为n(n>2)的激发态,此时出现的氢光谱中有N条谱线,其中波长的最大值为λ.现逐渐提高入射电子的动能,当动能达到某一值时,氢光谱中谱线数增加到N′条,其中波长的最大值变为λ′.下列各式中可能正确的是( ) A.N′=N+nB.N′=N+n-1 C.λ′>λD.λ′<λ 解析: 选AC.氢原子处于n能级向较低激发态或基态跃迁时,可能产生的光谱线条数的计算公式为N=C = .设氢原子被激发到量子数为n′的激发态时出现的氢光谱中有N′条谱线,若n′=n+1,N′= =N+n,故A项正确.氢原子能级越高相邻能级差越小,由ΔE= ,n′>n,则ΔE′<ΔE,所以λ′>λ,故C项正确. 三、非选择题(本题共3小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 11.(20分)汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比),其实验原理如图所示.电子流平行于极板射入,极板P、P′间同时存在匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流不会发生偏转;极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流穿出平行板电容器时的偏转角θ= rad.已知极板长L=3.0×10-2m,电场强度大小为E=1.5×104V/m,磁感应强度大小为B=5.0×10-4T.求电子比荷. 解析: 无偏转时,洛伦兹力和电场力平衡,则eE=evB 只存在磁场时,有evB=m , 由几何关系r= 偏转角很小时,r≈ 联立上述各式并代入数据得电子的比荷 = ≈1.3×1011C/kg. 答案: 1.3×1011C/kg 12.(20分)将氢原子电离,就是从外部给电子以能量,使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子. (1)若要使n=2激发态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子? (2)若用波长为200nm的紫外线照射氢原子,求氢原子电离后电子的速度多大? (电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量me=0.91×10-30kg) 解析: (1)n=2时,E2= eV=-3.4eV 所谓电离,就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n=∞的轨道,n=∞时,E∞=0. 所以,要使处于n=2激发态的氢原子电离,电离能为 ΔE=E∞-E2=3.4eV ν= = Hz≈8.21×1014Hz. (2)波长为200nm的紫外线一个光子所具有的能量 E0=h·ν0=6.63×10-34× J=9.945×10-19J 电离能ΔE=3.4×1.6×10-19J=5.44×10-19J 由能量守恒: hν0-ΔE= mv2 代入数值解得: v≈9.95×105m/s. 答案: (1)8.21×1014Hz (2)9.95×105m/s 美文欣赏 1、走过春的田野,趟过夏的激流,来到秋天就是安静祥和的世界。 秋天,虽没有玫瑰的芳香,却有秋菊的淡雅,没有繁花似锦,却有硕果累累。 秋天,没有夏日的激情,却有浪漫的温情,没有春的奔放,却有收获的喜悦。 清风落叶舞秋韵,枝头硕果醉秋容。 秋天是甘美的酒,秋天是壮丽的诗,秋天是动人的歌。 2、人的一生就是一个储蓄的过程,在奋斗的时候储存了希望;在耕耘的时候储存了一粒种子;在旅行的时候储存了风景;在微笑的时候储存了快乐。 聪明的人善于储蓄,在漫长而短暂的人生旅途中,学会储蓄每一个闪光的瞬间,然后用它们酿成一杯美好的回忆,在四季的变幻与交替之间,散发浓香,珍藏一生! 3、春天来了,我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。 让心灵长出北归大雁的翅膀,乘着吹动彩云的熏风,捧着湿润江南的霡霂,唱着荡漾晨舟的渔歌,沾着充盈夜窗的芬芳,回到久别的家乡。 我翻开解冻的泥土,挖出埋藏在这里的梦,让她沐浴灿烂的阳光,期待她慢慢长出枝蔓,结下向往已久的真爱的果实。 4、好好享受生活吧,每个人都是幸福的。 人生山一程,水一程,轻握一份懂得,将牵挂折叠,将幸福尽收,带着明媚,温暖前行,只要心是温润的,再遥远的路也会走的安然,回眸处,愿阳光时时明媚,愿生活处处晴好。 5、漂然月色,时光随风远逝,悄然又到雨季,花,依旧美;心,依旧静。 月的柔情,夜懂;心的清澈,雨懂;你的深情,我懂。 人生没有绝美,曾经习惯漂浮的你我,曾几何时,向往一种平实的安定,风雨共度,淡然在心,凡尘远路,彼此守护着心的旅程。 沧桑不是自然,而是经历;幸福不是状态,而是感受。 6、疏疏篱落,酒意消,惆怅多。 阑珊灯火,映照旧阁。 红粉朱唇,腔板欲与谁歌? 画脸粉色,凝眸着世间因果;未央歌舞,轮回着缘起缘落。 舞袖舒广青衣薄,何似院落寂寞。 风起,谁人轻叩我柴扉小门,执我之手,听我戏说? 7、经年,未染流殇漠漠清殇。 流年为祭。 琴瑟曲中倦红妆,霓裳舞中残娇靥。 冗长红尘中,一曲浅吟轻诵描绘半世薄凉寂寞,清殇如水。 寂寞琉璃,荒城繁心。 流逝的痕迹深深印骨。 如烟流年中,一抹曼妙娇羞舞尽半世清冷傲然,花祭唯美。 邂逅的情劫,淡淡刻心。 那些碎时光,用来祭奠流年,可好? 8、缘分不是擦肩而过,而是彼此拥抱。 你踮起脚尖,彼此的心就会贴得更近。 生活总不完美,总有辛酸的泪,总有失足的悔,总有幽深的怨,总有抱憾的恨。 生活亦很完美,总让我们泪中带笑,悔中顿悟,怨中藏喜,恨中生爱。 9、海浪在沙滩上一层一层地漫涌上来,又一层一层地徐徐退去。 我与你一起在海水中尽情的戏嬉,海浪翻滚,碧海蓝天,一同感受海的胸怀,一同去领略海的温情。 这无边的海,就如同我们俩无尽的爱,重重的将我们包裹。 10、寂寞的严冬里,到处是单调的枯黄色。 四处一片萧瑟,连往日明净的小河也失去了光彩,黯然无神地躲在冰面下恹恹欲睡。 有母女俩,在散发着丝丝暖意的阳光下,母亲在为女儿梳头。 她温和的把头发理顺。 又轻柔的一缕缕编织着麻花辫。 她脸上写满笑意,似乎满心的慈爱永远装不下,溢到嘴边。 流到眼角,纺织进长长的。 麻花辫。 阳光亲吻着长发,像散上了金粉,闪着飘忽的光辉。 女儿乖巧地依偎在母亲怀里,不停地说着什么,不时把母亲逗出会心的微笑,甜美的亲情融化了冬的寒冷,使萧索的冬景旋转出春天的美丽。 11、太阳终于伸出纤纤玉指,将青山的柔纱轻轻褪去。 青山那坚实的肌胸,挺拔的脊梁坦露在人们的面前,沉静而坚毅。 不时有云雾从它的怀中涌起,散开,成为最美丽的语言。 那阳光下显得凝重的松柏,那苍茫中显现出的点点殷红,那散落在群山峰顶神秘的吻痕,却又增添了青山另外的神秘。 12、原野里那郁郁葱葱的植物,叫我们丝毫感受不到秋天的萧索,勃勃生机与活力仍在田间高山涌动。 谷子的叶是墨绿的,长而大的谷穗沉甸甸地压弯了昨日挺拔的脊梁;高粱仍旧那么苗条,满头漂亮的红缨挥洒出秋的风韵;那纵横原野的林带,编织着深绿浅黄的锦绣,抒写出比之春夏更加丰富的生命色彩。 13、终于,心痛,心碎,心成灰。 终于选择,在月光下,被遗忘。 百转千回,早已物是人非;欲说还休,终于咫尺天涯;此去经年,你我终成陌路。 爱你,终是一朵花开至荼糜的悲伤,一只娥飞奔扑火的悲哀。 14、世界这么大,能遇见,不容易。 心若向阳,何惧忧伤。 人只要生活在这个世界上,就有很多烦恼,痛苦或是快乐,取决于你的内心。 人不是战胜痛苦的强者,便是屈服于痛苦的弱者。 再重的担子,笑着也是挑,哭着也是挑。 再不顺的生活,微笑着撑过去了,就是胜利。 15、孤独与喧嚣无关,摩肩接踵的人群,演绎着身外的花开花谢,没谁陪你挥别走远的流年。 孤独与忙碌迥异,滚滚红尘湮没了心境,可少了终点的奔波,人生终究一样的苍白。 当一个人成长以后,在他已经了解了世界不是由鲜花和掌声构成之后,还能坚持自己的梦想,多么可贵。 16、生活除却一份过往和爱情外,还是需要几多的遐思。 人生并不是单单的由过往和爱情符号所组成的,过往是人生对所有走过岁月的见证;因为简单,才深悟生命之轻,轻若飞花,轻似落霞,轻如雨丝;因为简单,才洞悉心灵之静,静若夜空,静似幽谷,静如小溪。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版 高中物理 选修 35 测试 第十八 本章 优化 总结