资源简介

2024-2025学年粤教版（2019）选择性必修第三册 5.1原子的结构 同步作业（含解析）
一、单选题
1．铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为，跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量，元电荷）( )
A. B. C. D.
2．氢原子是宇宙中最早、最丰富的原子，约占宇宙中可见物质的75%。氢原子核由一个质子构成，1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核时率先发现了质子。氢原子的能级示意图如图所示，α粒子可通过核反应获得。已知的半衰期为4天，根据以上信息，下列说法正确的是( )
A.100个氡原子核（）经8天后还剩25个
B.能量为13.1eV的单色光照射处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁
C.能量为13.1eV的电子撞击处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁
D.一个处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时最多可发出6种不同颜色的光
3．氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子( )
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
4．氢原子第n能级的能量为，其中是基态能量，。若处于某能级的氢原子可辐射能量为的光子，辐射光子后氢原子的能量比基态能量高，处于该能级（辐射光子前）的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率有( )
A.3种 B.4种 C.6种 D.10种
5．关于卢瑟福原子核式结构模型的表述下列说法不正确的是( )
A.原子的中心有一个很小的核，叫原子核
B.原子核由质子和中子组成
C.电子在核外空间绕核旋转
D.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内
6．氢原子第n能级的能量为，其中是基态能量，。若处于某能级的氢原子可辐射能量为的光子，辐射光子后氢原子的能量比基态能量高，处于该能级（辐射光子前）的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率有( )
A.3种 B.4种 C.6种 D.10种
7．2024年10月15日，嫦娥六号从月球背面带回的样品完成鉴定，样品中的含量十分丰富，是核聚变的理想材料。的质子数与中子数分别为( )
A.2和3 B.3和2 C.1和2 D.2和1
8．如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。图甲中的属于巴尔末系，都是氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线。下列说法中正确的是( )
A.对应的光子能量比的大
B.对应的光子动量比的大
C.是氢原子从向能级跃迁时产生的
D.氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线均在的左侧
二、多选题
9．关于卢瑟福的原子核式结构，下列叙述正确的是( )
A.原子是一个质量分布均匀的球体
B.原子的质量几乎全部集中在原子核内
C.原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内
D.原子直径的数量级大约是，原子核直径的数量级是
10．1885年，巴耳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均满足公式，式中R为里德伯常量。已知分别是氢原子从量子数为3、4、5、6的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线。玻尔理论能够很好地解释巴耳末公式。已知氢原子的能级公式为，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A.里德伯常量为
B.里德伯常量R的单位为m
C.辐射时，氢原子电势能的减少量等于电子动能的增加量
D.若都能使同一金属发生光电效应，用照射时逸出的光电子的最大初动能要大些
11．如图所示为粒子散射实验的示意图：放射源发出射线打到金箔上，带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中1、2、3为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或者依据实验结果做出的推理，正确的有( )
A.在位置2接收到的粒子最多
B.在位置1接收到粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内
C.在位置1接收到的粒子一定比在位置2接收到的粒子所受金原子核斥力的冲量更大
D.若正电荷均匀分布在原子内，则三个位置接收到粒子的比例应相差不多
三、计算题
12．请说说英国物理学家汤姆孙如何由实验判定电子是原子的组成部分。
13．19世纪末物理学的三大发现对人们了解微观世界有什么价值 请查阅资料，写一篇小论文，通过网络或者板报的方式交流。
参考答案
1．答案：C
解析：铯原子从高能级跃迁到低能级满足，的量级是，则跃迁发射的光子的频率量级为，C正确.
2．答案：C
解析：A.半衰期只适用于大量原子核衰变，不适用于少数原子核衰变，所以100个氡原子核（）经8天后不一定还剩25个，故A错误；
B.处于基态的氢原子若吸收一个能量为13.1eV的光子后，具有的能量为
根据氢原子的能级图可知，不存在该能级，所以能量为13.1eV的单色光照射处于基态的氢原子时不可以使氢原子发生跃迁，故B错误；
C.能量为13.1eV的电子撞击处于基态的氢原子时，部分电子动能被吸收，只要被吸收的能量等于某个能级与基态的能量差，就可以使氢原子发生跃迁，故C正确；
D.一个处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时，跃迁路径可能为、、，可知最多可发出3种不同颜色的光，故D错误。
故选C。
3．答案：B
解析：氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子放出光子，且放出光子的能量等于两能级之差，能量减少。
故选B。
4．答案：A
解析：设氢原子发射光子前处于第k能级，发射后的能量为
解得
则
辐射光子的频率有
种
故选A。
5．答案：B
解析：卢瑟福原子核式结构模型的表述内容：原子的中心有一个很小的核，叫原子核；电子在核外空间绕核旋转；且原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内。原子核由质子和中子组成在表述中没有提及，该部分是查德威克发现中子后提出的核子模型。
故选B。
6．答案：A
解析：设氢原子发射光子前处于第k能级，发射后的能量为
解得
则
辐射光子的频率有
故选A。
7．答案：D
解析：的质子数是2，质量数是3，则中子数为1。
故选D。
8．答案：D
解析：AB.对应的光子波长比的大，则频率低，动量小，，能量小，故AB错误；
C.由图可知，四条谱线中谱线的波长最短，频率最大，而氢原子从高能级向能级跃迁产生的光子中，从能级向能级跃迁时产生的光子能量最小，其波长最长，频率最小，故C错误；
D.氢原子从高能级向能级跃迁时产生的光子能量均大于，则波长均小于，谱线均在的左侧，故D正确。
故选D。
9．答案：BD
解析：
10．答案：AD
解析：本题考查对玻尔理论的理解。
由，可得，A项正确；从巴耳末公式可以得出里德伯常量R的单位为，B项错误；是氢原子从量子数为4的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线，电场力对电子做正功，电子的动能增加，氢原子的电势能减少，原子的能量减少，所以氢原子电势能的减少量大于电子动能的增加量，C项错误；由题意可知，比的频率高，若、都能使同一金属发生光电效应，由知，用照射时逸出的光电子的最大初动能要大些，D项正确。
11．答案：BC
解析：A．原子的内部是很空阔的，原子核非常小，所以绝大多数粒子的运动轨迹没有发生偏转，则在位置3接收到的粒子最多，所以A错误；
B．在位置1接收到粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内，所以B正确；
C．位置2接收到的粒子一定比位置1接收到的粒子所受金原子核斥力的冲量更小，因为在位置1，粒子速度反向运动，则动量的变化量更大，所以冲量更大，则C正确；
D．若正电荷均匀分布在原子内，则粒子与原子正面撞击，粒子最后反弹，则三个位置接收到粒子的比例应相差很多，所以D错误。故选BC。
12．答案：汤姆孙通过测定阴极射线的电性实验，测得阴极射线中含有带负电的粒子，然后用不同金属做阴极，通过测定产生的阴极射线中带负电粒子的比荷大小，从而推理得到阴极射线中的粒子是电子。后来，汤姆孙和他的学生直接测量了氢离子和阴极射线的电荷，证明了阴极射线的电荷量与氢离子的电荷量大小基本相同，计算出阴极射线的质量是氢离子质量的，这些事实不仅证实了阴极射线确实是带电粒子流，而且表明不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分，比最轻的氢原子的质量还小得多，汤姆孙将这种带电粒子称为电子，电子的发现说明原子具有一定的结构，也就是说原子是由电子和其他物质组成的。
解析：
13．答案：略
解析：

展开更多......

收起↑