(五)原子的结构-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修3同步周测卷（粤教版）

物耀（厚教质）透择性多修第三图第士页（具1万} ① 衡水金海·先章驱·高二网步周测存五 物理（圈较板} 选择性必修第三暖第2面【共1面] 名 分数 超号 1 答案 三，非进择题（木题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.15分》在对原子结构的探常历史中，汤，孙，卢瑟桶等科学家器做出了杰出的贡截 《1)1897年，汤期根据阴极时载在电场和磁场中的信转情况《如图甲所示)，瓢定阴 极射找是 (填“电篮波”或电子”)，进而认为原子是一个球体，提出堰子“西 瓜模型”或 概型” (2)1909一1911年，英国物理学家卢琴福和使的助手选行了用a粒子玺击金箱的实 验（如图乙所示），实验发现 @乾子穿过金箱后基本上仍沿原来方向简进，国 是有 α较子发生了较大的偏转，有的a粒子偏转的角度超过90° 粒子甚氧被反弹回来。（填“极少数”少数”一一些”或绝大部分”） 《3)关于a粒子散射实段，下列说法正确的是 《填正确答案标号》 A,a粒子偏转角度超过90'是因为与电子发生了碰撞 且，卢瑟辐通过分析a校子酸解实验，是出了原子核式结构核极 C,卢整辐提出，原子内部带正电的物质均匀分布，电子操事糕上的枣子一样嵌在 其中 D按醒核式结构慎型，由于原子核很小，所以极少数a粒子在库仑斥力的作用下发 生大角度偏转 10,(15分)氢原子的能级示意阁如图所示。氢原子光请巴耳术线系巾，有一敲长为 43!m的光请线，普期克常量k一6,63×10.真空中的光速c-3×10m,1cV 相当于1,6×10"J的能量. (1)求与这一语线相碗的光子能量：（结果保留三位有 效数字) (2)该请线是氢原子由佰级E.跃进到能级E,产生 的，a和是各为多少？ (?)最高能级为E.的大量氢氨子，最多可以发射几个 线系，共几条谮线？请在氢原于能颜图上表示出来 并标明波长最复的是哪一条语线， --360 其解子销话面 物喱（零校板！送择性必修第三研第8页{共4页引 衡水金车·先享图☐ 11,《18分》玻尔建立氢原子慎型时，仍然把电子的运动看成经典力学描述下的轨道运 动，他认为，氢原子中的电子在军仑力的作用下，绕原子核数匀建圆具运动。已知 电子的质量为m,所带电荷量为一：静电力常量为长，氯原子处子基志时电子的轨道 半径为。不考感相对论效应。 (1)氢原子处干基态时，电子绕原子度运动，求电子的动能： (2)氢原子的能量等于电子烧原子核运动的动能，电子与原子枝系统的电易能的总 和，已知当取无穷远处电势为零时·点电荷电场中距场源电荷Q为？处的爷点的电 势？一？，求处于基态的氢原子的能量： 《3)许多情况下充是由原子内部电子的运动产生的，因北光谱研究是探索原千结构 的一条重要德径.利用餐气载电管可伏得氢原子光谱。1885年，巴尔末对当时已 知的在可见光区域的四条讲线敏了分析，发现这些谱线的波长能够用但尔末公式表 示，即片R分京(=345式中R叫作里德伯常量.鼠聚玻尔理论可知。 氢原子的基态能量为E,激发态能量为￡一号w一2,34一小，用水表示背朝克体 量「表示真空中的光速，请根据玻尔理论推学里德伯常量R。 商二月步周测蓉五 物里[感教版】选预程必修第三研第4页《其4页]高二周测卷 ·物理（粤教版）选择性必修第三册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第三册（五） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I,理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③④ 档次 系数 1 单项选择题 6 物理史实 易 0.85 单项选择题 6 α粒子散射实验的示意图 中 0.75 a粒子散射实验，密立根油滴实 单项选择题 6 验、氢原子能级示意图、汤姆孙 中 0.70 气体放电管示意图 4 单项选择题 6 a粒子散射实验的现象 易 0.80 5 单项选择题 6 a粒子散射实验结论 中 0.65 6 单项选择题 6 原子光谱 中 0.60 多项选择题 8 a粒子轰击金箔的实验 易 0.80 8 多项选择题 8 氢原子能级图、跃迁 中 0.70 9 非选择题 汤姆孙提出“枣糕模型”、a粒子 15 易 0.80 散射实验 10 非选择题 15 光子能量、跃迁，氢原子能级图 中 0.70 11 非选择题 18 氢原子的能量，巴尔末公式 中 0.75 香耆答案及解析 一、单项选择题 小。只有极少数的α粒子在距离原子核很近时，受到 1,B【解析】汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现 很强的库仑斥力，发生大角度散射，A项错误，B项正 了电子，A项错误：爱因斯坦建立了光电效应理论，成 确：由库仑定律和原子核式结构模型可知，电子的质 功解释了光电效应现象，B项正确：卢瑟福通过Q粒 1 子散射实验提出了原子的核式结构模型，C项错误： 量只有a粒子的，300，它对a粒子速度的大小和方 玻尔提出的氢原子模型，能够成功解释氢原子光谱的 向的影响完全可以忽略，a粒子偏转主要是带正电的 形成原因，不能解释所有原子光谱的实验规律，D项 原子核造成的，C,D项错误。 错误。 3.C【解析】卢瑟福通过分析a粒子散射实验，提出了 2.B【解析】当α粒子进入原子区域后，离带正电的原 原子的核式结构模型，A项错误：密立根油滴实验首 先测出了元电荷的数值，B项错误：玻尔理论指出氢 子核远的α粒子受到的库仑斥力小，运动方向改变 ·73· ·物理（粤教版）选择性必修第三册· 参考答案及解析 原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不： 三、非选择题 连续的，C项正确：汤姆孙通过电子的发现揭示了原 9.(1)电子(2分)枣糕(2分) 子还有复杂结构，D项错误。 (2)绝大部分(3分)少数(3分)极少数(3分) 4.D【解析】在a粒子散射实验中，绝大多数a粒子穿 (3)BD(2分) 过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α 【解析】(1)汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的 粒子发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于 偏转情况，断定其本质是带负电的粒子流，并断定阴 90°，所以荧光屏和显微镜放在位置4时，观察到屏上 极射线是电子。汤姆孙认为正电荷弥漫性地均匀分 的闪光次数最多，D项正确。 布在整个球体内，电子巖嵌其巾，提出原子“西瓜模 5.C【解析】a粒子散射实验说明占原子质量绝大部 型”或“枣糕模型”。 分的核是一个极小的核，并带有原子的全部正电荷和 (2)根据原子核式结构模型，在原子中心有一个很小 儿乎全部的质量，A、B项错误，C项正确：卢瑟福发现 的核，原子全部正电荷和儿乎所有质量都集中在核 了质子，查德威克发现了中子，不是这个实验得出的， 里，带负电的电子在核外空何绕核旋转。可知绝大部 D项错误。 分：粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，少数 6.A【解析】原子光谱，是由原子中的电子在能量变化 α粒子发生了较大的偏转，有的a粒子偏转的角度超 时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱。 过90°，极少数a粒子甚至被反弹回来。 某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的 (3)α粒子的偏转角度超过90°是因为与原子核发生 光谱，这是原子光谱，A项正确：原子光谐无论是发射 了碰撞，A项错误：卢瑟福通过分析a粒子散射实验， 光谱还是吸收光谱，都不是连续光谱，B项错误：原子 提出了原子核式结构模型，B项正确：汤姆孙提出，原 光谐是了解原子结构最重要的直接证据，C项错误： 子内部带正电的物质均匀分布，电子像枣糕上的枣子 氢原子光谱是分立的，但并不是所有谐线都处于可见 一样嵌在其中，C项错误：按照核式结构模型，由于原 光范围内，D项错误。 子核很小，所以极少数的α粒子在库仑斥力的作用下 二、多项选择题 发生大角度偏转，D项正确。 7.AC【解析】a粒子轰击金箔的实验需要在真空条件 下完成，避免a粒子和空气中的原子碰撞影响实验结 10,【解析】(1)由光子能量公式可得E=hy=c≈458 果，A项正确：如果不用金箔改用铝箔也会发生散射 ×10-#J (3分) 现象，只是铝的延展性不如金好，不可以做到很薄，所 以实验结果会受到影响，B项错误：荧光屏旋转360 (2)巴耳末线系k=2,则有E=E。一E=E- 2 的日的是观察α粒子各个角度的散射情况，C项正 (3分) 确：a粒子源是用以提供所需的a粒子，不能加速，D 解得n=5 (3分) 项错误。 (3)由题意可得氢原子能级图，如图所示，由图可知 8.AC【解析】根据能级跃迁规律可知hv=E一E., 最多可发射4个线系 (2分) =元，可知四条谱线中波长中最长的是H,A项正 I=5 =4 确：氢原子从n一3能级跃迁到一2能级时镉射光子 =3 的波长为656nm,所以氢原子从n=2能级跃迁到n =2 =3能级也需要波长为656nm的光照射，B项错误： 一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多 波长最短的谱线 产生C=3种谐线，C项正确：当实物粒子轰击氢原 处于n=5能级的大量氢原子向基态跃迁产生的谱 子时，只要实物粒子的能量大于等于能级跃迁所需要 线条数N=m1)=5X(行-D=10,共10条谱 的能量就可以发生跃迁，电子的能量大于从基态跃迁 2 2 到第一激发态所需要的能量I0.2V,故用能量为 线 (2分) 10.3eV的电子轰击，能使基态的氢原子受激发，D 波长最短的是从n=5跃迁到n=1的谱线(2分) 项错误。 11.【解析】(1)电子绕原子核做匀速圆周运动，则有 ·74· (2分) (2分) 电子的动能公=之m心 (1分) (1分) 解得E= 根据巴尔本公式有子=R(宁一 (1分) (2分) 2r (2)电势能E,=一9=-kg (1分) 可得AcR空一-。 m一2 (2分) 基态氢原子的能量E=E十E, (2分) 所得R=是 (2分) 解得-会 (2分) (3)根据玻尔理论，巴尔末系的光子能量织=E,