第五章第一節A組·基礎達標1．關于電子的發覺，下列敘述中不正確的是()A．電子的發覺，說明原子是由電子和原子核組成的B．電子的發覺，說明原子具有肯定的結構C．電子是第一種被人類發覺的微觀粒子D．電子的發覺，比較好地說明白物體的帶電現象【答案】A【解析】發覺電子之前，人們認為原子是不行再分的最小粒子，電子的發覺，說明原子有肯定的結構，B正確；電子是人類發覺的第一種微觀粒子，C正確；物體帶電的過程，就是電子的得失和轉移的過程，D正確．2．(2023年福建三明月考)盧瑟福通過α粒子散射試驗得出了原子核式結構模型，試驗裝置如圖所示，帶電粒子打到光屏上就會產生光斑，為驗證α粒子散射試驗結論，現在1、2、3、4四處放置帶有熒光屏的顯微鏡，則這四處位置一段時間內統計的閃耀次數符合試驗事實的是()A．1605、35、11、1 B．1242、1305、723、203C．2、10、655、1205 D．1232、1110、733、203【答案】A【解析】α離子散射試驗現象是絕大多數粒子干脆穿過，少數發生大角度偏轉，極少數甚至原路返回，A符合事實，B、C、D不符合事實．3．關于玻爾的原子模型理論，下列說法正確的是()A．原子可以處于連續的能量狀態中B．原子的能量狀態不是連續的C．原子中的核外電子繞核做變速運動肯定向外輻射能量D．原子中的電子繞核運動的軌道半徑是連續的【答案】B【解析】玻爾依據經典物理在原子結構問題上遇到了困難，引入量子化觀念建立了新的原子模型理論，主要內容為：電子軌道是量子化的，原子的能量是量子化的，處在定態的原子不向外輻射能量，B正確．4．盧瑟福預言：在原子核內，除了質子外，還可能有質量與質子相等的中性粒子(即中子)存在．他的主要依據是()A．核電荷數與核內質子數相等B．核電荷數與核外電子數相等C．核的質量大于核內質子的質量D．核電荷數在數值上約是質量數的一半【答案】D【解析】盧瑟福預言：在原子核內，除了質子外，還可能有質量與質子相等的中性粒子(即中子)存在．他的主要依據是通過試驗發覺原子核的核電荷數在數值上約為質量數的一半，D正確．5．汞原子的能級圖如圖所示，現讓一束單色光照耀到大量處于基態的汞原子上，汞原子只發出三種不同頻率的單色光，那么，關于入射光的能量，下列說法正確的是()A．可能大于或等于7.7eV B．可能大于或等于8.8eVC．肯定等于7.7eV D．包含2.8eV，5eV，7.7eV三種【答案】C【解析】由玻爾理論可知，軌道是量子化的，能級是不連續的，只能放射不連續的單色光，于是要發出三種不同頻率的光，只有從基態躍遷到n＝3的激發態上，其能量差ΔE＝E3－E1＝7.7eV，C正確，A、B、D錯誤．6．(2023年全國卷)α粒子散射試驗被評為世界十大經典物理試驗之一，此試驗開創了原子結構探討的先河，關于α粒子散射試驗，下列說法正確的是()A．該試驗的數據支持了原子結構的“西瓜模型”B．α粒子散射試驗，證明白原子核是可以再分的C．該試驗選用金的緣由之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔D．該試驗表明原子中心有一個體主動大的核，它占有原子體積的極大部分【答案】C【解析】湯姆孫關于原子結構的“西瓜模型”不能說明盧瑟福的α粒子散射試驗中的大角度偏轉問題，該試驗說明白湯姆孫的“西瓜模型”是錯誤的，A錯誤；盧瑟福的α粒子散射試驗，證明白原子是可以再分的，B錯誤；該試驗選用金的緣由之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔，C正確；從絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉，可以推想使α粒子受到排斥力的核體主動小，試驗表明：原子中心有一個微小的核，它占有原子體積的微小部分，D錯誤．7．關于α粒子散射試驗，下列說法不正確的是()A．該試驗在真空環境中進行B．帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內的不同方向上移動C．熒光屏上的閃光是散射的α粒子打在熒光屏上形成的D．熒光屏只有正對α粒子源發出的射線方向上才有閃光【答案】D【解析】本題考查α粒子散射試驗裝置及其作用，熒光屏不只有正對α粒子源發出的射線方向上才有閃光，所以D錯誤．8．密立根油滴試驗裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負極相接，板間電壓為U，形成豎直向下、場強為E的勻強電場．用噴霧器從上板中間的小孔噴入大小、質量和電荷量各不相同的油滴．通過顯微鏡可找到懸浮不動的油滴，若此懸浮油滴的質量為m，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．懸浮油滴帶正電B．懸浮油滴的電荷量為eq\f(mg,U)C．增大場強，懸浮油滴將向上運動D．油滴的電荷量不肯定是電子電荷量的整數倍【答案】C【解析】帶電油滴在兩板間靜止時，受豎直向下的重力和豎直向上的電場力，則油滴應帶負電，A錯誤；qE＝mg，即qeq\f(U,d)＝mg，所以q＝eq\f(mgd,U)，B錯誤；當E變大時，qE變大，原來懸浮的油滴所受合力向上，油滴向上運動，C正確；任何帶電物體的電荷量都是電子電荷量的整數倍，D錯誤．9．(2023年寶雞模擬)如圖為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n＝4的激發態，在向較低能級躍遷的過程中向外發出光子，下列說法正確的是()A．這群氫原子最多能發出4種頻率不同的光子B．這群氫原子發出的光子中，從n＝4躍遷到n＝1所發出的光子波長最長C．氫原子向較低能級躍遷時，核外電子動能減小，電勢能增大D．用這些光照耀逸出功為2.49eV的金屬鈉，金屬鈉表面所發出的光電子的最大初動能為10.26eV【答案】D【解析】一群氫原子處于n＝4的激發態，可能發出不同頻率的光子種數Ceq\o\al(2,4)＝eq\f(4×(4－1),2)＝6，A錯誤；因為n＝4和n＝3間能級差最小，所以從n＝4躍遷到n＝3發出的光子頻率最小，波長最長，B錯誤；氫原子從高能級向低能級躍遷時，電子的軌道半徑減小，原子能量減小，依據keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)可知，動能增大，則電勢能減小，C錯誤；從n＝4躍遷到n＝1輻射的光子能量最大，發生光電效應時，產生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值為13.6eV－0.85eV＝12.75eV，依據光電效應方程得Ekm＝hν－W0＝12.75eV－2.49eV＝10.26eV，D正確．B組·實力提升10．(2023年湛江模擬)如圖是氫原子從n＝3、4、5、6能級躍遷到n＝2能級時輻射的四條光譜線中，頻率從大到小列第三位的是()A．Hα B．HβC．Hγ D．Hδ【答案】B【解析】由圖可知，從n＝4能級躍遷到n＝2能級時輻射的譜線能量第三大，因此頻率列第三位，即Hβ，A、C、D錯誤，B正確．11．(2023年江蘇模擬)如圖為人們利用量子理論研制的電子顯微鏡拍攝到的鈾酰微晶照片，放大了約1億倍，這是光學顯微鏡做不到的，對于量子理論的建立過程，下列說法符合事實的是()A．盧瑟福提出的能量子假說很好地說明白黑體輻射試驗規律B．愛因斯坦光子說說明白光電效應現象，說明白光具有波動性C．玻爾氫原子理論中的電子做核外運動是以電子云形式D．電子顯微鏡利用高速電子束的德布羅意波長比可見光波長更小提高了辨別實力【答案】D【解析】普朗克提出的能量子假說很好地說明白黑體輻射試驗規律，不是盧瑟福提出來的，A錯誤；光電效應現象，說明白光具有粒子性，不是波動性，B錯誤；玻爾氫原子理論中的核外電子在特定的軌道上運動，C錯誤；電子顯微鏡利用電子束達到微小物體表面，再反射到熒光板上成像來實現視察，這是由于電子束的德布羅意波長比可見光短，辨別率高，D正確．12．(2023年衡陽聯考)氫原子從較高能級躍遷到較低能級時要放射光子，而氬原子從一個能級躍遷到一個較低能級時，可能不放射光子，而是把相應的能量轉交給另一能級上的電子，并使之脫離原子，這一現象叫俄歇效應，以這種方式脫離原子的電子叫俄歇電子．若氬原子的基態能量為E1，處于n＝2能級的電子躍遷時，將釋放的能量轉交給處于n＝4能級的電子，使之成為俄歇電子a.假設氬原子的能級能量公式類似于氫原子的，即En＝eq\f(E1,n2)(n＝1，2，3，…，表示不同能級)，則()A．氬原子從n＝2能級向n＝1能級躍遷時釋放的能量為eq\f(3,4)E1B．氯原子從n＝2能級向n＝1能級躍遷時釋放的能量為－eq\f(1,4)E1C．俄歇電子a的動能為－eq\f(11,16)E1D．俄歇電子a的動能為－eq\f(1,16)E1【答案】C【解析】由躍遷學問可知，氬原子從n＝2能級向n＝1能級躍遷時釋放的能量等于這兩個能級間的能量差ΔE＝E2－E1＝eq\f(E1,22)－eq\f(E1,12)＝－eq\f(3,4)E1，A、B錯誤；n＝4能級的電子躍遷到n＝∞能級時須要汲取的能量等于這兩個能級間的能量差ΔE′＝E∞－E4＝0－eq\f(E1,42)＝－eq\f(1,16)E1，剩余的能量為俄歇電子a的動能，即Ek＝ΔE－ΔE′＝－eq\f(11,16)E1，C正確，D錯誤．13．氫原子處于基態時，原子的能量為E1＝－13.6eV，問：(1)氫原子在n＝4的定態上時，可放出幾種光子？(2)若要使處于基態的氫原子電離，要用多大頻率的電磁波照耀此原子？解：(1)原子處于n＝1的定態，這時原子對應的能量最低，這肯定態是基態，其他的定態均是激發態．原子處于激發態時不穩定，會自動地向基態躍遷，而躍遷的方式多種多樣，當氫原子從n＝4的定態向基態躍遷時，可釋放出6種不同頻率的光子．(2)要使處于基態的氫原子電離，就是要使氫原子第一條可能軌道上的電子獲得能量脫離原子核的引力束縛，則hν≥E∞－E1＝13.6eV＝2.176×10-18J，即ν≥eq\f(E∞－E1,h)＝eq\f(2.176×10-18,6.63×10-34)Hz＝3.28×1015Hz.14．氫原子能級躍遷如圖所示，由圖求：(1)假如有許多氫原子處于n＝3的能級，在原子回到基態時，可能產生哪幾種躍遷？出現幾種不同光譜線？(2)假如用動能為11eV的外來電子去激發處于基態的氫原子，可使氫原子激發到哪一個能級上？(3)假如用能量為11eV的外來光去激發處于基態的氫原子，結果又如何？解：(1)對于處于n＝3的許多氫原子而言，在它們回到n＝1的基態時，可能觀測到三種不同頻率的光譜線，其頻率分別為2.92×1015Hz、4.51×1014Hz、2.47×1015Hz.(2)從氫原子能級圖可以推算出：氫原子從n＝1的能級激發到n＝2的能級時所需汲取的能量ΔE21＝E2－E1＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，假如氫原子從n＝1的能級激發到n＝3的能級，那么所需汲取的能量為ΔE31＝E3－E1＝1.51e