物理:教科版 選修3-5 2.4 波爾地原子模型 能級(jí) (教案設(shè)計(jì))

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1、word 某某省某某市景縣梁集中學(xué) 高三 選修3-5原子,原子核物理針對(duì)訓(xùn)練 一、選擇題 1.〔單項(xiàng)選擇〕根據(jù)玻爾理論,在氫原子中,量子數(shù)n越大,如此〔  〕 A. 電子軌道半徑越小 B. 核外電子運(yùn)動(dòng)速度越小 C. 原子能級(jí)的能量越小 D. 電子的電勢(shì)能越大 2.〔單項(xiàng)選擇〕氦原子被電離一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子.基態(tài)的氦離子能量為E1=﹣54.4eV,氦離子能級(jí)的示意圖如下列圖..在具有如下能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是〔  〕 A. B. C. D. 3.〔單項(xiàng)選擇〕處于基態(tài)的氫原子在

2、某單色光束照射下,能發(fā)出頻率為v1,v2,v3的三種光,且v1<v2<v3如此該照射光的光子能量為〔  〕 A. hv1 B. hv2 C. hv3 D. h〔v1+v2+v3〕 4. 〔多項(xiàng)選擇〕氫原子輻射出一個(gè)光子后,如下說法正確的答案是〔  〕 A. 電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑減小 B. 電子的動(dòng)能減小 C. 氫原子的電勢(shì)能減小 D. 原子的能級(jí)值減小 E. 電子繞核旋轉(zhuǎn)的周期增大 5. 〔多項(xiàng)選擇〕如下說法正確的答案是〔  〕 A. 原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí),放出β射線 B. U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)

3、境的變化,半衰期可能變短 C. 電子的衍射現(xiàn)象說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性 D. 氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小 E. 原子核的比結(jié)合能越大如此原子核越穩(wěn)定 6. 用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子,觀測(cè)到一定數(shù)目的光譜線.調(diào)高電子的能量再次進(jìn)展觀測(cè),發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了幾條.根據(jù)如下列圖的氫原子的能級(jí)圖可知,測(cè)如下說法正確的答案是〔  〕 A. 假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到2激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到4激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為5 B. 假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷

4、到3激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到4激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為3 C. 假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到3激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到5激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為4 D. 假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到4激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到5激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為5 E. 假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到5激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到6激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為5 7.〔多項(xiàng)選擇〕如下列圖為氫原子的能級(jí)示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉,如下說法中正確的答案是〔 〕 A.從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激

5、發(fā)態(tài)時(shí)所發(fā)出的光的波長(zhǎng)最短 B.這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光,且均能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng) D.從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)所發(fā)出的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng),且使光電子獲得最大初動(dòng)能 8.〔單項(xiàng)選擇〕如下說法正確的答案是 A.盧瑟福通過α粒子的散射實(shí)驗(yàn),建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型 B.盧瑟福發(fā)現(xiàn)中子的核反響方程為 C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反響方程為 D.查得威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,說明了原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 9.(單項(xiàng)選擇)一個(gè)氡核 Rn衰變成釙核 PO并放出一個(gè)粒子,半衰期為3.8天,2g氧經(jīng)過7.6天衰變掉的質(zhì)量,以與衰變過程放出的粒子〔  〕 A.1.5g,α粒子B.

6、1.5g,β 粒子C.0.5g,α 粒子D.0.5g,β粒子 10.〔多項(xiàng)選擇〕如下列圖為氫原子的能級(jí)示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在自發(fā)躍遷中放出一些光子,用這些光子照射逸出功為2.25ev的鉀,如下說法正確的答案是 A.這群氫原子能發(fā)出三種不同頻率的光 B.這群氫原子發(fā)出光子均能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng) E.金屬鉀外表逸出的光電子最大初動(dòng)能可能小于7.95ev 二、計(jì)算題 11.物理學(xué)家們普遍相信太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反響。根據(jù)這一理論,在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核〔H〕轉(zhuǎn)化成1個(gè)氦核〔He〕和2個(gè)正電子〔e〕并放出能

7、量。質(zhì)子質(zhì)量mp=1.0073u,α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u,電子的質(zhì)量me=0.0005u,1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)931.5 MeV的能量, 〔1〕寫出該熱核反響方程; 〔2〕一次這樣的熱核反響過程中釋放出多少兆電子伏的能量?〔結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕 12.1928年,德國(guó)物理學(xué)家玻特用α粒子〔〕轟擊輕金屬鈹〔〕時(shí),發(fā)現(xiàn)有一種貫穿能力很強(qiáng)的中性射線.查德威克對(duì)該粒子進(jìn)展研究,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了新的粒子——中子. ①請(qǐng)寫出α粒子轟擊輕金屬鈹?shù)暮朔错懛匠蹋? ②假如中子以速度v0與一質(zhì)量為mN的靜止氮核發(fā)生碰撞,測(cè)得中子反向彈回的速率為v1,氮核碰后的速率為v2,如此中子的質(zhì)量

8、m等于多少? 13. 靜止的氮核被速度為v0的中子擊中生成碳核和另一種原子核甲,與甲核的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致,碰后碳核與甲核的動(dòng)量之比為l:1. 〔1〕寫出核反響方程式. 〔2〕求與甲核的速度各是多大? 原子,原子核物理針對(duì)訓(xùn)練 答案解析 1.解:n越大,軌道半徑越大,原子能量越大,根據(jù),知電子的動(dòng)能越小,原子能量等于電子動(dòng)能和勢(shì)能的總和,知電阻的電勢(shì)能越大.故B、D正確,A、C錯(cuò)誤. 應(yīng)當(dāng)選BD. 2.【答案】解:根據(jù)量子理論可以知道,處于基態(tài)的離子在吸收光子能量時(shí)是成份吸收的,不能積

9、累的.因此當(dāng)其它能級(jí)和基態(tài)能量差和光子能量相等時(shí),該光子才能被吸收. A、由能級(jí)示意圖可知:第2能級(jí)和基態(tài)能級(jí)差為:△E1=E2﹣E1=﹣﹣〔﹣54.4〕=40.8eV,故A選項(xiàng)中光子能量能被吸收,故A錯(cuò)誤; B、沒有能級(jí)之間的能量差和B中光子能量相等,故B正確; C、第4能級(jí)和基態(tài)能級(jí)差為:△E2=E4﹣E1=﹣﹣〔﹣54.4〕=51.0eV;故C選項(xiàng)中光子能量能被吸收,故C錯(cuò)誤; D、當(dāng)光子能量大于等于基態(tài)能量時(shí),將被處于基態(tài)離子吸收并能使其電離,應(yīng)當(dāng)選項(xiàng)D中的光子能量能被吸收,故D錯(cuò)誤 應(yīng)當(dāng)選B. 3.【答案】解:由題意可知,氫原子吸收能量后躍遷到第三能級(jí),如此吸收的能量等于

10、n=1和n=3能級(jí)間的能級(jí)差,即單色光的能量E=hv3.故C正確,A、B、D錯(cuò)誤. 應(yīng)當(dāng)選C. 4.【答案】解:氫原子輻射出一個(gè)光子后,從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,氫原子的能量減小,軌道半徑減小, 根據(jù)=,得軌道半徑減小,電子速率增大,動(dòng)能增大,由于氫原子能量減小,如此氫原子電勢(shì)能減小,電子繞核運(yùn)動(dòng)的周期減?。蔄CD正確,BE錯(cuò)誤. 應(yīng)當(dāng)選:ACD. 5.【答案】解:A、原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí),放出β射線,故A錯(cuò)誤; B、半衰期不會(huì)隨地球環(huán)境的變化而變化,故B錯(cuò)誤; C、電子的衍射現(xiàn)象說明實(shí)物粒子的波動(dòng)性,故C正確; D、核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的

11、光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小,故D正確; E、原子核的比結(jié)合能越大,如此原子核越穩(wěn)定,故E正確; 應(yīng)當(dāng)選:CDE. 6.【答案】解:A、假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到2激發(fā)態(tài),光譜線的數(shù)目條數(shù)是1, 從最初能躍遷到4激發(fā)態(tài),光譜線的數(shù)目條數(shù)是=6, 所以假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到2激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到4激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為5,故A正確; B、假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到3激發(fā)態(tài),光譜線的數(shù)目條數(shù)是=3, 假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到3激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到4激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為3,故B正確; C、從最初能躍遷到5激發(fā)態(tài),光譜線的數(shù)目條數(shù)是=10,

12、 假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到3激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到5激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為7,故C錯(cuò)誤; D、假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到4激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到5激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為4,故C錯(cuò)誤; D、假如基態(tài)氫原子從最初能躍遷到5激發(fā)態(tài),變?yōu)閺淖畛跄苘S遷到6激發(fā)態(tài),光譜線增加的條數(shù)為﹣10=5,故D正確; 應(yīng)當(dāng)選:ABE. 7.【答案】CD 8.【答案】A 9.【答案】A 【解析】解:氡核的半衰期為3.8天,根據(jù)半衰期的定義得: m=m0 (),其中m為剩余氡核的質(zhì)量,m0為衰變前氡核的質(zhì)量,T為半衰期,t為經(jīng)歷的時(shí)間. 由于T=3.8天,t=7.6天, 0×2g

13、=1.5g, 根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4,電荷數(shù)減小2,所以放出的粒子是α粒子. 應(yīng)當(dāng)選:A. 10.【答案】ACD 解析: A、根據(jù) =3知,這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光子,從n=3向n=2躍遷的光子頻率最小,波長(zhǎng)最長(zhǎng).故A正確.B、只有從n=3躍遷到n=1,以與從n=2躍遷到n=1輻射的光子能量大于逸出功,所以能發(fā)生光電效應(yīng)的光有兩種,故B錯(cuò)誤.C、從n=3躍遷到n=1輻射的光子能量最大,發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能最大,光子能量最大值為13.6-1.51eV=12.09eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程得,Ekm=hv-W0=12.09-2.2

14、5eV=9.84eV.故CD正確,E錯(cuò)誤.應(yīng)當(dāng)選:ACD. 11.【答案】〔1〕4H→He+2e 〔2〕25 12.【答案】 〔1〕核反響過程中質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒,由質(zhì)量數(shù)守恒與核電荷數(shù)守恒可知, 核反響方程式為:; 〔2〕核反響過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以中子的初速度方向?yàn)檎较颍? 由動(dòng)量守恒定律得:, 解得:; 13.【答案】解:〔1〕根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知, 甲核的核電荷數(shù)是1,質(zhì)量數(shù)是3,甲核是氚核, 核反響方程式為:N+n→C+H; 〔2〕設(shè)中子質(zhì)量為m0,C核質(zhì)量mC,甲核質(zhì)量為m甲, 由動(dòng)量守恒得:m0v0=mC vC+m甲v甲, 即:m0v0=12 m0 vC+3m0v甲, 又因?yàn)镃與甲核動(dòng)量比為1:l, 所以m0 vC=m甲v甲, 即12 m0 vC=3 m0v甲, 聯(lián)立以上兩個(gè)方程,得:vC=,v甲=. 答:〔1〕核反響方程式是:N+n→C+H; 〔2〕的速度是,甲核的速度是. 文檔

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