高考物理一轮复习 课练38 原子结构（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

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1、课练38原子结构1下列叙述正确的是()A卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象C爱因斯坦成功地解释了光电效应现象D赫兹从理论上预言了电磁波的存在2氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2 h13(多选)假定用光子能量为E的一束光照射大量处于n2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2和3的光，且频率依次增大，则E等于 ()Ah(31) Bh

2、(32)Ch3 Dh14(多选)以下说法正确的是()A图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的粒子数最多B图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n3能级跃迁到n1能级时吸收了一定频率的光子能量C图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷D图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性5已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En，其中n2,3，.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氢原子从第二激发态电离的光子的最大波长为()A BC D练高考小题62019全国卷氢原子能级示意图如图

3、所示光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见光，要使处于基态(n1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为()A12.09 eV B10.20 eVC1.89 eV D1.51 eV72016北京卷13处于n3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有()A1种 B2种C3种 D4种82018天津卷5氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H、H、H和H，都是氢原子中电子从量子数n2的能级跃迁到n2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定()AH对应的前后能级之差最小B同一介质对H的折射率最大C同一介质中H的传播速度最大D用H照射某一金属能发生光电

4、效应，则用H也一定能92015天津卷物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的102017北京卷2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把

5、分子打碎据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h6.610 34 Js，真空光速c3108 m/s)()A1021 J B1018 JC1015 J D1012 J练模拟小题112020江西省南昌市摸底在粒子散射实验中，粒子以速度v0与静止的金原子核发生弹性正碰，碰后粒子以速度v1被反向弹回，若金原子核的质量是粒子质量的k倍，则v0与v1的大小的比值为()Ak Bk1C. D.122020宁夏银川一中模拟(多选)玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有()A原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量B原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子

6、的可能轨道的分布是不连续的C电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子D电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率132020湖南省娄底市双峰一中模拟下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是()A原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B光电效应实验说明了光具有粒子性C电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性D极少数粒子发生大角度偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间142020济南模拟卢瑟福通过粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，实验装置如图所示，所有带电粒子打到荧光屏上都产生光斑为验证粒子散射实验结论，现在1、2、3、4四处放

7、置带有荧光屏的显微镜则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是()A2、10、625、1 205 B1 202、1 305、723、203C1 305、25、7、1 D1 202、1 010、723、203152020洛阳统考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，下列说法正确的是()A原子的能量减少B原子的能量不变C核外电子受力变小D氢原子要吸收一定频率的光子16关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是()A不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线B原子的特征谱线可能是原子从高能态向低能态跃迁时放出光子而形成的C可以用原子的特征谱线进行光谱分析来鉴别物

8、质和确定物质的组成成分D原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据综合测评提能力一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)12020云南昆明诊断科学家对氢光谱可见光区的四条谱线进行了分析，发现这些谱线的波长可以用公式R来表示，关于此公式，下列说法正确的是()A该公式是玻尔首先通过对光谱的分析得到的B公式中R为普朗克常量C公式中n的取值范围为自然数D公式中n越大，辐射出的光子能量越大2.氢原子能级图如图所示，下列说法错误的是()A大量处于n4能级的氢原子跃迁时，可以发出6种不同频率的光B用光子能量为0.5 eV的光照射，可使氢原子从n4能级跃迁到n5能级C用动能为0.5 eV的电子轰击

9、氢原子，可使氢原子从n4能级跃迁到n5能级D处于n4能级的氢原子可以吸收氢原子从n3能级跃迁到n2能级发出的光子能量而发生电离3从粒子散射实验结果出发推出的结论有：金原子内部大部分都是空的；金原子是一个球体；汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况；原子核的半径的数量级是1015 m其中正确的是()A BC D42020洛阳模拟氢原子基态的能量为E113.6 eV，大量氢原子处于某一激发态，在这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子的能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为Emin，这些光子中有m种不同的频率，已知En(n1,2,3，)，则()AEmin0.31 eV，m10BEmi

10、n0.31 eV，m6CEmin0.51 eV，m10DEmin0.51 eV，m65下列说法正确的是()A产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能为Ek，对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系B氢原子从n4能级跃迁到n2能级时释放出甲光子，基态的氢原子吸收乙光子后跃迁到n3能级，则甲光子的频率大于乙光子的频率C已知氡的半衰期为3.8天，若取20 g氡放在天平上左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走15 g砝码天平才能再次平衡D钍核发生衰变后，产生的新核的比结合能小于原来钍核的比结合能6.氢原子发出a、b两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a光是由能级n5向n

11、2跃迁时发出的，则b光可能是()A从能级n4向n3跃迁时发出的B从能级n4向n2跃迁时发出的C从能级n6向n3跃迁时发出的D从能级n6向n2跃迁时发出的7如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n4能级跃迁到n2能级时的辐射光，谱线b是氢原子在下列哪种情形下跃迁时的辐射光()A从n3能级跃迁到n2能级B从n5能级跃迁到n2能级C从n4能级跃迁到n3能级D从n5能级跃迁到n3能级82020江西南昌模拟已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En，其中n2,3,4.已知普朗克常量为h，则下列说法正确的是()A氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能

12、减小B基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为 (m为电子质量)C大量处于n3的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光D若氢原子从n6能级向n1能级跃迁所产生的光子能使某金属发生光电效应，则氢原子从n6能级向n2能级跃迁时所产生的光子也一定能使该金属发生光电效应二、多项选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分)92020广州模拟氢原子能级如图，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级C一群处于

13、n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级10关于光谱，下列说法正确的是()A各种原子的发射光谱都是线状谱B由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D根据各种原子发光的特征谱线进行光谱分析，可以鉴别物质和确定物质的组成成分三、非选择题(本题共3小题，共22分)11(6分)2020湖南长沙长郡中学入学考试按照玻尔原子理论，氢原子中的电子从离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道，要_(填“释放”或“吸收”)能量已知氢原子的基态能量为E1(E

14、10)，电子的质量为m，则基态氢原子的电离能为_，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子后被电离，电离后电子的速度大小为_(已知普朗克常量为h)12(8分)(1)(多选)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线，如图调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条用n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量根据图所示的氢原子的能级图可以判断，n和E的可能值为()An1,13.22 eVE13.32 eVBn2,13.22 eVE13.32 eVCn1,12.75 eVE13.06 eVDn2,12.75 eVE13.06 eV(

15、2)如图所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有_种，其中最短波长为_ m(已知普朗克常量h6.631034 Js)13(8分)(1)如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4.5 eV.现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出)，那么下列各图中，没有光电子达到金属网的是_(填入选项前的字母代号)能够到达金属网的光电子的最大动能是_eV.(2)动能为12.5 eV的电子通过碰撞使处于基态的氢原子激发，最高能跃迁到量子数n_的能级当氢原子从

16、这个能级跃迁返回基态的过程中，辐射的光子的最长波长_ m，已知氢原子基态能量E113.6 eV，普朗克常量h6.631034 Js.(保留三位有效数字)课练38原子结构狂刷小题夯基础1C卢瑟福通过粒子散射实验提出原子核式结构学说，A错误；玻尔理论成功解释了氢原子发光现象，B错误；爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，C正确；麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，D错误2D氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，EmEnh1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光Ek Enh2，则从能级k跃迁到能级m有EkEm(Ek En)(EmEn)h2h1，因红光的能量小于紫光的能量，故能量降低，辐

17、射光子，故D正确，ABC错误3BD因为氢原子吸收能量后发出3种不同频率的光子，根据3得n3，吸收能量后氢原子处于第3能级，所以吸收的光子能量EE3E2，由1、2、3的光的频率依次增大，知它们分别为从n3到n2、n2到n1、n3到n1跃迁所辐射的光子，所以EE3E2h1h(3 2)，故BD正确，AC错误4ACD题图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的粒子数最多，故A正确；题图乙是氢原子的能级示意图，结合氢原子光谱可知，氢原子从n3能级跃迁到n1能级时辐射了一定频率的光子能量，故B错误；题图丙是光电效应示意图，当光照射锌板时，金属板失去电子，将带正电，所以与

18、之相连的验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷，故C正确；题图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，由于衍射是波特有的性质，所以该实验现象说明实物粒子也具有波动性，故D正确5D第二激发态即第三能级，由题意可知E3，电离是氢原子从第三能级跃迁到最高能级的过程，需要吸收的最小能量为0E3，所以有，解得，D正确6A因为可见光光子的能量范围是1.63 eV3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到n3能级，要给氢原子提供的能量最少为E(1.5113.60)eV12.09 eV，即选项A正确7C大量处于n 3能级的氢原子跃迁时，辐射光的频率有C3种，故C项正确8AH的波长最长，频率最低，由跃迁规

19、律可知，它对应的前后能级之差最小，A项正确；由频率越低的光的折射率越小知，B项错误；由折射率n可知，在同一介质中，H的传播速度最大，C项错误；当入射光频率大于金属的极限频率时可以使该金属发生光电效应现象，因H0.85 eV，D正确3B粒子散射实验结果表明，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了较大角度的偏转，并有极少数粒子的偏转角度超过90，有的几乎被反弹回来，则从粒子散射实验结果出发推出的结论有金原子内部大部分都是空的，汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况，原子核的半径的数量级是1015 m，不能说明金原子是球体，B正确4A频率最大的光子的能量为0.96E1，即En

20、(13.6 eV)0.96(13.6 eV)，解得En0.54 eV，即n5，故mC10，频率最小的光子的能量为EminE5E40.31 eV，故A正确5A根据光电效应方程EkmhW0知，同种金属，逸出功相等，则最大初动能与入射光的频率成线性关系，A正确；氢原子从n4能级跃迁到n2能级时的能级差小于从n3能级跃迁到n1能级时的能级差，根据EmEnh，可知甲光子的频率小于乙光子的频率，B错误；氡的半衰期为3.8天，经7.6天，即2个半衰期后，有15克氡衰变成新核，衰变成的新核仍具有质量，故取走的砝码要小于15克，天平才能再次平衡，C错误；钍核发生衰变后，要释放能量，且生成的新核更稳定，则产生的新

21、核的比结合能大于原来钍核的比结合能，D错误6D由光路图知，b光的折射率大于a光的折射率，所以b光的光子能量大于a光的光子能量，a光是由能级n5向n2跃迁时发出的，从能级n4向n3跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故A错误；从能级n4向n2跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故B错误；从能级n6向n3跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故C错误；从能级n6向n2跃迁时发出的光子能量大于a光的光子能量，故D正确7B谱线a是氢原子从n4能级跃迁到n2能级时的辐射光，谱线b比a的波长略短，则b光的频率比a光的频率略高，其光子的能量比a光光子的能量略大，所以谱线b是氢原子从n5能级跃迁到n

22、2能级时的辐射光，B正确8C氢原子由基态跃迁到激发态时，氢原子吸收光子，能量增大，轨道半径增大，根据km知，电子动能减小，而其电势能增大，故A错误；基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，则电子电离后的最大初动能为EkmhE1，因此电子最大速度大小为 ，故B错误；根据C3知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子，故C正确；若氢原子从n6能级向n1能级跃迁时所产生的光子能使某金属发生光电效应，则氢原子从n6能级向n2能级跃迁时所产生的光子能量小于从n6能级向n1能级跃迁时辐射的能量，不一定能使该金属发生光电效应，故D错误9CD根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n2能级跃迁到n1

23、能级时，辐射光的波长一定小于656 nm，因此A选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知B选项错误，D选项正确；一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C选项正确10ACD各种原子的发射光谱都是线状谱，都有一定的特征，也称特征谱线，是因原子结构不同，导致原子光谱也不相同，因而可以通过原子发光的特征谱线来确定和鉴别物质，称为光谱分析故A、C、D正确，B错误11答案：吸收E1解析：氢原子中的电子从离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道，原子能量增大，需要吸收能量氢原子的基态能量为E1(E10)，则基态氢原子的电离能为E1.根据能量守恒定律得hE1mv

24、2，解得电离后电子的速度大小为v.12答案：(1)AD(2)109.5108解析：(1)由原子在某一级级跃迁最多发射谱线数C可知C1，C3，C6，C10，C15.由题意可知比原来增加5条光谱线，则调高电子能量前后，最高激发态的量子数分别可能为2和4,5和6n2和n1.当n2时：原子吸收了实物粒子(电子)的能量，则调高后电子的能量EE4E1，EE5E1所以E0.85(13.60)eV12.75 eVE0.54(13.60)eV13.06 eV所以12.75 eVE13.06 eV故D正确同理当n1时，使调高后电子的能量满足E6E1EE7E10.38(13.60)eVE0.28(13.60)eV即

25、13.22eVE13.32eV，故A正确(2)13.6 eV13.06 eV0.54 eV，可见用光子能量为13.06 eV的光照射氢原子可使氢原子由基态跃迁到第5能级，氢原子由第5能级跃迁到低能级，能够辐射的频率种类为C10种，由Ehh知，能级差最大对应波长最短，最大能级差为13.06 eV，则 m9.5108 m.13答案：(1)AC1.8(2)36.58107解析：(1)A选项中，入射光子的能量小于逸出功，没有光电子选出，C选项中，逸出的光电子最大初动能为1.3 eV，在反向电动势的影响下，不能到达对面金属网B项中逸出的光电子最大初动能为0.3 eV，到达金属网时最大动能为1.8 eV，D项中逸出的光电子最大初动能为2.3 eV，到达金属网时最大动能为0.8 eV.(2)氢原子基态能量E113.6 eV，根据En，得第2、3、4能级的能量分别是3.4 eV、1.51 eV、0.85 eV，能级差值等于氢原子吸收的能量，所以动能为12.5 eV的电子通过碰撞使处于基态的氢原子激发，最高能跃迁到量子数n3的能级当氢原子从n3能级跃迁返回基态的过程中，EmEnh，辐射的光子的波长最长对应频率最小，即从n3能级跃迁到n2能级过程中，辐射的光子波长最长E3E2h，解得：6.58107 m.