2014届高考物理一轮复习 第十二章 第1课时 原子结构 能级备考典题精炼 粤教版

1 第十二章第十二章 第第 1 1 课时课时 原子结构原子结构 能级能级 课时活页卷 一 单项选择题 经典题 1 下列能揭示原子具有核式结构的实验是 A 光电效应实验 B X 射线的发现 C 粒子散射实验 D 氢原子光谱的发现 答案 C 解析 光电效应实验说明光具有粒子性 故 A 错误 X 射线为电磁波 故 B 错 误 卢瑟福由 粒子散射实验建立了原子的核式结构模型 故 C 正确 氢原子光谱的发现 说明原子光谱是不连续的 故 D 错误 2 下列说法正确的是 A 有的光是波 有的光是粒子 B 光子与电子是同样的一种粒子 C 光的波长越长 其波动性越显著 波长越短 其粒子性越显著 D 射线具有显著的粒子性 而不具有波动性 答案 C 解析 从光的波粒二象性可知 光是同时具有波粒二象性的 只不过在有的情况 下波动性显著 有的情况下粒子性显著 光的波长越长 越容易观察到其显示波动特 征 光子是一种不带电的微观粒子 而电子是带负电的实物粒子 它们虽然都是微观粒子 但有本质区别 故上述选项中正确的是 C 2013 广东高州中学月考 3 氢原子辐射出一个光子后 A 电子绕核旋转半径增大 B 电子的动能增大 C 氢原子的电势能增大 D 原子的能级值增大 答案 B 解析 根据玻尔理论 氢原子辐射光子后 应从离核较远的轨道跃迁到离核较近 的轨道 原子总能量减少 A D 错误 跃迁过程中 电场力对电子做正功 故电势能减小 C 错误 根据经典物理理论 电子绕核做匀速圆周运动的向心力为核对电子的库仑力 即k 则Ek mv2 即电子的轨道半径减小 其动能增大 B 正确 e2 r2 mv2 r 1 2 ke2 2r 4 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h 1 h 2 2 B 辐射光子的能量为h 1 h 2 C 吸收光子的能量为h 2 h 1 D 辐射光子的能量为h 2 h 1 答案 D 解析 由题意可知 Em En h 1 Ek En h 2 因为紫光的频率大于红光的频率 所以 2 1 即k能级的能量大于m能级的能量 氢原子从能级k跃迁到能级m时向外 辐射能量 其值为Ek Em h 2 h 1 故只有 D 项正确 二 双项选择题 2013 广东惠州一中月考 5 如图所示为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验装 置的示意图 荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A B C D四个位置时 观察到以下的 现象 下述说法中正确的是 A 放在A位置时 相同时间内观察到屏上的闪光次数最少 B 放在B位置时 相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些 C 放在C D位置时 屏上观察不到闪光 D 放在D位置时 屏上仍能观察到一些闪光 但次数极少 答案 BD 解析 根据 粒子散射现象 绝大多数 粒子沿原方向前进 少数 粒子发生 较大偏转 放在A位置时 相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 所以本题应选择 B D 6 如图所示 一验电器与锌板相连 现用一弧光灯照射锌板 关灯后指针仍保持一定 偏角 下列判断中正确的是 A 用一带负电 带电荷量较少 的金属小球与锌板接触 则验电器指针偏角将增大 B 用一带负电 带电荷量较少 的金属小球与锌板接触 则验电器指针偏角将减小 C 使验电器指针回到零后 改用强度更大的弧光灯照射锌板 验电器指针偏角将比原 来大 D 使验电器指针回到零后 改用强度更大的红外线灯照射锌板 验电器指针一定偏转 3 答案 BC 解析 根据光电效应的原理可知锌板带正电 用带负电的小球与锌板接触会中和 一部分锌板上的电荷 使锌板上的电荷量减少 同时验电器上的电荷量也减少 所以验电 器指针偏角将减小 B 正确 A 错误 使验电器的指针回到零后 改用强度更大的弧光灯照 射锌板 会有更多的电子从锌板逸出 锌板带的电荷量更多 验电器指针偏角将比原来大 C 正确 用红外线照射锌板 不发生光电效应 验电器指针不偏转 D 错误 7 美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时 发现光子除了有能量之外还有 动量 被电子散射的 X 光子与入射的 X 光子相比 A 速度减小 B 频率减小 C 波长减小 D 能量减小 答案 BD 解析 光速不变 A 错误 光子将一部分能量转移给电子 其能量减小 随之光 子的频率减小 波长变长 B D 正确 C 错误 8 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图 线 直线与横轴的交点坐标 4 27 与纵轴交点坐标 0 5 由图可知 A 该金属的截止频率为 4 27 1014 Hz B 该金属的截止频率为 5 5 1014 Hz C 该图线的斜率表示普朗克常量 D 该金属的逸出功为 0 5 eV 答案 AC 解析 图线在横轴上的截距为截止频率 A 正确 B 错误 由光电效应方程 Ek h W0可知图线的斜率为普朗克常量 C 正确 金属的逸出功为W0 h 0 eV 1 77 eV D 错误 6 4 10 34 4 27 1014 1 6 10 19 9 氢原子的部分能级如图所示 已知可见光的光子能量在 1 62 eV 到 3 11 eV 之 间 由此可推知 氢原子 4 A 从高能级向n 1 能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短 B 从高能级向n 2 能级跃迁时发出的光均为可见光 C 从高能级向n 3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 D 从n 3 能级向n 2 能级跃迁时发出的光为可见光 答案 AD 解析 从高能级向n 1 能级跃迁时光子能量E E2 E1 10 2 eV A 正确 从高 能级向n 2 的能级跃迁时发出的光子能量E3 E2 E E2 即 1 89 eV E 3 40 eV 可 见有一部分光处于紫外线区域 B 错误 从高能级向n 3 的能级跃迁时 光子能量最高 E E3 1 51 eV 比可见光光子能量小 C 错误 从n 3 能级向n 2 能级跃迁时光子 能量E E3 E2 1 89 eV D 正确 三 非选择题 10 按照玻尔原子理论 氢原子中的电子离原子核越远 氢原子的能量 选填 越大 或 越小 已知氢原子的基态能量为E1 E1 0 电子质 量为m 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 普朗克常量为h 答案 越大 2 h E1 m 解析 根据玻尔理论可知 氢原子中的电子离核越远 氢原子的能量越大 由 mv2 h E1可得v 1 2 2 h E1 m 11 某光电管的阴极是用金属钾制成的 它的逸出功为 2 21 eV 用波长为 2 5 10 7m 的紫外线照射阴极 已知真空中的光速为 3 0 108 m s 元电荷为 1 6 10 19C 普朗克常量为 6 63 10 34J s 求钾的极限波长和该光电管发射的光电子 的最大初动能 答案 5 63 10 7m 4 4 10 19J 解析 由光电效应规律可知 极限频率对应于逸出功W h 0 可得钾的极限频率 0 Hz 5 33 1014Hz W h 2 21 1 60 10 19 6 63 10 34 由c 0得极限波长为 5 63 10 7 m 再由光电效应方程Ekmax h W得出下式 Ekmax h W 2 21 1 60 10 19 c 6 63 10 34 3 0 108 2 5 10 7 J 4 4 10 19J 12 某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应 用某单色光照射光电管的阴极K时 会发生光电效应现象 闭合开关 S 在阳极A和阴极K之间加上反向电压 通过调节滑动 5 变阻器的滑片逐渐增大电压 直至电流表中电流恰为零 此时电压的示数U称为反向遏止 电压 根据反向遏止电压 可以计算出光电子的最大初动能 现分别用 1和 2的单色光 照射阴极 测量到反向遏止电压分别为U1和U2 设电子的比荷为 求 e m 1 阴极K所用金属的极限频率 2 用题目中所给条件表示普朗克常量h 答案 1 2 U1 2 U2 1 U1 U2 e U1 U2 1 2 解析 1 由于阳极A