高考物理总复习巩固练习原子的核式结构模型、玻尔的氢原子理论（基础）

【巩固练习】一、选择题1、(2015 大庆实验中学三模) 以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是（ ）A紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应C有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期D氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大E. 质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量2、(2015 济南一模 ) 一群处于n=4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线为 ( )A3条 B4条 C5条 D6条3、(2015 江苏宿迁市三校检测) 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是( )A甲图中，若两球质量相等且球m2静止，两球发生正碰后，球m2的速度一定为vB乙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子C丙图中，普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念，并成功解释了光电效应现象D丁图中，链式反应属于重核的裂变4、可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范围内，若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图(如图)可判断n为（ ）A.1 B.2 C.3 D.45、右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（ ）. 最容易表现出衍射现象的光是由能级跃到能级产生的. 频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的. 这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光. 用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应。6、处于n4能级的大量氢原子，向低能级跃迁的过程中，只有一种光子照射某金属时不能产生光电效应，则此光子为（ ）A从n3能级跃迁到基态发出的光子 B从n2能级跃迁到基态发出的光子C从n4能级跃迁到n3能级发出的光子 D从n4能级跃迁到n2能级发出的光子7、使某种金属发生光电效应所需的光子的最小能量为2.60eV。已知一群氢原子处于量子数n4的激发态，如图所示。这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光。若用这些氢原子辐射的光照射这种金属，能够使这种金属发生光电效应的有几种频率的光（ ） A一种 B二种 C三种 D四种8、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为的圆轨道自发地跃迁到一半径为的圆轨道上，在此过程中（ ）A原子要发出一系列频率的光子 B原子要吸收一系列频率的光子C原子要发出某一频率的光子 D原子要吸收某一频率的光子9、如图所示是汞原子可能的能级（不是全部的），一个总能量为9eV的自由电子和处于基态的汞原子（能量为10.4 eV）发生碰撞，若不计汞原子动量的变化，则碰撞后电子剩余的能量可能是（ ）A. 0.2eV B. 1.3eVC. 2.3eV D. 5.5eV10、分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）A B C D二、填空题1、 1911年卢瑟福依据粒子散射实验中粒子发生了_（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的粒子轰击金箔，则其速度约为_m/s。（质子和中子的质量均为1671027kg，1MeV=1106eV）2、在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原于自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出_条不同频率的谱线。3、氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是_；一群处于n=4能级的氢原子回到n=2的状态过程中，可能辐射_种不同频率的光子；其中最短波长等于 _ nm（已知普朗克常量h=6.6310-34J.s） 三、计算题1、有一群氢原子处于n=4的能级上，已知氢原子的基态能量E1=13.6 eV，普朗克常量h=6.6310-34 Js。求：（1）这群氢原子的光谱共有几条谱线？（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？2、氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发生三种不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为1和2，且12，则另一个波长可能是多少？【答案与解析】一、选择题1、【答案】BDE【解析】根据光电效应方程知，光电子的最大初动能，与入射光的频率有关，与光的强度无关，故A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内的聚变反应，故B正确；半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用，故C错误；氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，原子能量减小，根据知，电子的动能增大，则氢原子的电势能减小，故D正确；质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量，故E正确。故选：BDE【考点】本题考查光电效应、原子核衰变及半衰期、衰变速度、爱因斯坦质能方程；轻核的聚变。2、【答案】D【解析】因为，知可能发射出的谱线有6种故D正确，A、B、C错误。故选：D【考点】本题旨在考查氢原子的能级公式和跃迁。3、【答案】D【解析】若两球质量相等且球静止，两球发生正碰后且满足机械能守恒的条件下，球的速度才为，故A错误；卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出来原子的核式结构，故B错误；普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念；爱因斯坦提出来光子说，成功解释了光电效应现象，故C错误；D图链式反应属于重核的裂变故D正确。故选：D【考点】本题旨在考查动量守恒定律、粒子散射实验、重核的裂变。4、【答案】B【解析】根据能级图可有：当n=1时，E2E1=10.20eV是最小的光子能量，大于3.10eV，所以n=1不可能；如果n=3时，E3=1.51eV，则从n=到n=3的跃迁时发出的光子最大能量是1.51eV，也小于1.61eV，所以，n=3也不可能剩下只有n=2才满足条件，选项ACD错误，B正确，故选B。5、【答案】D【解析】最容易表现出衍射现象的光是波长最长的，即频率最低能量最小的光，4到3的光能级差最小，频率最低，波长最长，AB错；大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时辐射出6条不同频率的光，C错；能级跃迁到能级辐射出的光的能量为10.20eV大于逸出功为6.34 eV的金属铂，所以能发生光电效应（还可求出最大初动能），D对，故选D。6、【答案】C【解析】能级差最小的一种频率最低，从n4能级跃迁到n3能级发出的光子能级差最小，故选C。7、【答案】C【解析】使某种金属发生光电效应所需的光子的最小能量为2.60eV即逸出功为2.60eV，只要辐射的光的能量大于2.60eV即可。n4的激发态辐射的光有6条，4到3、4到2、4到1、3到2、3到1、2到1，分别计算它们的能级差，可知有4到1、3到1、2到1，三种，故正确答案为C。8、【答案】C【解析】由于，一个氢原子中的电子从较远的轨道跃迁到较近的轨道，即从高能级到低能级，放出能量，能级差一定，辐射光子的频率一定，即发出某一频率的光子。故选C。9、【答案】AB【解析】由可算出汞原子从n=1跃迁到n=2，3，4需要吸收的能量分别为4.9eV，7.7eV，8.8eV，因此碰撞后电子剩余的能量可能是4.1eV，1.3eV，0.2eV，AB选项正确。10、【答案】B【解析】光子能量为： 根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为： 根据题意：， 联立可得逸出 ，ACD错误，B正确。故选B。二、填空题1、【答案】大 【解析】由粒子散射实验现象知，是由于粒子的大角度散射，才提出了原子的核试结构模型。由和 可解得：。2、【答案】6【解析】氢原子光谱中只有两条巴耳末系，即是从n=3，n=4轨道跃迁到n=2轨道，故电子的较高能级应该是在n=4的能级上然后从n=4向n=3，n=2，n=1跃迁，从n=3向n=2，n=1，从n=2向n=1跃迁，故这群氢原子自发跃迁时最大能发出=6条不同频率的谱线。3、【答案】13.6ev；3；488.5nm【解析】要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，至少吸收能量E = EE1=13.6eV。一群处于n=4能级的氢原子回到n=2的状态过程中，可能辐射种不同频率的光子，分别是从n=4到n=3，n=4到n=2和n=3到n=2跃迁产生；根据玻尔理论分析可知：氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2激发态时辐射的光子频率最大，波长最短,由，代入数据解得=488.5n