高中物理-原子结构-专题练习

2016年高考总复习物理 原子结构原子结构一、选择题1在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是( )A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C.费米从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子2下面正确的说法是A光电效应实验证实了光具有粒子性B红外线的波长比X射线的波长短，可利用它从高空对地面进行遥感摄影C射线的贯穿本领比粒子的强，可利用它检查金属内部伤痕D太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应，以光和热的形式向外辐射3卢瑟福在分析粒子散射实验现象时，认为电子不会对粒子偏转产生影响，其主要原因是A粒子与各电子相互作用的效果互相抵消B电子的体积很小，粒子碰不到它C电子的电量很小，与粒子的相互作用力很小，可忽略不计D电子的质量很小，就算碰到，也不会引起明显的偏转4关于下列四幅图说法正确的是（ ）A玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的B光电效应产生的条件为：光强大于临界值C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D发现少数粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬5不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（A）原子中心有一个很小的原子核 （B）原子核是由质子和中子组成的（C）原子质量几乎全部集中在原子核内 （D）原子的正电荷全部集中在原子核内6下列说法正确确的是A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同7大量氢原子处于n=4的激发态，当它们向较低能级跃迁时，下列说法中错误的是 （填选项前的字母）A.最多能辐射6种不同频率的光子B.从n4跃迁到n1能级辐射的光子波长最长C.从n4跃迁到n1能级辐射的光子频率最高D.从n4跃迁到n1能级辐射的光子能量最大8人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从( ) 开始的A发现电子 B发现质子 C粒子散射实验 D发现天然放射现象9关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是 A利用粒子散射实验可以估算原子核的半径B利用粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验D处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大10下列说法正确的有 A卢瑟福的粒子散射实验可以估测原子核的大小B氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大C物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动D若氢原子从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应11氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 A、原子要吸收光子，电子的动能增大B、原子要放出光子，电子的动能增大C、原子要吸收光子，电子的动能减小D、原子要放出光子，电子的动能减小12(2011年安徽合肥市一模)关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有()A汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路D玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的13下列关于氢原子光谱的说法中，正确的是A氢原子光谱是连续的 B氢原子光谱是线状的C利用连续光谱可进行光谱分析 D氢原子内部的能量是不连续的14图中所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.62eV3.11eV。nE/eV-0.85-1.51-3.4-13.6下列说法正确的是 A大量处在n3的高能级的氢原子向n=3能级跃迁时，发出的光有一部分是可见光B大量处在n=3的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光是紫外线C大量处在n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时，发出的光都应具有显著的热效应D处在n=3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离 15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。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。根据氢原子的能级图可以判断，n和E的可能值为 0.5413.603.401.500.850.380.281234567nE/eVAn1，13.22 eVE13.32 eV Bn2，13.22 eVE13.32 eVCn1，12.75 eVE13.06 eV Dn2，12.72 eVE13.06 eV16氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是( )A电子绕核旋转的半径增大 B氢原子的能级增大C氢原子的电势能增大 D氢原子的核外电子的速度增大17下列说法中正确的是 。A粒子散射实验证明了原子核还可以再分B天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构C分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，但用X射线照射时光电子的最大初动能较大D基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，可能发射多种频率的光子18已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是( )19图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有( )nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6664321A二种 B三种 C四种 D五种20有关氢原子光谱的说法正确的是 A氢原子的发射光谱是连续谱B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关21按照玻尔原子理论，下列表述正确是A核外电子运行轨道半径可取任意值B氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定D氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量22用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为1、2、3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为 Ah 1 Bh3 Ch（1+2） Dh（1+2+3）23根据波尔的理论，若氢原子从基态向激发态跃迁，氢原子将： A、吸收光子，获得能量 B、辐射光子，放出能量C、吸收光子，放出能量 D、辐射光子，吸收能量24如图所示，大量氢原子处于能级n=4的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，下面说法中正确的是 A.从n=4能级跃迁到n=2能级放出的光子的频率等于从n=2能级跃迁到n=1能级放出的光子的频率B.最多只能放出6种不同频率的光子C.从n=4能级跃迁到n=1能级放出的光子频率最高D. 从n=4能级跃迁到n=1能级放出的光子波长最长25卢瑟福粒子散射实验的结果证明了（ ）A.质子的存在B.原子核是由质子和中子组成的C.电子只能在某些轨道上运动D.原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核上26仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是()A氢原子只有几个能级B氢原子只能发出平行光C氢原子有时发光，有时不发光D氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的27下列关于光谱的说法正确的是（ ）A.炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱B.各种原子的线状谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应C.气体发出的光只能产生线状谱D.甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱28氢原子能级结构如图2所示，以下说法中正确的是（ ）A用一群动能为12.78ev的电子轰击大量处于基态的氢原子后，最多能辐射出3种不同频率的光子B用一群动能为12.78ev的电子轰击大量处于基态的氢原子后，最多能辐射出6种不同频率的光子C用一群能量为12.78ev的光子照射大量处于基态的氢原子后，最多能辐射出3种不同频率的光子D用一群能量为12.78ev的光子照射大量处于基态的氢原子后，最多能辐射出6种不同频率的光子29用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子，现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为和，且2，真空中的光速为c，则氢原子从能级B跃迁到能级C时A将吸收光子，光子的波长为 B将辐射光子，光子的波长为C将吸收光子，光子的频率为 D将辐射光子，光子的频率为32如图18-2-3所示，X表示金原子核，粒子射向金核时被散射，设入射的动能相同，其偏转轨道可能是图中的（ ）图18-2-333已知某原子的能级公式为，式中n=1，2，3表示不同能级数，E0是正的已知常数，该原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时可以不发射光子，而是将能量交给n=4能级上的电子，使之能脱离原子，则脱离原子后电子的动能是（ ）A B C D 34在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态,若用E表示氢原子的能量,r表示氢原子核外电子的轨道半径,则（ ）A. E2E1 r2r1 B. E2E1 r2r1 C. E2r1 D. E2E1,r2r135氢原子能级图的一部分如图所示，A、B、C分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子。其中EA表示原子从n=3能级向n=2能级跃迁的能量，EB表示原子从n=2能级向n=1能级跃迁的能量，EC表示原子从n=3能级向n=1能级跃迁的能量，则下述关系中正确的是AEA EB EC BEA EC EB CEC EB EA DEB EA 2原子从a能级状态跃迁到c能级状态时_（填“吸收”或“辐射”）波长为_的光子71（6分）根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E的轨道，辐射出波长为的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E等于 。如果大量氢原子处在n=4的能级，会辐射出 种频率的光；其中波长最短的光是从n= 的能级向n= 的能级跃迁时发出的。72现有一群处于n4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E113.6eV，这群氢原子发光的光谱共有_条谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功最大值是_eV. 73(2) 如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为 eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是 eV。74在真空中，氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为1的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为2的光子若12，真空中的光速为c，则氢原子从能级B跃迁到能级C时将_光子(填“吸收”或“辐射”)，其光子的波长为_75在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为 若用波长为 (2，知，知AB之间的能级差小于AC间的能级差，则B能级高于C能级，所以氢原子从能级B跃迁到能级C时，辐射光子，有：。则=。故B正确，A、C、D错误。故选B。32D【解析】离金核越远的粒子受到的斥力越小.33B【解析】，该原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时产生的能量为，n=4能级上的电子的电离能为，n=4能级上的电子电离后具有的动能为，B对； 34A【解析】由n=1的能级向n=2的能级跃迁要吸收能量，根据能量守恒定律可知A对；35A【解析】EA=E3-E2，EB=E2-E1，EC=E2-E1，A对；36B【解析】处于基态的氢原子吸收了电磁波后跃迁到高能级，再由高能级向下跃迁，最大的能量差就是跃迁到基态，根据能量守恒，有，B对；37BD【解析】试题分析：根据氢原子能级跃迁规律可得：，根据玻尔理论可知：，故可得，BD正确考点：氢原子的能级公式和跃迁；点评：关键是知道释放的能量，然后根据公式分析，38C【解析】试题分析：在卢瑟福粒子散射实验中，大多数粒子沿直线前进，少数粒子辐射较大角度偏转，极少数粒子甚至被弹回解：粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，选项C正确，ABD错误故选：C点评：本题考查了卢瑟福粒子散射实验的现象，还要记住此实验的两个结论39：AD【解析】【答案】BDE【解析】试题分析：氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差，故A错误；根据=6可知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子，故B正确；一群处于n=4的氢原子，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，E=13.6 eV0.85 eV=12.75 eV，故C错误；如果发出的光子有两种能使某金属产生光电效应，知两种光子为能量最大的两种，分别由n=4跃迁到n=1和n=3跃迁到n=1能级发出的，故D正确；从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长，故E正确。考点：氢原子的能级公式和跃迁点评：要知道能级间跃迁满足的规律，即EmEn=h，掌握=。41AC【解析】试题分析：由于A从n3的状态直接跃迁到基态，故它会释放出1种频率的光子，B从n4的状态直接跃迁到基态也会释放出1种频率的光子，故选项A正确，B不对；又由于从n3的状态直接跃迁到基态的光子的频率小于从n4的状态直接跃迁到基态光子的频率，而频率越大，才能更容易使金属产生光电效应现象，故C正确，D不对。考点：氢原子的能级图，光电效应现象。42A【解析】试题分析：A中氢原子的电子从高能级向低能级跃迁时，氢原子会放出光子，A是正确的；B中从高能级向低能级跃迁，氢原子核外电子轨道半径变小，B不对；C中从高能级向低能级跃迁，并不是氢原子核向外放出能量，因为电子在原子核外，故C也不对；D中从能级跃迁到能级时释放的能量比从能级跃迁到能级时释放的能量小，故辐射光的频率也小，光的波长较长，D是正确的。考点：原子物理。43 D【解析】试题分析：由图可知，氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级时辐射的能量最大，由可知，它的频率也最大，所以本题选择D。考点：氢原子能级结构 氢原子光谱44A【解析】试题分析：根据玻尔理论，氢原子由高能级状态向低能级状态跃迁，同时要向外辐射一定频率的光子，由，从高能级向n=1能级跃迁时向外辐射一定频率光子的能量在10.2eV到13.6eV之间，光子的能量范围大于可见光的能量范围，所以从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短，故A选项正确；从高能级向n=2能级跃迁时向外辐射一定频率光子的能量在1.89eV到3.40eV之间光子的能量有一部分仍大于可见光的能量范围，所以从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的波长有的在可见光范围里，有的光子的波长比可见光的短，故B选项错误；从高能级向n=3能级跃迁时向外辐射一定频率光子的能量在0.66eV到1.51eV，光子的能量范围小于可见光的能量范围，由知从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的频率低，C选项错误；从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子的能量为1.89 eV，光子的能量不在可见光范围里，发出的光不是可见光，故D选项错误。考点：波尔理论 原子跃迁 光子的频率和波长45D【解析】试题分析：氢原子在不同能级之间发生跃迁，那么从高能级到低能级释放的光子能量等于能级差，因此有，因此有a光的光子能量比b光的光子的能量小，选项A错。同样可知