2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练39原子结构（含解析）.doc

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1、1原子结构小题狂练 小题是基础 练小题 提分快39 1.下列叙述中符合史实的是( )A玻尔理论很好地解释了氢原子光谱B汤姆孙发现了电子，提出了原子具有核式结构C卢瑟福根据 粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设D贝可勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构模型答案： A解析：玻尔理论很好地解释了氢原子光谱，选项 A 正确；汤姆孙发现了电子，提出了原子具有“西瓜模型”结构，选项 B 错误；卢瑟福根据 粒子散射实验的现象，提出了原子的核式结构模型，选项 C 错误；贝可勒尔发现了天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项 D 错误22019江西省南昌市摸底在 粒子散射实验中， 粒子以

2、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.k 1k 1 k 1k 1答案： C解析： 粒子与静止的金原子核发生的是弹性正碰，以 粒子与金原子核组成的系统为研究对象，设 粒子的质量为 m，则金原子核的质量为 km，据题意，系统动量守恒，故有 mv0mv 1kmv 2，由于是弹性碰撞，所以碰撞前后系统的总动能相等，故有 mv mv12 20 12 kmv ，联立以上两式可得 v1 ，选项 C 正确2112 2 k 1 v0k 132019宁夏银川一中模拟(多选)玻尔在他

3、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答案： ABC解析：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，2A 正确；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，而电子的可能轨道的分布是不连续的， B 正确；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， C 正确；电子跃迁时辐射

4、的光子的频率与能级差值有关，与电子绕核做圆周运动的频率无关， D 错误42019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答案： A解析：原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是量子化的，只能是某些特定值，选项 A 错误；光电效应实验说明了光具有粒子性，选项 B 正确；衍射是波的特性，电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性，选项 C 正确；极少

5、数 粒子发生大角度偏转，说明原子的质量和正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，选项 D 正确5.2019天津市耀华中学诊断(多选)如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子3处于 n4 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( )A最容易表现出衍射现象的光是由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的B频率最小的光是由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的C这些氢原子总共可辐射出 6 种不同频率的光D用从 n2 能级跃迁到 n1 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答案： CD解析：由 n4 能级跃迁到 n1 能级辐射

6、出的光子的能量最大，波长最短，且由波长越长，越容易发生衍射，知 A 错误；跃迁时两能级间能量差越小，辐射出的光的频率越小，则频率最小的光是由 n4 能级跃迁到 n3 能级产生的， B 错误；这些氢原子总共可辐射出 N 6 种不同频率的光， C 正确；由 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光子能432量为 10.2 eV，大于金属铂的逸出功 6.34 eV，能发生光电效应， D 正确62019湖南省益阳市、湘潭市调研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E1n2激发态电离的光子的最大波长为( )A B4hc

7、3E1 2hcE1C D4hcE1 9hcE1答案： D解析：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E132最高能级的过程，需要吸收的最小能量为 0E 3 ，所以有 ，解得E19 E19 hc ， D 正确9hcE17.2019河北省石家庄模拟如图所示为氢原子能级示意图的一部分，根据玻尔理论，4下列说法正确的是( )A从 n4 能级跃迁到 n3 能级比从 n3 能级跃迁到 n2 能级辐射出的光子的波长长B处于 n4 的定态时电子的轨道半径 r4比处于 n3 的定态时电子的轨道半径 r3小C从 n4 能级跃迁到 n3 能级，氢原子的能量减小，电子的动能减小D从 n

8、3 能级跃迁到 n2 能级时辐射出的光子可以使逸出功为 2.5 eV 的金属发生光电效应答案： A解析：由题图可知，从 n4 能级跃迁到 n3 能级辐射出的光子能量 E10.66 eV，从 n3 能级跃迁到 n2 能级辐射出的光子能量 E21.89 eV，根据 Eh 可知光子能量越小，光子频率越小，光子的波长越大，其中 E21.89 eV3.10 eV，不在可见光范围内， A 错误；处于基态的氢原子电离要吸收 13.6 eV 的能量， C 错误；大量处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，先从 n4 能级分别向下面的三个能级各画一条线，可画三条，再从 n3 能级出发，分别向下面两个能级各画一条

9、线，可画两条，再从 n2 能级出发，向下面一能级画一条线，可画一条，则总共可画 6条，即能发出 6 种频率的光子， B 正确；处于 n2 能级的氢原子，吸收 2.86 eV 能量的光子，3.4 eV2.86 eV0.54 eV，跃迁到 n5 能级，选项 D 正确132019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0.96E 1，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，)，E1n2则( )AE min0.31 eV，m10BE min0.31 eV，m

10、6CE min0.51 eV，m10DE min0.51 eV，m6答案： A解析：频率最大的光子的能量为0.96E 1，即 En(13.6 eV)0.96(13.6 eV)，7解得 En0.54 eV，即 n5，故 m C 10，频率最小的光子的能量为 EminE 5E 425 0.31 eV，故 A 正确13.6 eV52 ( 13.6 eV42 )142019广州模拟(多选)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

11、，可使氢原子从 n1 跃迁到 n2 的能级C一群处于 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 的能级答案： CD解析：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 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15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

12、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 D答案： B解析： 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

13、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质和确定物质的组成成分8D原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据答案： D解析：每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质，所以 A 正确；原子的特征谱线可能是原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的， B 正确；利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分，不可以深入了解原子的内部结构，所以 C 正确， D 错误9课时测评 综合提能力 课时练 赢高分39 1.(多选)下列说法正确的是( )A原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验B普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值 的整数

14、倍，这个不可再分的最小能量值 叫做能量子C 粒子散射实验中少数 粒子发生了较大角度偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一D由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大答案： BC解析：玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故 A 错误；普朗克能量量子化理论：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值 的整数倍，这个不可再分的最小能量值 叫做能量子，故 B正确； 粒子散射实验中少数 粒子发生了较大角度偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一，故 C 正

15、确；由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故 D 错误2.如图所示为氢原子的能级图，在具有下列能量的光子或者电子中，不能使基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是( )A13 eV 的光子B13 eV 的电子C10.2 eV 的光子D10.2 eV 的电子答案： A解析：13 eV 的光子的能量小于基态的电离能，又不等于基态与其他激发态间的能量差，该光子不会被吸收，电子与氢原子碰撞，可以把一部分或全部能量传递给氢原子，而使其发生跃迁，所以 13 eV 的电子和 10.2 eV 的电子都可以被吸收.10.2 eV 的光子正好等1

16、0于 n1 能级和 n2 能级的能量差，可以被氢原子吸收发生跃迁所以不能使基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是 A.3(多选)氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之间，由此可推知，氢原子( )A从高能级向 n1 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B从高能级向 n2 能级跃迁时发出的光一定为可见光C从高能级向 n3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D大量处于 n4 能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光答案： AD解析：由高能级向 n1 能级跃迁，最少能量为 10.2 eV，高于可见光频率， A 正确；从高能级向 n2 能级跃迁，能量范围是 1

17、.89 eV3.4 eV，有可能比可见光能量高， B 错误；从高能级向 n3 能级跃迁，能量范围是 0.66 eV1.51 eV，频率低于可见光， C 错误；从 n4 能级向低能级跃迁时，42 和 32 产生两种可见光， D 正确4(多选)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答案： ACD解析：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，

18、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5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 n2 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11D从能级 n6 向 n2 跃迁时发出的答案： D解析：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

19、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6.2019辽宁沈阳郊联体模拟根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数 n1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为( )A13.6 eV B3.4 eVC12.75 eV D12.09 eV答案： C解析：受激的氢原子能自发地发出

20、6 种不同频率的光，说明氢原子从 n1 能级跃迁到n4 能级上，所以照射氢原子的单色光的光子能量 EE 4E 112.75 eV， C 正确72019湖南永州模拟如图所示，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( )12A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 能级答案： B解析：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

21、 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 n2 能级时的辐射光， B 正确82019天津六校联考如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是( )A若已知可见光的光子能量范围为 1.62 eV3.11 eV，则处于第 4 能级状态的氢原子，辐射光的谱线在可见光范围内的有 2 条B当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加C处于第 3 能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为 1、 2、 3( 1 2 3)的三条谱线，则 1 2 3D若处于第 2 能级状态的氢原子向基态跃迁时辐射出的光能使某金属板发生光电效

22、应，则从第 5 能级跃迁到第 2 能级时辐射出的光也一定能使此金属板发生光电效应答案： A解析：若已知可见光的光子能量范围为 1.62 eV3.11 eV，则处于第 4 能级状态的氢原子，辐射光的谱线，对应的能量分别为 E10.85 eV(1.51 eV)0.66 eV， E20.85 eV(3.4 eV)2.55 eV， E3 0.85 eV(13.6 eV)12.75 eV， E41.51 eV(3.4 eV)1.89 eV， E5 1.51 eV(13.6 eV)12.09 eV， E63.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，在可见光范围内的有 2 条，故 A 正确；当氢原子的电子

23、由外层轨道跃迁到内层轨道时，运动半径减小，则氢原子的电势能减小，而根据 k m 可知，电子的动能增加，故 B 错误；处于第 3 能级状态的氢原子，辐射出三q2r2 v2r种波长分别为 1、 2、 3( 1 2 3)的三条谱线，则有 h 3h 2h 1，且 ，因此 h h h ，即 ，故 C 错误；若处于第 2 能级状态的c c 3 c 2 c 1 1 3 1 2 1 113氢原子跃迁后辐射出的光能使某金属板发生光电效应，由于从第 5 能级跃迁到第 2 能级时辐射出的光的能量小于第 2 能级状态的氢原子向基态跃迁辐射出的光的能量，不一定能使此金属板发生光电效应故 D 错误9每种原子都有自己的特征

24、谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为： (n3,4,5，)，E 1为氢1 E1hc(122 1n2)原子基态能量，h 为普朗克常量，c 为光在真空中的传播速度锂离子 Li 的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式： (m9,12,15，)，E 1为锂离子 Li 基态1 E 1hc(162 1m2)能量，经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同由此可以推算出锂离子Li 基态能量与氢原子基态能量的比值为( )A3 B6C9 D12答案： C解析：因为锂离子线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同，则可知对应的各个波长都是相同的，由数学知识可知 ，

25、可得 E 19E 1，故选 C.E 162 E122102019湖北七市州联考(多选)如图所示是氢原子的能级图，大量处于 n5 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出 10 种不同频率的光子其中莱曼系是指氢原子由高能级向 n1 能级跃迁时释放的光子，则( )A10 种光子中波长最短的是从 n5 能级跃迁到 n1 能级时产生的B10 种光子中有 4 种属于莱曼系C使 n5 能级的氢原子电离至少要 0.85 eV 的能量D从 n2 能级跃迁到基态释放光子的能量等于从 n3 能级跃迁到 n2 能级释放光子的能量答案： AB解析：10 种光子中波长最短的就是频率(能量)最大的，是从 n5 能级跃

26、迁到 n1 能级辐射出的光子， A 正确；10 种光子中，从激发态跃迁到 n1 能级辐射出的光子有四种，分别为从 n5、4、3、2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光子，它们都属于莱曼系， B 正确；使 n5 能级的氢原子电离至少要 0.54 eV 的能量， C 错误；从 n2 能级跃迁到基态释放14光子的能量为 10.20 eV，而从 n3 能级跃迁到 n2 能级释放光子的能量为 1.89 eV， D错误112019江西南昌模拟已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量为 En ，E1n2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

27、增大，原子的电势能减小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 )2 h E1mC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答案： C解析：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 k m 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e2r2 v2r一频率为 的光子被电离后，则电子电离后的最大初动能为 E

28、kmhE 1，因此电子最大速度大小为 ，故 B 错误；根据 C 3 知，这些氢原子可能辐射出三种不同2 h E1m 23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122019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(E10)，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)答案：吸收 E 1 2 h E1m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E 1.根据能量守恒定律得 hE 1 mv2，解得电离后电子的速度大小为 v .12 2 h E1m15