高考物理一轮复习课时练39《原子结构》(含解析)

这是一份高考物理一轮复习课时练39《原子结构》(含解析)，共14页。试卷主要包含了下列叙述中符合史实的是，2 eV，大于金属铂的逸出功6，5 eV的金属发生光电效应，6 eV的能量等内容，欢迎下载使用。
小题狂练eq \(○,\s\up1(39)) 小题是基础 练小题 提分快
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α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α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．
2．[江西省南昌市摸底]在α粒子散射实验中，α粒子以速度v0与静止的金原子核发生弹性正碰，碰后α粒子以速度v1被反向弹回，若金原子核的质量是α粒子质量的k倍，则v0与v1的大小的比值为( )
A．k B．k＋1
C.eq \f(k＋1,k－1) D.eq \f(k－1,k＋1)
答案：C
解析：α粒子与静止的金原子核发生的是弹性正碰，以α粒子与金原子核组成的系统为研究对象，设α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mv0＝mv1＋kmv2，由于是弹性碰撞，所以碰撞前后系统的总动能相等，故有eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)＋eq \f(1,2)×kmveq \\al(2,2)，联立以上两式可得v1＝－eq \f(k－1v0,k＋1)，选项C正确．
3．[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，A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．
4．[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α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；极少数α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.
[天津市耀华中学诊断](多选)如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4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n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的
B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1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n＝2能级跃迁到n＝1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n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射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n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的，B错误；这些氢原子总共可辐射出N＝eq \f(4×3,2)＝6种不同频率的光，C正确；由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为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．
6．[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＝eq \f(E1,n2)，其中n＝2,3，….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．－eq \f(4hc,3E1) B．－eq \f(2hc,E1)
C．－eq \f(4hc,E1) D．－eq \f(9hc,E1)
答案：D
解析：第二激发态即第三能级，由题意可知E3＝eq \f(E1,32)，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0－E3＝－eq \f(E1,9)，所以有－eq \f(E1,9)＝eq \f(hc,λ)，解得λ＝－eq \f(9hc,E1)，D正确．
7.
[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，下列说法正确的是( )
A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的波长长
B．处于n＝4的定态时电子的轨道半径r4比处于n＝3的定态时电子的轨道半径r3小
C．从n＝4能级跃迁到n＝3能级，氢原子的能量减小，电子的动能减小
D．从n＝3能级跃迁到n＝2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n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子能量E1＝0.66 eV，从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子能量E2＝1.89 eV，根据E＝hν可知光子能量越小，光子频率越小，光子的波长越大，其中E2＝1.89 eVλ2>λ3)的三条谱线，则有hν3＝hν2＋hν1，且λ＝eq \f(c,ν)，因此heq \f(c,λ3)＝heq \f(c,λ2)＋heq \f(c,λ1)，即eq \f(1,λ3)＝eq \f(1,λ2)＋eq \f(1,λ1)，故C错误；若处于第2能级状态的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：eq \f(1,λ)＝eq \f(E1,hc)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3,4,5，…)，E1为氢原子基态能量，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：eq \f(1,λ)＝eq \f(E′1,hc)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,62)－\f(1,m2)))(m＝9,12,15，…)，E′1为锂离子Li＋基态能量，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( )
A．3 B．6
C．9 D．12
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eq \f(E′1,62)＝eq \f(E1,22)，可得E′1＝9E1，故选C.
10．[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n＝5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n＝1能级跃迁时释放的光子，则( )
A．10种光子中波长最短的是从n＝5能级跃迁到n＝1能级时产生的
B．10种光子中有4种属于莱曼系
C．使n＝5能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量
D．从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n＝3能级跃迁到n＝2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n＝5能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子，A正确；10种光子中，从激发态跃迁到n＝1能级辐射出的光子有四种，分别为从n＝5、4、3、2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子，它们都属于莱曼系，B正确；使n＝5能级的氢原子电离至少要0.54 eV的能量，C错误；从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量为10.20 eV，而从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量为1.89 eV，D错误．
11．[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＝－eq \f(E1,n2)，其中n＝2,3,4….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，原子的电势能减小
B．基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为 eq \r(\f(2hν＋E1,m))(m为电子质量)
C．大量处于n＝3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n＝6能级向n＝1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n＝6能级向n＝2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keq \f(e2,r2)＝meq \f(v2,r)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ν的光子被电离后，则电子电离后的最大初动能为Ekm＝hν－E1，因此电子最大速度大小为 eq \r(\f(2hν－E1,m))，故B错误；根据Ceq \\al(2,3)＝3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n＝6能级向n＝1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n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的光子能量小于从n＝6能级向n＝1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．
12．[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(E1