高考物理二轮复习专项训练模型83 原子核式结构和能级模型（2份打包，原卷版+解析版）

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1. （2023学业水平等级考试上海卷）关于α粒子散射实验，下列说法正确的是
A. 实验必须在真空中进行
B. 荧光屏的作用是为了阻挡α粒子
C. 实验用显微镜必须正对放射源
D. 证明了原子核内有质子存在
2. （2023高考山东高中学业水平等级考试）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为ν0的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为ν1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为ν3的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率ν2为（ ）

A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
3. （2023高考选择性考试辽宁卷）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（ ）

A. ①和③的能量相等
B. ②的频率大于④的频率
C. 用②照射该金属一定能发生光电效应
D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek
4. （2023高考湖北卷）2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线（对应的光子能量为10.2eV）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（ ）

A. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 能级之间的跃迁B. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 能级之间的跃迁
C. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 能级之间的跃迁D. SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 能级之间的跃迁
最新模拟题
1. （2024江西红色十校9月联考）氢原子的能级图如图所示，用动能均为12.3eV的电子束射向一群处于基态的氢原子，氢原子被电子碰撞后激发跃迁到较高能级，处于高能级的氢原子向低能级跃迁时辐射出几种不同频率的光，其中只有两种频率的光能使某金属发生光电效应，一种光恰好能使该金属发生光电效应，则另一种光使该金属发生光电效应时的光电子最大初动能为（ ）

A. 0.66eVB. 1.89eVC. 2.55eVD. 2.86eV
2. （2024湖北重点高中10月联考）物理学发展史上很多科学家作出了不可磨灭的贡献。下列有关说法正确的是（ ）
A. 光电效应与康普顿效应不能证明光具有粒子性
B. 为了解释黑体辐射实验规律，普朗克最先提出能量子概念
C. 完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构
D. 太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳内部发出白光时缺少某些频率的光子
3．(2024江苏盐城期初摸底质检)氢原子在可见光区的4条特征谱线是玻尔理论的实验基础。如图所示，这4条特征谱线（记作Hα、Hβ、Hγ和Hδ）分别对应着氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁，下面4幅光谱图中，合理的是（选项图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大）（ ）
A．B．
C．D．
4. （2023年7月河南洛阳创新发展联盟期末）下列四幅图涉及不同的物理知识，下列相关说法正确的是
A.图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子
B.图乙：3为α射线，它的电离能力很强，可用于消除静电
C.图丙：处于基态的氢原子可吸收能量为 11.2 eV的光子发生跃迁
D.图丁：汤姆孙通过电子的发现，揭示了原子还可以再分
5. （2023年7月河南洛阳创新发展联盟期末）巴耳末系是指大量氢原子由高能级向 n=2能级跃迁时发出的光谱线。现有大量处于 n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光中巴耳末系的谱线数与全部的谱线数之比为
B. C. D.
6. （2023年7月河南洛阳创新发展联盟期末）氢原子的能级图如图所示，当大量处于n=4 的激发态的氢原子向低能级跃迁过程中，可能产生几种不同频率的光，用这些不同频率的光照射逸出功为3.2 eV的金属钙，下列说法正确的是
A.有三种频率的光能使金属钙发生光电效应
B.有四种频率的光能使金属钙发生光电效应
C.从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为 9.55 eV
D.从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为 12.75 eV
7. （2023山东泰安高二期末）有关下列四幅图涉及的物理知识，以下说法正确的是（ ）

A. 图甲：阴极射线管的K极发射的射线是电磁波
B. 图乙：研究黑体辐射发现随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C. 图丙：处于n=3能级1个氢原子自发跃迁，能辐射出3种频率的光
D. 图丁：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量
。
8. （2023山东泰安高二期末）如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图Hα、Hβ、Hγ、Hδ，是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5，6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（ ）
A. 四条光谱线中，Hα谱线对应的光子动量最大
B. Hβ谱线对应的光，照射逸出功为2.65eV的金属，可使该金属发生光电效应
C. Hγ谱线对应的光，照射逸出功为2.75eV的金属，可使该金属发生光电效应
D. Hδ谱线对应的光是可见光中的红光
9.. . (2023北京海淀二模)氢原子在可见光区的4条特征谱线是玻尔理论的实验基础。如图所示，这4条特征谱线（记作Hα、Hβ、Hγ和Hδ）分别对应着氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁，下面4幅光谱图中，合理的是（选项图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大）（ ）
A. B.
C. D.
10. （2023重庆信息联考卷3）如图所示是激光产生的原理示意图，当外来光子的能量等于原子相应的能级差时，就会把原子从低能态激发到高能态，处在激发态的原子会自发跃迁到低能态，同时发出光辐射，1916年，爱因斯坦在研究光辐射与原子相互作用时发现，除了上述两种过程之外，还存在第三种过程——受激辐射跃迁，即在外来光子的作用下，处在高能态的原子向低能态跃迁，并同时辐射出能量相同的光子，发出的光就是激光。已知普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A. 原子吸收外来光子，从低能态激发到高能态的过程叫自发辐射跃迁
B. 处于激发态的原子自发跃迁到低能态的过程叫受激吸收跃迁
C. 受激辐射跃迁与受激吸收跃迁的区别是，一个是吸收光子从高能态跃迁到低能态，一个是吸收光子从低能态跃迁到高能态
D. 若某束激光动量为p，则光子的能量为 SKIPIF 1 < 0
11.（2023河北师大附中质检） 为了更形象地描述氢原子能级和氢原子轨道的关系，作出如图所示的能级轨道图，处于 SKIPIF 1 < 0 能级的氢原子向 SKIPIF 1 < 0 能级跃迁时辐射出可见光a，处于 SKIPIF 1 < 0 能级的氢原子向 SKIPIF 1 < 0 能级跃迁时辐射出可见光b，则以下说法正确的是（ ）

A. a光波长比b光的波长短
B. 辐射出b光时，电子的动能和电势能都会变大
C. 一个处于 SKIPIF 1 < 0 能级的氢原子自发跃迁最多可释放3种频率的光
D. a光照射逸出功为2.14eV的金属时，光电子的最大初动能为0.41eV
12. （2023辽宁省辽西联考） 红外测温具有响应时间快、非接触、安全准确的优点，在新冠疫情防控中发挥了重要作用。红外测温仪捕捉被测物体电磁辐射中的红外线部分，将其转变成电信号。图甲为红外线光谱的三个区域，图乙为氢原子能级示意图，已知普朗克常量 SKIPIF 1 < 0 ，光在真空中的速度 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，下列说法正确的是（ ）
A. 红外线光子能量的最大值约为 SKIPIF 1 < 0
B. 氢原子从 SKIPIF 1 < 0 能级向 SKIPIF 1 < 0 能级跃迁时释放出的光子能被红外测温仪捕捉
C. 大量氢原子从 SKIPIF 1 < 0 能级向低能级跃迁时，红外测温仪可捕捉到2种频率的光子
D. 大量处于 SKIPIF 1 < 0 激发态的氢原子吸收能量为 SKIPIF 1 < 0 的光子后，辐射出的光子可能被红外测温仪捕捉
13.（2023湖南三湘创新发展联考）氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 。电磁波谱如图所示，其中可见光的波长范围是400nm~760nm，帕邢系中，氢原子可以发出（ ）
A. 可见光B. 红外线
C. 紫外线D. X射线
14. （2023江苏南京市中华中学一模）如图甲、乙、丙、丁涉及到不同的原子物理知识，其中说法错误的是（ ）
A. 图甲说明少量电子的运动表现为粒子性，大量电子的运动表现为波动性
B. 图乙的 SKIPIF 1 < 0 粒子散射实验中，当显微镜放在D位置时，荧光屏上仍能观察到闪光
C. 图丙中若通过碰撞的方式将氢原子从基态激发到第二能级，入射粒子的动能必须刚好等于10.2eV
D. 图丁中轧制钢板时需要动态监测钢板的厚度，选用的射线不可能是 SKIPIF 1 < 0 射线
15. （2023湖北新高考联盟高三起点联考）在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外线辐射能量。物体的红外线辐射能量的大小及其按波长的分布特点与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外线能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外测温仪（只捕捉红外线光子）所依据的客观基础。如图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于基态的氢原子提供的能量为（ ）
A. 10.20eVB. 12.09eV
C. 2.55eVD. 12.75eV