1、1考点强化练 37 原子结构1. 粒子散射实验中,不考虑电子和 粒子的碰撞影响,是因为( )A. 粒子与电子根本无相互作用B.电子是均匀分布的, 粒子受电子作用的合力为零C. 粒子和电子碰撞损失能量极少,可忽略不计D.电子很小, 粒子碰撞不到电子2.(多选)下列叙述中,正确的是( )A.汤姆孙根据 粒子散射实验,提出了原子的枣糕式模型B.卢瑟福根据 粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型C.汤姆孙最早发现了电子D.卢瑟福最早发现了电子3.下列说法正确的是( )A.汤姆孙首先发现了电子,并最早测定了电子的电荷量B.电子在绕原子核做圆周运动时,稳定地产生电磁辐射C.光谱分析可在不破坏、不接触物体的
2、情况下获取其内部的信息D.氢原子中的电子离原子核越近,氢原子的能量越大4.根据玻尔理论,下列关于氢原子的论述正确的是 ( )A.当氢原子由能量为 En的定态向低能级跃迁时,氢原子要辐射的光子能量为 h =EnB.电子沿某一轨道绕核运动,若圆周运动的频率为 ,则其发光的频率也是 C.一个氢原子中的电子从一个半径为 ra的轨道自发地直接跃迁到另一个半径为 rb的轨道,已知rarb,则此过程原子要辐射某一频率的光子D.氢原子吸收光子后,将从高能级向低能级跃迁5.对于基态氢原子,下列说法正确的是( )A.它能吸收 10.2 eV 的光子B.它能吸收 11 eV 的光子C.它能吸收动能为 10 eV 的
3、电子的能量D.它能吸收具有 11 eV 动能的电子的全部动能6.如图是卢瑟福的 粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的 粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C. 粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D.绝大多数的 粒子发生大角度偏转7.(多选)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2D.氢原子光谱线的频率与氢原
4、子能级的能量差无关8.(多选)氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,它们分别是从 n 为 3、4、5、6 的能级直接向 n=2能级跃迁时产生的。四条谱线中,一条红色、一条蓝色、两条紫色,则下列说法正确的是( )A.红色光谱是氢原子从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时产生的B.蓝色光谱是氢原子从 n=6 能级直接向 n=2 能级跃迁时产生的C.若氢原子从 n=6 能级直接向 n=1 能级跃迁,能够产生紫外线D.若氢原子从 n=6 能级直接向 n=3 能级跃迁,能够产生紫外线9.(多选)(2018 浙江嘉兴物理选考模拟测试)北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟,它是利用氢原
5、子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图为氢原子能级图,则( )A.13 eV 的光子可以使基态氢原子发生跃迁B.13 eV 的电子可以使基态氢原子发生跃迁C.氢原子从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级辐射出紫外线D.大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射 6 种不同频率的光子10.氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为 1,从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 2,已知普朗克常量为 h,若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m,则( )A.吸收光子的能量为 h 1+h 2B.辐射光子的能量为 h 1+h 2C.吸收光子的能量为 h 2-h 1D.辐射光
6、子的能量为 h 2-h 111.(多选)下图为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于 n=3 的激发态,在自发跃迁中放出一些光子,用这些光子照射逸出功为 2.25 eV 的钾,下列说法正确的是( )A.这群氢原子能发出三种不同频率的光B.这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应C.金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于 12.09 eVD.金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于 9.84 eVE.氢原子发出光子后其核外电子动能变小12.(多选)氢原子的部分能级如图所示,大量处于 n=2 激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后,跃迁到某较高激发态,再向低能级跃迁时,可以发出 10 种不
7、同频率的光子,则下列说法中正确的是( )3A.跃迁到的高激发态 n=10B.从 n=5 跃迁到 n=1 产生的光子能量最大C.从 n=5 跃迁到 n=4 产生的光子能量最小D.从 n=5 跃迁到 n=3 产生的光子能量大于从 n=3 跃迁到 n=2 产生的光子能量13.(多选)(2017 浙江杭州四校联考)如图是氢原子的能级图,a 是 E4跃迁到 E2时产生的光,b 是 E5跃迁到 E3时产生的光。钠的极限频率 =5.531014 Hz,普朗克常量 h=6.610-34 Js,电子电荷量 e=-1.610-19 C,则( )A.a 光的频率大于 b 光的频率B.在水中传播时,a 光的速度大于
8、b 光的速度C.a 光照射钠时能产生光电子,b 光则不能D.a 光与 b 光的动量之比为 97 25514.(多选)(2017 浙江金华十校期末)处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到 n=5 能级,然后发出光线。已知普朗克常量 h=6.6310-34 Js,则( )A.该外来单色光的能量为 12.75 eVB.该氢原子发射的所有谱线中,最长的波长为 4 000 nmC.该氢原子发射的所有谱线中,最短波长的光子动量为 6.9710-27 kgm/sD.该氢原子发射的光照射逸出功为 3.34 eV 的金属锌,最大光电子动能约为 9.72 eV4考点强化练 37 原子结构1.C 粒子与电子之间
9、存在着相互作用力,这个作用力是库仑引力,但由于电子质量很小,只有 粒子质量的 ,碰撞时对 粒子的运动影响极小,几乎不改变运动方向,就像一颗子弹撞17 300上一粒尘埃一样,故正确答案为 C。2.BC3.C 汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子,密立根最早测定了电子的电荷量,故 A 错误;电子在绕原子核做圆周运动时,不会产生电磁辐射,只有跃迁时才会产生电磁辐射,故 B 错误;光谱分析是通过物体发出的光谱分析物体的组成的,可在不破坏、不接触物体的情况下获取其内部的信息,故 C 正确;根据玻尔的原子结构模型,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量越大,故 D 错误。4.C 原子由能量为 En的定
10、态向低能级跃迁时,辐射的光子能量等于能级差,与 En不同,故 A 错误;电子沿某一轨道绕核运动,处于某一定态,不向外辐射能量,故 B 错误;电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道,能级降低,因而要辐射某一频率的光子,故 C 正确;原子吸收光子后能量增加,能级升高,故 D 错误。5.A 注意到光子能量只能全部被吸收,而电子能量则可以部分被吸收。10.2 eV 刚好是n=1、n=2 的能级差,而 11 eV 不是,由玻尔理论知 A 正确,B 错误。基态氢原子只可吸收动能为 11 eV 的电子的部分能量(10.2 eV),剩余 0.8 eV 仍为原来电子所有,故 C、D 错误。6.A 卢瑟福根据 粒子
11、散射实验,提出了原子核式结构模型,选项 A 正确,卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设,从而否定了汤姆孙原子模型的正确性,B 错误;电子质量太小,对 粒子的影响不大,选项 C 错误;绝大多数 粒子穿过金箔后,几乎仍沿原方向前进,D 错误。7.BC 氢原子的发射光谱是不连续的,只能发出特定频率的光,说明氢原子的能级是分立的,选项 A 错误,选项 B、C 正确。根据玻尔理论可知,选项 D 错误。8.AC 光的频率越小,跃迁时对应的能级差也越小,所以红色光谱是氢原子从 n=3 能级向 n=2能级跃迁时产生的,选项 A 正确;紫光的频率最大,故紫色光谱是氢原子从 n=6 能级或 n=5 能级直接向 n=
12、2 能级跃迁时产生的,选项 B 错误;氢原子光谱在可见光部分只有 4 条谱线,且因紫外线的频率大于紫光的频率,故若氢原子从 n=6 能级直接向 n=1 能级跃迁,则能够产生紫外线,选项 C 正确;氢原子从 n=6 能级直接向 n=3 能级跃迁时辐射的能量小于氢原子从 n=5 能级直接向 n=2 能级跃迁时发出光子的能量,即应低于紫光的频率,不能产生紫外线,选项 D 错误。9.BD 用光子照射氢原子,只有光子能量恰好等于氢原子能级之差时,才会使氢原子跃迁,或光子能量大于 13.6 eV 时,可以直接电离氢原子,A 选项不会使氢原子跃迁;实物粒子(电子)射向氢原子时,只要电子能量大于能级之差,就可
13、以使氢原子跃迁,B 正确。氢原子从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级时放出的光属于巴耳末系,都是可见光,C 错误。从 n=4 能级跃迁到 n=3 能级,从 n=4 能级跃迁到n=2 能级,从 n=4 能级跃迁到 n=1 能级,跃迁到 n=3 能级的电子继续向低能级跃迁,会放出 2 种光子,同理跃迁到 n=2 能级的电子继续向低能级跃迁,会放出 1 种光子,共辐射出 3+2+1=6 种光子,D 正确。10.D 氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光,说明能级 m 高于能级 n,而从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光,说明能级 k 也比能级 n 高,而紫光的频率 2大于红光的频率 1,所以
14、 h 2h 1,因此能级 k 比能级 m 高,所以若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m,应辐射光子,且光子能量应为 h 2-h 1。故选项 D 正确。11.ACD 根据 =3 知,这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子,从 n=3 向 n=2 跃迁的光子频23率最小,波长最长,故 A 正确;只有从 n=3 跃迁到 n=1,以及从 n=2 跃迁到 n=1 辐射的光子能量大于逸出功,所以能发生光电效应的光有两种,故 B 错误;从 n=3 跃迁到 n=1 辐射的光子能量最大,发生光电效应时,产生的光电子最大初动能最大,光子能量最大值为 13.6 eV-1.51 eV=12.09 eV,根据光电效应方程得
15、,E km=h-W 0=12.09 eV-2.25 eV=9.84 eV,故 C、D 正确;原子发出光子后,向低能级跃迁,其核外电子动能变大,电势能变小,故 E 错误。12.BC 能发出 10 种不同频率的光子的最高激发态 n=5,故 A 错误;由公式 h =Em-En可知,从n=5 跃迁到 n=1 产生的光子能量最大,从 n=5 跃迁到 n=4 产生的光子能量最小,选项 B、C 正确;从5n=5 跃迁到 n=3 产生的光子能量为-0.54 eV-(-1.51 eV)=0.97 eV,从 n=3 跃迁到 n=2 产生的光子能量为-1.51 eV-(-3.4 eV)=1.89 eV,故 D 错误
16、。13.AC 根据 Em-En=h 可知,氢原子从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级的能量差大于从 n=5 能级跃迁到 n=3 能级的能量差,那么 a 光的能量大于 b 光的能量,则 a 光的频率大于 b 光的频率,故 A 正确;因 b 光的频率小,所以折射率也小,根据 v= ,在水中传播时,则 a 光的速度小于 b 光的速度,故 B 错误;根据 Em-En=E,那么 E a=(3.4-0.85) eV=2.55 eV,而 E b=(1.51-0.54) eV=0.97 eV,金属钠的逸出功 W0=h 2.281 eV,E aW0,E bW0,故 a 光照射钠时能产生光电子,b 光则不能,故
17、C 正确;再依据 p= ,解得:p a pb= ,故 D 错误。2 255 9714.BCD 根据跃迁理论,处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到 n=5 能级,需要吸收的能量为 E=E 5-E1=-0.54 eV-(-13.6)eV=13.06 eV,A 错误;波长最长的谱线来自第 5 能级向第 4能级的跃迁,根据 E=h =E5-E4,解得: 4 000 nm,B 正确;波长最短的谱线来自第 5 能级向第 1能级的跃迁,根据 h =E5-E1,解得 : min9.510 -8 m,又根据 = ,代入解得:p6.9710 -27 kgm/s,C 正确;根据爱因斯坦光电效应方程 h =W0+Ek,得:E kmax= =9.72 eV,D 正确。(-0)
