（全國通用）高考物理總復習 3.1原子結構 氫原子光譜考題演練（含解析）（選修35）.doc

【全程復習方略】（全國通用）2016屆高考物理總復習 3.1原子結構 氫原子光譜考題演練（含解析）（選修3-5）1.(2014上海高考)不能用盧瑟福原子核式結構模型得出的結論是()a.原子中心有一個很小的原子核b.原子核是由質子和中子組成的c.原子質量幾乎全部集中在原子核內d.原子的正電荷全部集中在原子核內【解題指南】解答本題的關鍵是了解盧瑟福的原子核式結構模型?！窘馕觥窟xb。能用盧瑟福的原子核式結構得出的結論：在原子中心有一個很小的原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核內,帶負電的電子在核外空間繞核旋轉。而“原子核是由質子和中子組成的”結論并不能用盧瑟福原子的核式結構得出,故選b。2.以下說法正確的是()a.進行光譜分析可以用連續(xù)光譜,也可以用吸收光譜b.光譜分析的優(yōu)點是非常靈敏而且迅速c.分析某種物質的化學組成可以使這種物質發(fā)出的白光通過另一種物質的低溫蒸汽取得吸收光譜進行分析d.攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素【解析】選b。進行光譜分析不能用連續(xù)光譜,只能用線光譜或吸收光譜,故選項a錯;光譜分析的優(yōu)點是靈敏而且迅速,選項b正確;分析某種物質組成可用白光照射其低溫蒸汽產(chǎn)生的吸收光譜進行分析,不是使其發(fā)出白光通過另一種物質,故選項c錯;月球不能發(fā)光,它只能反射太陽光,故其光譜為太陽光譜,不是月球的光譜,不能用來分析月球上的元素,選項d錯。3.仔細觀察氫原子的光譜,發(fā)現(xiàn)它只有幾條分立的不連續(xù)的亮線,其原因是()a.氫原子只有幾個能級b.氫原子只能發(fā)出平行光c.氫原子有時發(fā)光,有時不發(fā)光d.氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的,所以對應的光的頻率也是不連續(xù)的【解析】選d。光譜中的亮線對應不同頻率的光,“分立的不連續(xù)的亮線”對應著不同頻率的光,b、c錯。氫原子在不同的能級之間躍遷時,輻射不同能量的光子,并且滿足e=h。能量不同,相應光子頻率不同,體現(xiàn)在光譜上是一些不連續(xù)的亮線,a錯誤,d正確?！炯庸逃柧殹?2012江蘇高考)如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光。在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是()【解析】選c。根據(jù)e=h,=c,可知=c=hce,能級差越大,波長越小,所以a的波長最小,b的波長最大,答案選c。4.(2015西安模擬)氦原子被電離一個核外電子,形成類氫結構的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為e1=-54.4ev,氦離子的能級示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子或者電子中,不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()a.42.8 ev(光子)b.43.2 ev(電子)c.41.0 ev(電子)d.54.4 ev(光子)【解析】選a?；鶓B(tài)的氦離子吸收42.8ev的能量,能量為-54.4ev+42.8ev=-11.6 ev,不能躍遷,故a正確?；鶓B(tài)的氦離子吸收43.2 ev的電子能量,部分被吸收,能躍遷到第二能級,故b錯誤?；鶓B(tài)的氦離子吸收41.0 ev的電子能量,部分被吸收,能躍遷到第二能級,故c錯誤。基態(tài)的氦離子吸收54.4 ev的能量,能量為-54.4 ev+54.4 ev=0 ev,躍遷到無窮遠。故d錯誤。5.(多選)已知氫原子的能級規(guī)律為e1=-13.6ev、e2=-3.4ev、e3=-1.51ev、e4=-0.85ev。現(xiàn)用光子能量介于1112.5 ev范圍內的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法中正確的是()a.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有1種b.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有無數(shù)種c.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有3種d.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有2種【解析】選a、c。只有n=1至n=3的能級差在光子的能量范圍內,選項a正確,b錯誤。吸收光子的能量后躍遷到n=3能級,可以產(chǎn)生3種光子,選項c正確,d錯誤。6.(多選)(2015長春模擬)由玻爾理論可知,當氫原子中的核外電子由一個軌道躍遷到另一軌道時,以下說法正確的是()a.有可能發(fā)射出光子,電子的動能減少,原子的勢能減少b.有可能發(fā)射出光子,電子的動能增加,原子的勢能減少c.有可能吸收光子,電子的動能減少,原子的勢能增加d.有可能吸收光子,電子的動能增加,原子的勢能減少e.吸收光子的能量一定是氫原子能發(fā)射出的一系列不連續(xù)的某個能量值【解析】選b、c、e。由玻爾理論可知,當氫原子中的核外電子由一個軌道躍遷到另一軌道時,有可能發(fā)射出光子,電子的動能增加,原子的勢能減少,b正確;有可能吸收光子,電子的動能減少,原子的勢能增加,c正確;吸收光子的能量一定是氫原子能發(fā)射出的一系列不連續(xù)的某個能量值,e正確。7.(2014浙江高考)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律,氫原子能級圖如圖所示。當氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級時,輻射出頻率為hz的光子,用該頻率的光照射逸出功為2.25 ev的鉀表面,產(chǎn)生的光電子的最大初動能為ev。(電子電量e=1.6010-19c,普朗克常量h=6.6310-34js)【解析】根據(jù)-0.85-(-3.40)=h,可求得光子的頻率=6.151014hz;根據(jù)ek=h-w0可求得光電子的最大初動能ek=2.55ev-2.25ev=0.3ev。答案：6.1510140.38.(1)已知氫原子的基態(tài)能量為e1,激發(fā)態(tài)能量en=e1n2,其中n=2,3,。用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為()a.-4hc3e1b.-2hce1c.-4hce1d.-9hce1(2)(2013江蘇高考)根據(jù)玻爾原子結構理論,氦離子(he+)的能級圖如圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離(選填“近”或“遠”)。當大量he+處在n=4的激發(fā)態(tài)時,由于躍遷所發(fā)射的譜線有條?！窘馕觥?1)選c。從第一激發(fā)態(tài)到電離狀態(tài)吸收的能量e=0-e122=-e14,根據(jù)e=h=hc,所以=-4hce1,因此正確答案為c。(2)根據(jù)玻爾理論,電子離原子核越遠,原子所處的能級就越高,另外,處于n=4能級的原子向基態(tài)躍遷時,會產(chǎn)生c42=6種譜線。答案：(1)c(2)近69.(1)若要使處于基態(tài)的氫原子電離,可以采用兩種方法,一是用能量為13.6ev的電子撞擊氫原子,二是用能量為13.6ev的光子照射氫原子,則()a.兩種方法都可能使氫原子電離b.兩種方法都不可能使氫原子電離c.前者可使氫原子電離d.后者可使氫原子電離(2)按照玻爾原子理論,氫原子中的電子離原子核越遠,氫原子的能量(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態(tài)能量為e1(e10),電子質量為m,基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后,電子速度大小為(普朗克常量為h)。【解析】(1)選d。電子是有質量的,撞擊氫原子時發(fā)生彈性碰撞。由于電子和氫原子質量不同,故電子不能把13.6ev的能量完全傳遞給氫原子,因此不能使氫原子完全電離,而光子的能量可以完全被氫原子吸收,故d對。(2)氫原子中的電子離原子核越遠,則量子數(shù)n越大,由氫原子的能級公式en=e1n2(e13.34ev一定能產(chǎn)生光電效應,a錯;n=3向基態(tài)躍遷時,輻射的光子頻率種類為c32=3種,b對;從n=3躍遷到n=1輻射光子的能量為e=e3-e1=12.09ev,照射鋅板最大初動能ek=(12.09-3.34)ev=8.75 ev,c對;10.3ev的光子能量不滿足能級差公式,不會使基態(tài)的氫原子躍遷,d錯;14.0ev13.6 ev,可使處于基態(tài)的氫原子電離,e對。(2)13.6ev-13.06 ev=0.54ev,可見用光子能量為13