高考物理近代物理知識點之原子結構難題匯編含答案

1、高考物理近代物理知識點之原子結構難題匯編含答案一、選擇題1.關于科學家在電磁學中的貢獻，下列說法符合歷史事實的是（）A.庫倫測出了元電荷e的數值B.安培提出了電場線和磁感線的概念C.奧斯特首先發(fā)現了電流的磁效應D.洛倫茲提出了分子電流假說2.不斷發(fā)現和認識新現象，進而理解事物的本性，這是一切科學發(fā)展的必由之路。下列 說法正確的是A.放射性元素衰變的快慢是由原子所處的化學狀態(tài)和外部條件決定的B.原子核越大，它的比結合能越大C.電子的發(fā)現使人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子本身也具有結構D.如果大量氫原子處在”3的能級，會輻射出6種不同頻率的光.如圖所示為氫原子的能級圖，一群處于量子數 =

2、4的激發(fā)態(tài)的氫原子，能夠自發(fā)躍遷 到較低的能量狀態(tài)，并向外輻射光子.已知可見光的光子的能量范圍為l.643.19eV,鋅 板的逸出功為3.34eV,則向外輻射的多種頻率的光子中nEfcN TOC o 1-5 h z 0 0.851.512-3.401- -13.6A.最多有4種頻率的光子B.最多有3種頻率的可見光C.能使鋅板發(fā)生光電效應的最多有4種頻率的光子D.能使鋅板發(fā)射出來的光電子，其初動能的最大值為9.41 eV4.下列說法符合物理學事實的是（）A.伽利略最早證明了行星公轉的軌道是橢圓B.牛頓將物體間復雜多樣的相互作用抽象為“力”C.法拉第在實驗中將導線南北放置發(fā)現了電流的磁效應D.湯姆

3、孫通過。粒子散射實驗，提出了原子具有核式結構5.下列說法正確的是：（）A.湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現了電子，從而建立了核式結構模型B.貝克勒爾通過對天然放射現象的研究，發(fā)現了原子中存在原子核C,原子核由質子和中子組成，穩(wěn)定的原子核內，中子數一定小于質子數D.大量處于基態(tài)的氫原子在單色光的照射下，發(fā)出多種頻率的光子，其中必有一種與入 射光頻率相同6.如圖所示為氫原子的能級示意圖，假設氫原子從能級向較低的各能級躍遷的概率均為 TOC o 1-5 h z o則對300個處于 =4能級的氫原子，下列說法正確的是（）一1用EJeV HYPERLINK l bookmark0 o Current Docu

4、ment 050.5447）,85S1.5L23.4013.6A.向低能級躍遷時，向外輻射的光子的能量可以是任意值B.向低能級躍遷時，向外輻射的光子能量的最大值為12.75eVC.輻射的光子總數為500個D.吸收大于leV的光子時不能電離7.氫原子發(fā)光時，能級間存在不同的躍遷方式，圖中三種躍遷方式對應的光譜線 分別為I、II、HI,下列A、B、C、D光譜圖中，與上述三種躍遷方式對應的光譜圖應當 是下圖中的（圖中下方的數值和短線是波長的標尺）I.13.4CVII ? TOC o 1-5 h z 700 600500400nmII700 600500400nmc.700 6005（W400nm11

5、IID.7（M 600500400nm.根據近代物理知識，你認為下列說法中正確的是（）A.在原子核中，比結合能越大表示原子核中的核子結合的越牢固B,已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV,則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原 子躍遷到該激發(fā)態(tài)C.相同頻率的光照射不同金屬，則從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越大D.鈾核。：U）衰變?yōu)殂U核（；：Pb）的過程中，中子數減少21個.下列說法正確的是（）A.。粒子散射實驗的結果證明原子核是由質子和中子組成的B.比結合能越大，原子核中的核子結合得越牢固

6、，原子核越穩(wěn)定C.核力是短程力，其表現一定為吸引力D.質子、中子、夕粒子的質量分別為叫、陽小 %，由2個質子和2個中子結合成一個 a粒子，釋放的能量是（叫+也.物理學家通過對現象的深入觀察和研究，獲得正確的科學認識，推動了物理學的發(fā) 展.下列說法正確的是A.盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子的核式結構模型B.玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律C.愛因斯坦通過對光電效應的研窕，揭示了光具有波粒二象性D.德布羅意提出微觀粒子動量越大，其對應的波長越長.氫原子能級圖的一部分如圖所示，a、b、c分別表示氫原子在不同能級間的三種躍遷 途徑，設在a、b、c三種躍遷過程中，放出光子的能量和波

7、長分別是&、瓦、區(qū)和A、 Ab、九，則（）a.4=4+4b . 4） = 4141 1 1c.D. Eh=Ea-Ec4 4 412.氫原子能級圖的一部分如圖所示，A、B、C分別表示原子在三種躍遷過程中輻射出 的光子.其中Ea表示原子從n=3能級向n=2能級躍遷的能量，Eb表示原子從n=2能級向 n=l能級躍遷的能量，Ec表示原子從n=3能級向n=l能級躍遷的能量，則下述關系中正確 的是Ea Eb EcEa Ec EbEc v Eb EaEbEa Ec13. 一群氫原子中的電子從較高能級自發(fā)地躍遷到較低能級的過程中A,原子要吸收一系列頻率的光子B.原子要吸收某一種頻率的光子C,原子要發(fā)出一系列頻

8、率的光子D.原子要發(fā)出某一種頻率的光子14.盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是A,。粒子的散射實驗B.對陰極射線的研究C.天然放射性現象的發(fā)現D.質子的發(fā)現/5. a粒子散射實驗中，不考慮電子和a粒子的碰撞影響，是因為a粒子與電子根本無相互作用a粒子受電子作用的合力為零，是因為電子是均勻分布的a粒子和電子碰撞損失能量極少，可忽略不計D.電子很小，a粒子碰撞不到電子16.下列說法正確的是A.汾+：Hf；He+：n 是 a 衰變B. a粒子散射實驗中，極少數a粒子發(fā)生了較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主 要依據C.核反應方程：Be+；Hef：2c+x中的x為質子D.氫的半衰

9、期為3.8天，若有4個氨原子核，經過3.8天后就一定只剩下2個氫原子核17.下列說法中正確的是 0A.發(fā)現天然放射現象的意義在于使人類認識到原子具有復雜的結構B.結合能越大的原子核，原子核中的核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。C.根據玻爾理論可知，氫原子核外電子躍遷過程中電子的電勢能和動能之和守恒D.在光電效應實驗中，用同種頻率的光照射不同的金屬表而，從金屬表面逸出的光電子 的最大初動能Ek越大，則這種金屬的逸出功W。越小18.汞原子的能級圖如圖所示.現讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上，汞原子 只發(fā)出三種不同頻率的單色光.那么，關于入射光的能量，下列說法正確的是（） TOC o 1-5

10、h z n附41.632.725.5110.4A.可能大于或等于7.7 eVB.可能大于或等于8.8 eVC. 一定等于7.7 eVD,包含 2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV 三種. 了解科學家發(fā)現物理規(guī)律的過程，學會像科學家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本 身更重要，以下符合物理發(fā)展史實的是A.湯姆孫通過對天然放射性現象的研究發(fā)現了電子B.玻爾進行了。粒子散射實驗并提出了著名的原子核式模型C.約里奧居里夫婦用&粒子轟擊金屬被并發(fā)現了中子D.盧瑟福用a粒子轟擊氮原子核發(fā)現了質子，并預言了中子的存在.氫原子能級如圖所示，則下列說法正確的是1-13.60A.氫原子能級越高原子的能量越大，電

11、子繞核運動的軌道半徑越大，動能也越大B.用動能為12.3eV的電子射向一群處于基態(tài)的氫原子，原子有可能躍遷到n=2的能級C.用光子能量為12.3eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子有可能躍遷到n=2的能 級D.用光子能量為1.75eV的可見光照射大量處于n=3能級的氫原子時，氫原子不能發(fā)生電 離21.如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷 的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2. 29eV的金屬鈉，下列說法中正確的是 ()* 隨、 $ = -034 4 TOC o 1-5 h z J 1 51I -IWA.這群氫原子只能發(fā)出三種頻率不同的光，其中

12、從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短B.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9. 80eVC.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11. 31eVD.這群氫原子只能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=l所發(fā)出的光頻率最高 22.圖為氫原子能級圖?，F有一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，用這些氫原子輻射出的光照 射逸出功為2.13eV的某金屬，則()nE/eV2 -3 4113.6A.這些氫原子能輻射出三種不同頻率的光子B.這些氫原子輻射出光子后，電子的總能量保持不變C.這些氫原子輻射出的所有光都能使該金屬發(fā)生光電效應D.該金屬逸出的所有光電子中，初動能的最大值約為10.62eV.下

13、列論述中不正確的是（）A.天然放射性現象表明了原子核內部是有復雜的結構的B.濟立子散射實驗的結果表明了原子核內部是有復雜的結構的C.湯姆生發(fā)現電子表明原子內部是有復雜的結構的D.濟立子散射實驗是原子核式結構模型的實驗基礎.氫原子從能級用躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為修，從能級躍遷到能級k時吸收 紫光的頻率為V2,已知普朗克常量為兒 若氫原子從能級工躍遷到能級小，則（）A.吸收光子的能量為/?必+的2B.輻射光子的能量為的2-61C.吸收光子的能量為加2-加1D,福射光子的能量為/?片+的2.下列說法正確的是（）A,。衰變現象說明原子核外存在電子B,只有入射光的波長大于金屬的極限波長，光電效應才

14、能產生C,氫原子從基態(tài)向較高能量態(tài)躍遷時，電子的動能減小D. a粒子散射實驗表明核外電子軌道是量子化的【參考答案】*試卷處理標記，請不要刪除一、選擇題C解析：C【解析】【分析】【詳解】A.密立根測出了元電荷。的數值，故A錯誤；B.法拉第提出了電場線和磁感線的概念，故B錯誤：C.奧斯特首先發(fā)現了電流的磁效應，故C正確：D.安培提出了分子電流假說，故D錯誤。故選C。C解析：C【解析】【詳解】A.原子核的半衰期與所處的化學狀態(tài)和外部條件無關，由內部自身因素決定，故A錯 誤：B.原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，則原子核越大，它的 結合能越高，但比結合能不一定越大，故B錯誤：C.

15、電子的發(fā)現使人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子還能再分，故C正確： D.大量氫原子處在，2=3的能級，會輻射出= 3即3種頻率的光，故D錯誤。故選C。D解析：D【解析】根據。：=6,得處于n=4的激發(fā)態(tài)一共可能產生6條光譜線，故AB錯誤；因鋅板的逸出功 為3.34eV,而一群處于量子數n=4的激發(fā)態(tài)氫原子，向基態(tài)躍遷過程中，產生的光子能量 分別是 12.75 eV, 12.09eV, 10.2eV, 2.55eV, 1.89eV, 0.66eV,依據光電效應產生條件: 入射光的能量大于或等于鋅板的逸出功，能使鋅板發(fā)生光電效應的最多有3種頻率的光 子，故C錯誤：依據光電效應方程：Ekm=

16、hy-W,使鋅板發(fā)射出來的光電子，其最大初動能 的最大值為Ekm=12.75-3.34=9.41eV,故D正確；故選D.點暗：此題考查數學組合公式，掌握能級的躍遷，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，會向基態(tài)發(fā)生躍遷，理 解光電效應的條件與其方程的內容.B解析：B【解析】【分析】【詳解】A.開普勒最早證明了行星公轉軌道是橢圓，故A錯誤：B.看必修1P68牛頓頭像下面一段話，無論是亞里士多德那里還是伽利略和笛卡爾那里， 都沒有力的概念。牛頓的高明之處在于他將物體間復雜多樣的相互作用抽象為“力”，故B 正確：C.奧斯特在實驗中將導線南北放置發(fā)現了電流的磁效應，故C錯誤；D.盧瑟福通過a粒子散射實驗，提出了原子具有核式結

17、構，故D錯誤。 故選B。D解析：D【解析】【詳解】A、湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現了電子，盧瑟福建立了核式結構模型，故選項A錯誤； B、貝克勒爾通過對天然放射性現象的研究，證明原子核有復雜結構，。粒子散射實驗說明 原子中存在原子核，故選項B錯誤：C、原子核由質子和中子構成，但原子核內質子數與中子數不一定相等，中子數不一定小于質子數，故選項C錯誤：D、氫原子處于基態(tài)，被一束單色光照射，先吸收能量，向高能級躍遷，然后又從高能級 向低能級躍遷，放出能量，發(fā)出多種頻率的光子，其中從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子的 頻率與入射光頻率相同，故選項D正確。B解析：B【解析】【分析】【詳解】A.向低能級躍遷時，向外

18、輻射的光子的能量一定等于兩能級的能量差，A錯誤；B.當氫原子由第四能級躍遷到第一能級時，向外輻射的光子能量最大，其值為12.75eV, B選項正確：C.這300個氫原子向低能級躍遷時，分別向第3、2、1能級躍遷100個，第3能級的100 個氫原子分別向2、1能級躍遷50個，第2個能級的150個氫原子直接躍遷到第1能級， 因此總共向外輻射550個光子，C錯誤；D.只要吸收的光子具有的能量大于等于O.85eV就能使氫原子電離，D錯誤。故選B。A解析：A【解析】【分析】【詳解】由波爾的氫原子光譜原理可知由第四能級向基態(tài)躍遷的釋放的光子的能量最大，三到基態(tài) 的能量次之，二能級到基態(tài)的能量最?。河晒庾拥?/p>

19、能量公式 = ，= 可知能量越大波 X長越短，因此的波長依次減少，A符合題意A解析：A【解析】【分析】【詳解】A.在原子核中，比結合能越大，原子核中的核子結合的越牢固，故A正確；B.已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV,用動能等于12.09eV 的另一個氫原子與這個靜止的氫原子發(fā)生正碰，只能有部分的能量被吸收，不能從基態(tài)躍 遷到該激發(fā)態(tài)，故B錯誤；C.根據耳知，頻率相同，從金屬表而逸出的光電子最大初動能越大，金屬的 逸出功越小，故c錯誤：D.鈾核(mU)衰變?yōu)殂U核(魯Pb)的過程中，質子數少10,質量數少32,則中子數少22,故D錯誤。故選AoB解析：B【解析】【詳解

20、】A. a粒子散射實驗的結果使盧瑟福根據它提出了原子的核式結構模型，故A錯誤：B.比結合能是衡量原子核結構是否牢固的指標，它越大原子核中核子結合得越牢固，原 子核越穩(wěn)定：故B正確：C.核力是短程力，其作用的范圍是其表現既有吸引力也有排斥力，故C錯誤：D. 2個質子和2個中子結合成1個a粒子，根據質能方程知：AE = Nnc = (2 + 2tn2 一4 )c2故D錯誤。故選B。B解析：B【解析】【分析】【詳解】A.盧瑟福a粒子散射實驗說明原子內部存在原子核，提出了原子核式結構模型，故A錯 誤：B.玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，故B正確；C.為了解釋光電效應愛因斯坦提出光子說，

21、認為光的發(fā)射、傳播和吸收不是連續(xù)的而是 一份一份的，每一份就是一個光子，故C錯誤；D.依據德布羅意波長公式2 = P可知，微觀粒子的動量越大，其對應的波長就越短，故D錯誤。故選B。C解析：C【解析】【分析】根據吸收或輻射光子的能量等于兩能級間的能級差，來判斷光子的能量紇、鯨、耳的關 系和波長入乙、兒、4的關系.【詳解】因為%-=/“，知鯨=6十紇，he he he 所以： 人）a c即:1 1 1=4 4 4.A. 4=4+4.，與分析結果不符，故A錯誤:B.4=44,與分析結果不符，故B錯誤:C.D.品=旦-耳，與分析結果不符，故D錯誤.1 1 1 = + ,與分析結果相符，故C正確:4 A

22、a Ae【點睛】本題主要考查氫原子的能級公式及躍遷，較為簡單.A解析：A【解析】【分析】【詳解】從n=3能級向n=l能級躍遷的能量為Ec=13.61-1.51eV=12.1eV,從n=2能級向n=l能級躍 遷的能量Eb= 13.6l-3.40eV= 10.2leV,從n=3能級向n=2能級躍遷的能量Ea=3.40- 1.51eV=1.89eV,所以Ea Wo , hv2 = E.-E2=.S9eV %,能夠發(fā)生光電效應的只有2種，其中光子能量最大的是從3 - 1輻射的光子，此光子能量最大，頻率最高，波長4 = 最短，從3 - 1躍遷時輻射 V光子能量最大，發(fā)出光電子的最大初動能&” =力匕-叱)=9.6eV綜上所述，故應選B.22 . D解析：D【解析】【分析】根據數學組合公式C；,求出氫原子可能輻射光子頻率的種數：能級間躍遷時，輻射的光子 能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，輻射的光子頻率越高；根據庫侖力提供向心力 分析電子動能的變化?！驹斀狻緼.根據C：=6知，這些氫原子可能輻射出6種不同頻率的光子。故A錯誤：B.這些氫原子輻射出光子后，電子的動能增大，電勢能減小，總能量會減小。故B錯 誤：C.氫