高二物理【原子結(jié)構(gòu)】練習(xí)題

高二物理原子結(jié)構(gòu)練習(xí)題

一、單選題

1.在原子物理學(xué)的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了許多著名的科學(xué)家和他們的研究成果，有關(guān)他們的說(shuō)法

中哪個(gè)是正確的（）

A.湯姆孫證實(shí)了陰極射線就是電子流，并測(cè)出了電子所帶的電荷量

B.盧瑟福通過對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

C.玻爾的原子理論把量子觀念引入了原子領(lǐng)域，成功地揭示了微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

D.巴耳末發(fā)現(xiàn)的巴耳末公式可求出氫原子所發(fā)光的波長(zhǎng)

2.根據(jù)。粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線表示原子核所形成的電

場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)a粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.在。粒子從a運(yùn)動(dòng)到從再運(yùn)動(dòng)到c的過程中，

下列說(shuō)法正確的是（）

A.動(dòng)能先增大，后減小

B.電勢(shì)能先減小，后增大

C.電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零

D.加速度先變小，后變大

3.為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測(cè)溫儀對(duì)出入人￡ZeV

0

-0.54

員進(jìn)行體溫檢測(cè)。紅外測(cè)溫儀的原理是：被測(cè)物體輻射的光線-0.85

-1.51

只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。圖為氫原子能級(jí)示意2

圖，已知紅外線單個(gè)光子能量的最大值為1.62eV,要使氫原子

輻射出的光子可被紅外測(cè)溫儀捕捉,最少應(yīng)給處于〃=2激發(fā)態(tài)

的氫原子提供的能量為（）-13.60

A.10.20eVB.2.89eVC.2.55eVD.1.89eV

4.氫原子第n能級(jí)的能量絕對(duì)值為與，其中巴是基態(tài)能量的絕對(duì)值，而量子數(shù)n=l,2,

3…。假設(shè)通過電場(chǎng)加速的電子轟擊氫原子時(shí)，電子全部的動(dòng)能被氫原子吸收，使氫原子從基態(tài)

躍遷到激發(fā)態(tài)，則使電子加速的電壓至少為（e為電子所帶的電荷量的絕對(duì)值）（）

5.關(guān)于玻爾的原子模型，下列說(shuō)法正確的是（）

A.按照玻爾的觀點(diǎn)，電子在定態(tài)軌道上運(yùn)行時(shí)不向外輻射電磁波

B.電子只能通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實(shí)現(xiàn)躍遷

C.電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí)，動(dòng)能增大，原子能量也增大

D.電子繞著原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在外層軌道運(yùn)動(dòng)的周期比在內(nèi)層軌道運(yùn)動(dòng)的周期小

6.中國(guó)“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)衛(wèi)星計(jì)劃將在2017年7月左右進(jìn)行首次發(fā)射.“北斗三號(hào)”采用星

載氫原子鐘，其精度將比“北斗二號(hào)”的星載鋤原子鐘提高一個(gè)數(shù)量級(jí).如圖所示為氫原子的部

分能級(jí)圖，以下判斷正確的是（）

F

A.處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的光子i-------------------0

5------------0.54

4------------085

B.欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)，可用12.09eV的光子照射3-------------------1si

C.當(dāng)氫原子從n=5的狀態(tài)躍遷到n=3的狀態(tài)時(shí)，要吸收光子2

D.用n=2能級(jí)躍遷到n=l能級(jí)輻射出的光照射金屬鉗（逸出功】--------------06

為6.34eV）時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)

7.盧瑟福a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，熒光屏和顯微鏡一起轉(zhuǎn)至圖中的A、B、C、。四個(gè)位

置時(shí)，相同時(shí)間在熒光屏上觀察到的閃光次數(shù)

A.在A位置最多

B.在8位置最多

C.在C位置最少

D.在。位置觀察不到閃光

8.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，一個(gè)氫原子吸收能量后由基態(tài)躍遷

?E

到n=4的激發(fā)態(tài)，然后向低能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法正確的是（）4----------------0.85eV

3----------------1.5UV

A.可能發(fā)出6種能量的光子2—3,40eV

B.只能發(fā)出1種能量的光子

C.吸收的能量為12.75eV

D.可能發(fā)出能量為085eV的光子

二、多選題

9.下列關(guān)于光譜的說(shuō)法正確的是（）

A.到達(dá)地球上的太陽(yáng)光的光譜是連續(xù)光譜

B.日光燈產(chǎn)生的光譜是連續(xù)光譜

C.酒精燈火焰中的鈉蒸氣所產(chǎn)生的光譜是線狀譜

D.白光通過溫度較低的鈉蒸氣，所產(chǎn)生的光譜是線狀譜

10.下列關(guān)于特征譜線的幾種說(shuō)法，正確的有（）

A.線狀譜中的明線和吸收光譜中的暗線都是特征譜線

B.線狀譜中的明線是特征譜線，吸收光譜中的暗線不是特征譜線

C.線狀譜中的明線不是特征譜線，吸收光譜中的暗線是特征譜線

D.同一元素的吸收光譜中的暗線與線狀譜中的明線是相對(duì)應(yīng)的EneV

11.圖為氫原子的能級(jí)示意圖。關(guān)于氫原子躍遷，下列說(shuō)法中正確的：-----------?os.

是（）3-道

A.一群處于量子數(shù)n=5激發(fā)態(tài)的氫原子，它向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多：4

可產(chǎn)生6種不同頻率的光

B.處于"=2激發(fā)態(tài)的氫原子吸收具有3.8eV能量的光子后被電離1-------------------13.6

C.用UeV的光子碰撞處于基態(tài)的氫原子，氫原子會(huì)躍遷到〃=2激發(fā)態(tài)上

D.用UeV的電子碰撞處于基態(tài)的氫原子，可能會(huì)使氫原子會(huì)躍遷到〃=2激發(fā)態(tài)上

12.如圖所示，。點(diǎn)表示金原子核的位置，曲線口和cd表示經(jīng)過該原子核附近的a粒子的運(yùn)動(dòng)軌

跡，其中可能正確的是（）

三、計(jì)算題：

13.氫原子基態(tài)能量Ei=-13.6eV,電子繞核運(yùn)動(dòng)半徑

ri=O.53xlOlom.E,=一：尸“=〃%求氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)時(shí)：(電子的質(zhì)量

m=O.9xlO3okg)

(1)原子系統(tǒng)具有的能量；

(2)電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；

(3)電子具有的電勢(shì)能；

(4)向低能級(jí)躍遷輻射的光子頻率最多有多少種？其中最低頻率為多少?(結(jié)果保留

兩位有效數(shù)字)

高二物理原子結(jié)構(gòu)練習(xí)題參考答案

一、單選題：

1.B

A.湯姆孫證實(shí)了陰極射線就是電子流，密立根測(cè)出了電子所帶電荷量，故A錯(cuò)誤；

B.盧瑟福指導(dǎo)學(xué)生完成了a粒子散射實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,

故B正確；

C.玻爾的原子理論把量了觀念引入原子領(lǐng)域，但還保留了經(jīng)典粒子的觀念，還不成完全揭示微

觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故C錯(cuò)誤；

D.巴耳末公式只適用于氫原子可見光區(qū)的譜線，故D錯(cuò)誤；

故選B。

2.C

a粒子受到斥力作用，根據(jù)電場(chǎng)力做功特點(diǎn)可知：從a運(yùn)動(dòng)到b過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增

加，動(dòng)能減小，從b運(yùn)動(dòng)到c過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，整個(gè)過程中由

于a與c在同一等勢(shì)線上，故電場(chǎng)力不做功，AB錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)可知，距

離原子核近的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，故越靠近原子核加速度越大，因此a粒子加速度先增大后減小,

故D錯(cuò)誤.故選C.

3.C

AB.處于〃=2能級(jí)的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；

C.處于〃=2能級(jí)的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到〃=4的能級(jí)，然后向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射

光子，其中從〃=4到〃=3的躍遷輻射出的光子的能量小于L62eV可被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)C

正確；

D.處于〃=2能級(jí)的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到〃=3的能級(jí)，從"=3到低能級(jí)躍遷時(shí)輻

射光子的能量均大于L62eV,不能被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

4.C使氫原子從基態(tài)躍遷到〃=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，使電子加速的電壓最小，由能量關(guān)系

-eU=E2-E1吟一E]

得。=沮；故選C。

4e

5.A

A.根據(jù)玻爾的原子模型可知，電子在定態(tài)軌道上運(yùn)行時(shí)不向外輻射電磁波，A正確；

B.電子在軌道間躍遷時(shí)，可通過吸收或放出一定頻率的光子實(shí)現(xiàn)，也可通過其他方式實(shí)現(xiàn)（如

電子間的碰撞），B錯(cuò)誤；

C.電子從外層軌道（高能級(jí)）躍遷到內(nèi)層軌道（低能級(jí)）時(shí)。動(dòng)能增大，但原子的能量減小，

C錯(cuò)誤；

D.電子繞著原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，具有“高軌、低速、大周期”的特點(diǎn)。即在外層軌道運(yùn)動(dòng)的

周期比在內(nèi)層軌道運(yùn)動(dòng)的周期大，D錯(cuò)誤。故選A。

6.B

A、根據(jù)C；=3知，這些〃=3能級(jí)的氫原子可以輻射出三種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；

B、用12eV電子照射時(shí)，1能級(jí)與2能級(jí)能量之差為-3.4-(-13.6)=10.2川，12eV>lO.2eV

所以能發(fā)生躍遷，選項(xiàng)B正確；

C、氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)放出光子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、從〃=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子的能量

E^E2-Et=-3.4eV-(-13.6>V=10.2eV>6.34eV,而使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的條件是光子

的能量大于電子的逸出功，故可以發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

點(diǎn)睛：根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式分析大量氫原子處于〃=3的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射不同頻率

光子的種數(shù)；氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，吸收能量；氫原

子的核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時(shí)，原子的能量減小.

7.A

A.放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多。說(shuō)明大多數(shù)射線基本不偏折，可知

金箔原子內(nèi)部很空曠，故A正確；

B.放在5位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)較少。說(shuō)明較少射線發(fā)生偏折，可知原子

內(nèi)部帶正電的體積小，故B錯(cuò)誤；

C.放在C位置時(shí)，屏上仍能觀察一些閃光，但次數(shù)極少。說(shuō)明極少數(shù)射線較大偏折，可知原子

內(nèi)部帶正電的體積小且質(zhì)量大，故c錯(cuò)誤；

D.放在。位置時(shí)，屏上可以觀察到閃光，只不過很少很少。說(shuō)明很少很少射線發(fā)生大角度的

偏折，故D錯(cuò)誤。故選A。

8.C

A、B項(xiàng)：一個(gè)原子從n=4的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷最多能發(fā)出n-l=3種，故A、B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：從基態(tài)到n=4的激發(fā)態(tài)要吸收的能量為兩能級(jí)差艮產(chǎn)=一°冊(cè)嗎故C

正確；

D項(xiàng)：從n=4向基態(tài)躍遷有可能有三種能量的光子發(fā)出，分別為0.65eV,1.89eV,10.2eV,故D

錯(cuò)誤。故應(yīng)選：Co

二、多選題：

9.CD

A.太陽(yáng)發(fā)出的白光本來(lái)是連續(xù)光譜，但在穿過太陽(yáng)表面溫度比較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)，部分頻率

的光被太陽(yáng)大氣層吸收，所以到達(dá)地球上的太陽(yáng)光的光譜是吸收光譜，故A錯(cuò)誤；

B.日光燈是低壓蒸氣發(fā)光，所以產(chǎn)生的是線狀譜，故B錯(cuò)誤；

C.酒精燈火焰中的鈉蒸氣屬于低壓氣體，所產(chǎn)生的光譜是線狀譜，故C正確；

D.白光通過溫度較低的鈉蒸氣，所產(chǎn)生的光譜是吸收光譜，是線狀譜，故D正確。

10.AD

ABC線狀譜中的明線與吸收光譜中的暗線均為特征譜線，故A正確，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；

D.各種元素在吸收光譜中的每一條暗線都跟這種元素在線狀譜中的一條明線相對(duì)應(yīng)。故D正確。

11.BD

A.這些氫原子總共可輻射出C；種即10種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；

B.對(duì)于能量為3.8eV的光子，其能量大于處于"=2激發(fā)態(tài)的氫原子的電離能，可使氫原子電

離，而不受氫原子能級(jí)間躍遷條件限制，故B正確；

C.由玻爾理論的躍遷假設(shè)可知，氫原子躍遷時(shí)，只能吸收能量值剛好等于兩能級(jí)能量差的光子,

根據(jù)氫原子能級(jí)圖不難算出，10.2eV為氫原子〃=2和〃=1兩能級(jí)的能量差，所以用lleV的

光子碰撞處于基態(tài)的氫原子，氫原子不會(huì)躍遷到〃=2激發(fā)態(tài)上，故C錯(cuò)誤；

D.用電子去碰撞氫原子時(shí)，入射電子的動(dòng)能可全部或部分地被氫原子吸收，所以只要入射電子

的動(dòng)能大于或等于某個(gè)激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量差，就可使氫原子發(fā)生躍遷，故D正確。

故選BDo

12.BD

在a粒子的散射現(xiàn)象中絕大多數(shù)的a粒子都照直穿過薄金箔，偏轉(zhuǎn)很小，但有少數(shù)a粒子發(fā)生角度

很大的偏轉(zhuǎn),個(gè)別的a粒子偏轉(zhuǎn)角大于90°,極少數(shù)的a