高考物理新近代物理知识点之原子结构全集汇编及答案(1)一、选择题1．下列叙述中符合物理学史的有（）A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B．卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的C．法国物理学家库仑测出元电荷e的电荷量D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型2．下列叙述中符合史实的是A．玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构C．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构3．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（）A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少4．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A．对应的前后能级之差最小B．同一介质对的折射率最大C．同一介质中的传播速度最大D．用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能5．图甲所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则A．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应B．改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应C．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变D．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大6．如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为11 n-。
则对300个处于4n=能级的氢原子，下列说法正确的是（）A．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可以是任意值B．向低能级跃迁时，向外辐射的光子能量的最大值为12.75eVC．辐射的光子总数为500个D．吸收大于1eV的光子时不能电离7．氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是A．当氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，需要吸收0. 89eV的能量B．处于n=2能级的氢原子可以被能量为2eV的电子碰撞而向高能级跃迁C．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出6 种不同頻率的光子D．n=4能级的氢原子跃迁到n=3能级时辐射出电磁波的波长比n=3能级的氢原子跃迁到n=2能级时辐射出电磁波的波长短8．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．甲图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成D．丁图中，链式反应属于轻核聚变9．氢原子发光时，能级间存在不同的跃迁方式，图中 ① ② ③ 三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ，下列 A 、B 、C 、D 光谱图中，与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的（图中下方的数值和短线是波长的标尺）A ．B ．C ．D ．10．氢原子能级图的一部分如图所示，a 、b 、c 分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a 、b 、c 三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是E a 、E b 、E c 和λa 、λb 、λc ，则( )A ．b a c λλλ=+B ．b a c λλλ=C ．111baeλλλ=+D ．b a cE E E =-11．下列说法正确的是( ) A ．β衰变现象说明原子核外存在电子B ．只有入射光的波长大于金属的极限波长，光电效应才能产生C ．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D ．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的 12．下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）A．B．C．D．13．下列有关四幅图的说法中，正确的是( )A．α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性B．在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．放射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷D．该链式反应属于原子核的聚变反应14．如图，为氢原子能级图；金属钾的逸出功为2.25eV，则下面有关说法正确的是A．处于基态的氢原子能吸收13.0eV的光子后跃迁至n=3能级B．大量处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出5种不同频率的光C．用处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应D．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为10.5eV15．可见光光子的能量在1. 61～3.10 eV范围内。
若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为( )A．1 B．2 C．3 D．416．许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径．利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量为12n E E n =，其中n = 2，3，4…．1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做221112R n λ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，n = 3，4，5，…．式中R 叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式．用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则里德伯常量R 可以表示为（ ） A ．12E hc-B ．12E hcC ．1E hc-D ．1E hc17．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为 A ．α粒子与电子根本无相互作用B ．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C ．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D ．电子很小，α粒子碰撞不到电子18．图示是氢原子的能级图，大量处于n =5的能级的氢原子，在向低能级跃迁的过程中，下列说法正确的是A ．辐射的光子频率最多有5种B ．辐射的光子频率最多有8种C ．可能辐射能量为2.86eV 的光子D ．可能辐射能量为11eV 的光子19．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A ．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B ．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C ．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性20．如图所示为α粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是()A．1 305、25、7、1B．202、405、625、825C．1 202、1 010、723、203D．1 202、1 305、723、20321．已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示，当大量氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）A．电子的动能减少，氢原子系统的总能量减少B．氢原子可能辐射4种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．从n=4到n=1发出的光的波长最长22．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验，下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史的说法，其中错误的是（）A．粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础B．光电效应实验表明光具有粒子性C．电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒D．康普顿效应进一步证实了光的波动特性23．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A．40.8eV B．54.4eVC．51.0eV D．43.2eV24．图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是A．最容易表现出衍射现象的光是由，n=4能级跃迁到n=1能级产生的B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应25．一群氢原子中的电子从较高能级自发地跃迁到较低能级的过程中A．原子要吸收一系列频率的光子B．原子要吸收某一种频率的光子C．原子要发出一系列频率的光子D．原子要发出某一种频率的光子【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．A解析：A【解析】【分析】【详解】A. 汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子，选项A正确；B. 卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构理论，选项B错误；C. 密立根测出元电荷e的电荷量，选项C错误；D. 玻尔提出的原子模型，没有否定卢瑟福的原子核式结构模型，选项D错误。
故选A。
2．A解析：A 【解析】玻尔理论提出了原子的能级假设，能很好地解释氢原子光谱；故A 正确．汤姆生发现电子，表明原子具有复杂结构，查德威克通过实验证实了中子的存在；故B 错误．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型；故C 错误．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．故D 错误．故选A ．点睛：对于物理学史上重大发现，可根据时代背景、年代、发现或发明的内容、发现过程、意义等角度进行记忆．3．B解析：B 【解析】 【分析】本题考查氢原子的能级公式和跃迁，根据从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，能量增加分析解答． 【详解】一个氢原子从3n =能级跃迁到2n =能级，即从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少，故选项B 正确．4．A解析：A【解析】试题分析：根据分析前后能级差的大小；根据折射率与频率的关系分析折射率的大小；根据判断传播速度的大小；根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应． 波长越大，频率越小，故的频率最小，根据可知对应的能量最小，根据可知对应的前后能级之差最小，A 正确；的频率最小，同一介质对应的折射率最小，根据可知的传播速度最大，BC 错误；的波长小于的波长，故的频率大于的频率，若用照射某一金属能发生光电效应，则不一定能，D 错误．【点睛】光的波长越大，频率越小，同一介质对其的折射率越小，光子的能量越小．5．A解析：A 【解析】在跃迁的过程中释放或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，420.85eV ( 3.40) 2.55eV=h E ν∆=---=，此种光的频率大于金属的极限频率，故发生了光电效应.A 、41410.85eV (13.6)12.75eV>E E ∆=---=∆,同样光的频率大于金属的极限频率，故一定发生了光电效应，则A 正确.B 、31411.51eV (13.6)12.09eV>E E ∆=---=∆，也能让金属发生光电效应，则B 错误；C 、由光电效应方程0km E h W ν=-，入射光的频率变大，飞出的光电子的最大初动能也变大，故C 错误；D 、由0km E h W ν=-知光电子的最大初动能由入射光的频率和金属的逸出功决定，而与入射光的光强无关，则D 错误；故选A.【点睛】波尔的能级跃迁和光电效应规律的结合；掌握跃迁公式m n E E E ∆=-，光的频率E h ν=，光电效应方程0km E h W ν=-. 6．B解析：B 【解析】 【分析】 【详解】A ．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量一定等于两能级的能量差，A 错误；B ．当氢原子由第四能级跃迁到第一能级时，向外辐射的光子能量最大，其值为12.75eV ，B 选项正确；C ．这300个氢原子向低能级跃迁时，分别向第3、2、1能级跃迁100个，第3能级的100个氢原子分别向2、1能级跃迁50个，第2个能级的150个氢原子直接跃迁到第1能级，因此总共向外辐射550个光子，C 错误；D ．只要吸收的光子具有的能量大于等于0.85eV 就能使氢原子电离，D 错误。