高中物理总复习之巩固练习原子的核式结构模型、玻尔的氢原子理论(基础)

1、【巩固练习】一、选择题1、（2016北京）处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有a.1种b.2种c.3种d.4种2、（2016北京通州模拟）关于粒子散射实验，粒子的运动轨迹如图所示，在其中一条粒子的运动轨迹上标出a、b、c三点。原子核对粒子的作用力在哪个点最大（）a.a点b.b点c.c点d.三个点一样大3、(2015江苏宿迁市三校检测)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是()a甲图中，若两球质量相等且球m2静止，两球发生正碰后，球m2的速度一定为vb乙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子c丙图中，普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念，并成功解释

2、了光电效应现象d丁图中，链式反应属于重核的裂变4、可见光光子的能量在1.61ev3.10ev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(如图)可判断n为（）a.1b.2c.3d.45、右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，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（）.最容易表现出衍射现象的光是由能级跃到能级产生的.频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的.这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光.用能级跃迁到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。6、处于n4能级的大量氢原子，向低能级跃迁的过程中

3、，只有一种光子照射某金属时不能产生光电效应，则此光子为（）a从n3能级跃迁到基态发出的光子b从n2能级跃迁到基态发出的光子c从n4能级跃迁到n3能级发出的光子d从n4能级跃迁到n2能级发出的光子7、使某种金属发生光电效应所需的光子的最小能量为2.60ev。已知一群氢原子处于量子数n4的激发态，如图所示。这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光。若用这些氢原子辐射的光照射这种金属，能够使这种金属发生光电效应的有几种频率的光（）a一种b二种c三种d四种8、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为r的圆轨道自发地跃迁到一半径为r的ab圆轨道上，rar，在此过程中（）ba原子

4、要发出一系列频率的光子b原子要吸收一系列频率的光子c原子要发出某一频率的光子d原子要吸收某一频率的光子9、如图所示是汞原子可能的能级（不是全部的），一个总能量为9ev的自由电子和处于基态的汞原子（能量为10.4ev）发生碰撞，若不计汞原子动量的变化，则碰撞后电子剩余的能量可能是（）a.0.2evb.1.3evc.2.3evd.5.5ev10、分别用波长为l和34l的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）a1hc2hc34hlbchcld2l3l45c二、填空题271、1911年卢瑟福依据粒子散射实验中粒子发生

5、了_（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1mev的粒子轰击金箔，则其速度约为_m/s。（质子和中子的质量均为16710kg，1mev=1106ev）2、在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原于自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出_条不同频率的谱线。3、氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是_；一群处于n=4能级的氢原子回到n=2的状态过程中，可能辐射_种不同频率的光子；其中最短波长等于_nm（已知普朗克常量h

6、=6.6310-34j.s）三、计算题1、有一群氢原子处于n=4的能级上，已知氢原子的基态能量e1=13.6ev，普朗克常量h=6.6310-34js。求：（1）这群氢原子的光谱共有几条谱线？（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？2、氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发生三种不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为1和2，且12，则另一个波长可能是多少？【答案与解析】一、选择题1、【答案】c【解析】因为是大量氢原子，所以根据c2可得由3种可能，故c正确。n故选c。2、【答案】b【解析】粒子与金原子核间存在静电斥力，即库仑力，根据库仑定律，该力与距离的二次方成正比，故在b位置力最大。故

7、选b。3、【答案】d【解析】若两球质量相等且球m静止，两球发生正碰后且满足机械能守恒的条件下，2球m的速度才为v，故a错误；卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出来原子的核式2结构，故b错误；普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念；爱因斯坦提出来光子说，成功解释了光电效应现象，故c错误；d图链式反应属于重核的裂变故d正确。故选：d【考点】本题旨在考查动量守恒定律、粒子散射实验、重核的裂变。4、【答案】b【解析】根据能级图可有：当n=1时，e2e1=10.20ev是最小的光子能量，大于3.10ev，所以n=1不可能；如果n=3时，e3=1.51ev，则从n=到n=3的跃迁时发出的光子最大能量是1.5

8、1ev，也小于1.61ev，所以，n=3也不可能剩下只有n=2才满足条件，选项acd错误，b正确，故选b。5、【答案】d4【解析】最容易表现出衍射现象的光是波长最长的，即频率最低能量最小的光，到3的光能级差最小，频率最低，波长最长，ab错；大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时辐射出6条不同频率的光，c错；能级跃迁到能级辐射出的光的能量为10.20ev大于逸出功为6.34ev的金属铂，所以能发生光电效应（还可求出最大初动能），d对，故选d。6、【答案】c【解析】能级差最小的一种频率最低，从n4能级跃迁到n3能级发出的光子能级差最小，故选c。7、【答案】c【解析】使某种金属发生光电效应所需的

9、光子的最小能量为2.60ev即逸出功为2.60ev，只要辐射的光的能量大于2.60ev即可。n4的激发态辐射的光有6条，4到3、4到2、4到1、3到2、3到1、2到1，分别计算它们的能级差，可知有4到1、3到1、2到1，三种，故正确答案为c。8、【答案】c【解析】由于rr，一个氢原子中的电子从较远的轨道跃迁到较近的轨道，即从高能级ab到低能级，放出能量，能级差一定，辐射光子的频率一定，即发出某一频率的光子。故选c。9、【答案】ab【解析】由de=e-e可算出汞原子从n=1跃迁到n=2，3，4需要吸收的能量de分mn【解析】光子能量为：e=hc别为4.9ev，7.7ev，8.8ev，因此碰撞后电

10、子剩余的能量可能是4.1ev，1.3ev，0.2ev，ab选项正确。10、【答案】bl根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：e=khcl-w43根据题意：l=l，l=le:e=1:212k1k22hc联立可得逸出w=，acd错误，b正确。故选b。3l二、填空题1、【答案】大v=6.9106m/s【解析】由粒子散射实验现象知，是由于粒子的大角度散射，才提出了原子的核试结构模型。由e=1mev=1106ev=11061.610-19jm=41.6710-27kg和e=12mv2可解得：v=6.9106m/s。2、【答案】6【解析】氢原子光谱中只有两条巴耳末系，即是从n=3，n=4轨道跃

11、迁到n=2轨道，故电子的较高能级应该是在n=4的能级上然后从n=4向n=3，n=2，n=1跃迁，从n=3向n=2，n=1，从n=2向n=1跃迁，故这群氢原子自发跃迁时最大能发出n=n(n-1)2=6条不同频率的谱线。3、【答案】13.6ev；3；488.5nm【解析】要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，至少吸收能量e=ee1=13.6ev。一群处于n=4能级的氢原子回到n=2的状态过程中，可能辐射c2=3种不同频率的光子，分别是从n=4到n=3，n=4到n=2和n=3到n=2跃迁产生；4根据玻尔理论分析可知：氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2激发态时辐射的光子频率最大，波长最短,由hcl=e4-e2，代入数据解得=488.5nm。三、计算题1、【答案】（1）6条（2）3.11015hz（【解析】1）这群氢原子的能级图如图所示，由图可以判断出，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的光谱线共有6条.（2）频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能