高考物理近代物理知识点之原子结构难题汇编含答案

1、高考物理近代物理知识点之原子结构难题汇编含答案一、选择题1.关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法符合历史事实的是（）A.库伦测出了元电荷e的数值B.安培提出了电场线和磁感线的概念C.奥斯特首先发现了电流的磁效应D.洛伦兹提出了分子电流假说2.不断发现和认识新现象，进而理解事物的本性，这是一切科学发展的必由之路。下列 说法正确的是A.放射性元素衰变的快慢是由原子所处的化学状态和外部条件决定的B.原子核越大，它的比结合能越大C.电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有结构D.如果大量氢原子处在”3的能级，会辐射出6种不同频率的光.如图所示为氢原子的能级图，一群处于量子数 =

2、4的激发态的氢原子，能够自发跃迁 到较低的能量状态，并向外辐射光子.已知可见光的光子的能量范围为l.643.19eV,锌 板的逸出功为3.34eV,则向外辐射的多种频率的光子中nEfcN TOC o 1-5 h z 0 0.851.512-3.401- -13.6A.最多有4种频率的光子B.最多有3种频率的可见光C.能使锌板发生光电效应的最多有4种频率的光子D.能使锌板发射出来的光电子，其初动能的最大值为9.41 eV4.下列说法符合物理学事实的是（）A.伽利略最早证明了行星公转的轨道是椭圆B.牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”C.法拉第在实验中将导线南北放置发现了电流的磁效应D.汤姆

3、孙通过。粒子散射实验，提出了原子具有核式结构5.下列说法正确的是：（）A.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，从而建立了核式结构模型B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C,原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数一定小于质子数D.大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中必有一种与入 射光频率相同6.如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从能级向较低的各能级跃迁的概率均为 TOC o 1-5 h z o则对300个处于 =4能级的氢原子，下列说法正确的是（）一1用EJeV HYPERLINK l bookmark0 o Current Docu

4、ment 050.5447）,85S1.5L23.4013.6A.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leV的光子时不能电离7.氢原子发光时，能级间存在不同的跃迁方式，图中三种跃迁方式对应的光谱线 分别为I、II、HI,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）I.13.4CVII ? TOC o 1-5 h z 700 600500400nmII700 600500400nmc.700 6005（W400nm11

5、IID.7（M 600500400nm.根据近代物理知识，你认为下列说法中正确的是（）A.在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合的越牢固B,已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV,则动能等于12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原 子跃迁到该激发态C.相同频率的光照射不同金属，则从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越大D.铀核。：U）衰变为铅核（；：Pb）的过程中，中子数减少21个.下列说法正确的是（）A.。粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的B.比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固

6、，原子核越稳定C.核力是短程力，其表现一定为吸引力D.质子、中子、夕粒子的质量分别为叫、阳小 %，由2个质子和2个中子结合成一个 a粒子，释放的能量是（叫+也.物理学家通过对现象的深入观察和研究，获得正确的科学认识，推动了物理学的发 展.下列说法正确的是A.卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子的核式结构模型B.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律C.爱因斯坦通过对光电效应的研窕，揭示了光具有波粒二象性D.德布罗意提出微观粒子动量越大，其对应的波长越长.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

7、长分别是&、瓦、区和A、 Ab、九，则（）a.4=4+4b . 4） = 4141 1 1c.D. Eh=Ea-Ec4 4 412.氢原子能级图的一部分如图所示，A、B、C分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出 的光子.其中Ea表示原子从n=3能级向n=2能级跃迁的能量，Eb表示原子从n=2能级向 n=l能级跃迁的能量，Ec表示原子从n=3能级向n=l能级跃迁的能量，则下述关系中正确 的是Ea Eb EcEa Ec EbEc v Eb EaEbEa Ec13. 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

8、率的光子D.原子要发出某一种频率的光子14.卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是A,。粒子的散射实验B.对阴极射线的研究C.天然放射性现象的发现D.质子的发现/5. a粒子散射实验中，不考虑电子和a粒子的碰撞影响，是因为a粒子与电子根本无相互作用a粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的a粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D.电子很小，a粒子碰撞不到电子16.下列说法正确的是A.汾+：Hf；He+：n 是 a 衰变B. a粒子散射实验中，极少数a粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主 要依据C.核反应方程：Be+；Hef：2c+x中的x为质子D.氢的半衰

9、期为3.8天，若有4个氨原子核，经过3.8天后就一定只剩下2个氢原子核17.下列说法中正确的是 0A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构B.结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定。C.根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和守恒D.在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表而，从金属表面逸出的光电子 的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W。越小18.汞原子的能级图如图所示.现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子 只发出三种不同频率的单色光.那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是（） 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 三种. 了解科学家发现物理规律的过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本 身更重要，以下符合物理发展史实的是A.汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子B.玻尔进行了。粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型C.约里奥居里夫妇用&粒子轰击金属被并发现了中子D.卢瑟福用a粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在.氢原子能级如图所示，则下列说法正确的是1-13.60A.氢原子能级越高原子的能量越大，电

11、子绕核运动的轨道半径越大，动能也越大B.用动能为12.3eV的电子射向一群处于基态的氢原子，原子有可能跃迁到n=2的能级C.用光子能量为12.3eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子有可能跃迁到n=2的能 级D.用光子能量为1.75eV的可见光照射大量处于n=3能级的氢原子时，氢原子不能发生电 离21.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁 的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2. 29eV的金属钠，下列说法中正确的是 ()* 随、 $ = -034 4 TOC o 1-5 h z J 1 51I -IWA.这群氢原子只能发出三种频率不同的光，其中

12、从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9. 80eVC.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 31eVD.这群氢原子只能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=l所发出的光频率最高 22.图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照 射逸出功为2.13eV的某金属，则()nE/eV2 -3 4113.6A.这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B.这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C.这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D.该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV.下

13、列论述中不正确的是（）A.天然放射性现象表明了原子核内部是有复杂的结构的B.济立子散射实验的结果表明了原子核内部是有复杂的结构的C.汤姆生发现电子表明原子内部是有复杂的结构的D.济立子散射实验是原子核式结构模型的实验基础.氢原子从能级用跃迁到能级n时辐射红光的频率为修，从能级跃迁到能级k时吸收 紫光的频率为V2,已知普朗克常量为儿 若氢原子从能级工跃迁到能级小，则（）A.吸收光子的能量为/?必+的2B.辐射光子的能量为的2-61C.吸收光子的能量为加2-加1D,福射光子的能量为/?片+的2.下列说法正确的是（）A,。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

14、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. a粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题C解析：C【解析】【分析】【详解】A.密立根测出了元电荷。的数值，故A错误；B.法拉第提出了电场线和磁感线的概念，故B错误：C.奥斯特首先发现了电流的磁效应，故C正确：D.安培提出了分子电流假说，故D错误。故选C。C解析：C【解析】【详解】A.原子核的半衰期与所处的化学状态和外部条件无关，由内部自身因素决定，故A错 误：B.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，则原子核越大，它的 结合能越高，但比结合能不一定越大，故B错误：C.

15、电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子还能再分，故C正确： D.大量氢原子处在，2=3的能级，会辐射出= 3即3种频率的光，故D错误。故选C。D解析：D【解析】根据。：=6,得处于n=4的激发态一共可能产生6条光谱线，故AB错误；因锌板的逸出功 为3.34eV,而一群处于量子数n=4的激发态氢原子，向基态跃迁过程中，产生的光子能量 分别是 12.75 eV, 12.09eV, 10.2eV, 2.55eV, 1.89eV, 0.66eV,依据光电效应产生条件: 入射光的能量大于或等于锌板的逸出功，能使锌板发生光电效应的最多有3种频率的光 子，故C错误：依据光电效应方程：Ekm=

16、hy-W,使锌板发射出来的光电子，其最大初动能 的最大值为Ekm=12.75-3.34=9.41eV,故D正确；故选D.点暗：此题考查数学组合公式，掌握能级的跃迁，激发态不稳定，会向基态发生跃迁，理 解光电效应的条件与其方程的内容.B解析：B【解析】【分析】【详解】A.开普勒最早证明了行星公转轨道是椭圆，故A错误：B.看必修1P68牛顿头像下面一段话，无论是亚里士多德那里还是伽利略和笛卡尔那里， 都没有力的概念。牛顿的高明之处在于他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，故B 正确：C.奥斯特在实验中将导线南北放置发现了电流的磁效应，故C错误；D.卢瑟福通过a粒子散射实验，提出了原子具有核式结

17、构，故D错误。 故选B。D解析：D【解析】【详解】A、汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，卢瑟福建立了核式结构模型，故选项A错误； B、贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，。粒子散射实验说明 原子中存在原子核，故选项B错误：C、原子核由质子和中子构成，但原子核内质子数与中子数不一定相等，中子数不一定小于质子数，故选项C错误：D、氢原子处于基态，被一束单色光照射，先吸收能量，向高能级跃迁，然后又从高能级 向低能级跃迁，放出能量，发出多种频率的光子，其中从激发态跃迁到基态发出的光子的 频率与入射光频率相同，故选项D正确。B解析：B【解析】【分析】【详解】A.向低能级跃迁时，向外

18、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O.85eV就能使氢原子电离，D错误。故选B。A解析：A【解析】【分析】【详解】由波尔的氢原子光谱原理可知由第四能级向基态跃迁的释放的光子的能量最大，三到基态 的能量次之，二能级到基态的能量最小：由光子的

19、能量公式 = ，= 可知能量越大波 X长越短，因此的波长依次减少，A符合题意A解析：A【解析】【分析】【详解】A.在原子核中，比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢固，故A正确；B.已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV,用动能等于12.09eV 的另一个氢原子与这个静止的氢原子发生正碰，只能有部分的能量被吸收，不能从基态跃 迁到该激发态，故B错误；C.根据耳知，频率相同，从金属表而逸出的光电子最大初动能越大，金属的 逸出功越小，故c错误：D.铀核(mU)衰变为铅核(鲁Pb)的过程中，质子数少10,质量数少32,则中子数少22,故D错误。故选AoB解析：B【解析】【详解

20、】A. a粒子散射实验的结果使卢瑟福根据它提出了原子的核式结构模型，故A错误：B.比结合能是衡量原子核结构是否牢固的指标，它越大原子核中核子结合得越牢固，原 子核越稳定：故B正确：C.核力是短程力，其作用的范围是其表现既有吸引力也有排斥力，故C错误：D. 2个质子和2个中子结合成1个a粒子，根据质能方程知：AE = Nnc = (2 + 2tn2 一4 )c2故D错误。故选B。B解析：B【解析】【分析】【详解】A.卢瑟福a粒子散射实验说明原子内部存在原子核，提出了原子核式结构模型，故A错 误：B.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故B正确；C.为了解释光电效应爱因斯坦提出光子说，

21、认为光的发射、传播和吸收不是连续的而是 一份一份的，每一份就是一个光子，故C错误；D.依据德布罗意波长公式2 = P可知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，故D错误。故选B。C解析：C【解析】【分析】根据吸收或辐射光子的能量等于两能级间的能级差，来判断光子的能量纥、鲸、耳的关 系和波长入乙、儿、4的关系.【详解】因为%-=/“，知鲸=6十纥，he he he 所以： 人）a c即:1 1 1=4 4 4.A. 4=4+4.，与分析结果不符，故A错误:B.4=44,与分析结果不符，故B错误:C.D.品=旦-耳，与分析结果不符，故D错误.1 1 1 = + ,与分析结果相符，故C正确:4 A

22、a Ae【点睛】本题主要考查氢原子的能级公式及跃迁，较为简单.A解析：A【解析】【分析】【详解】从n=3能级向n=l能级跃迁的能量为Ec=13.61-1.51eV=12.1eV,从n=2能级向n=l能级跃 迁的能量Eb= 13.6l-3.40eV= 10.2leV,从n=3能级向n=2能级跃迁的能量Ea=3.40- 1.51eV=1.89eV,所以Ea Wo , hv2 = E.-E2=.S9eV %,能够发生光电效应的只有2种，其中光子能量最大的是从3 - 1辐射的光子，此光子能量最大，频率最高，波长4 = 最短，从3 - 1跃迁时辐射 V光子能量最大，发出光电子的最大初动能&” =力匕-叱)=9.6eV综上所述，故应选B.22 . D解析：D【解析】【分析】根据数学组合公式C；,求出氢原子可能辐射光子频率的种数：能级间跃迁时，辐射的光子 能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据库仑力提供向心力 分析电子动能的变化。【详解】A.根据C：=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误：B.这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错 误：C.氢