2025版高考物理一轮复习第十三章原子结构原子核课时1原子结构课时训练含解析新人教版

PAGE5-课时1原子结构1.在人类相识原子与原子核结构的过程中,符合物理学史的是(D)A.查德威克通过探讨阴极射线发觉了电子B.汤姆孙首先提出了原子的核式结构学说C.居里夫人首先发觉了自然放射现象D.卢瑟福通过原子核的人工转变发觉了质子解析:汤姆孙通过探讨阴极射线发觉了电子,查德威克通过试验发觉了中子,故选项A错误;卢瑟福依据α粒子散射试验提出了原子的核式结构学说,贝可勒尔首先发觉了自然放射现象,故B,C错误;卢瑟福用α粒子轰击氮核发觉了质子,故选项D正确。2.(多选)关于α粒子散射试验的结果,下列说法正确的是(AB)A.极少数α粒子偏转角超过90°B.有的α粒子被弹回,偏转角几乎达到180°C.少数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进D.绝大多数α粒子发生了较大的偏转解析:α粒子散射试验的现象是:绝大多数α粒子几乎不发生偏转;少数α粒子发生了较大角度的偏转;极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°,有的甚至几乎达到180°,被反弹回来),故选项A,B正确,C,D错误。3.(多选)有关原子结构,下列说法正确的是(AD)A.玻尔原子模型能很好地说明氢原子光谱的试验规律B.卢瑟福核式结构模型可以很好地说明原子的稳定性C.卢瑟福的α粒子散射试验表明原子内部存在带负电的电子D.卢瑟福的α粒子散射试验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”4.(多选)依据玻尔理论,下列说法正确的是(BCD)A.电子绕核运动有加速度,就要向外辐射电磁波B.处于定态的原子,其电子绕核运动,但它并不向外辐射能量C.原子内电子的可能轨道是不连续的D.原子能级跃迁时,辐射或汲取光子的能量取决于两个轨道的能量差解析:依据玻尔理论,电子绕核运动有加速度,但并不向外辐射能量,也不会向外辐射电磁波,故A错误,B正确;玻尔理论中的其次条假设,就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的,不连续的,C正确;原子在发生能级跃迁时,要放出或汲取肯定频率的光子,光子的能量取决于两个能级的能量之差,故D正确。5.依据玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道干脆跃迁到另一半径为rb的圆轨道上,ra>rb,在此过程中(D)A.原子发出一系列频率的光子B.原子要汲取一系列频率的光子C.原子要汲取某一频率的光子D.原子要发出某一频率的光子解析:因ra>rb,则能级Ea>Eb,故电子向低能级轨道跃迁而发出光子,又因电子是干脆跃迁,故只能发出某一频率的光子。6.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV～3.10eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子供应的能量为(A)A.12.09eV B.10.20eV C.1.89eV D.1.51eV解析:由题意可知,基态(n=1)氢原子被激发后,至少被激发到n=3能级后,跃迁才可能产生可见光,故ΔE=E3-E1=-1.51eV-(-13.60)eV=12.09eV,故A正确。7.如图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子(A)A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大C.处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的D.从高能级向低能级跃迁时,氢原子核肯定向外放出能量解析:因为E4-E3=0.66eV<E3-E2=1.89eV,依据c=λν和hν=Em-En得从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长,选项A正确;电磁波在真空中的传播速度都相等,与光子的频率无关,选项B错误;氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的概率是不同的,能级越低,在靠近原子核较近的地方出现的频率越大,选项C错误;氢原子从高能级跃迁到低能级时,氢原子核外的电子从高能级跃迁到了低能级向外放出能量,选项D错误。8.(多选)依据玻尔原子理论,下列表述正确的是(BC)A.核外电子运行轨道半径可取随意值B.氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量越大C.电子跃迁时,辐射或汲取光子的能量由能级的能量差确定D.氢原子从激发态向基态跃迁的过程,可能辐射能量,也可能汲取能量解析:玻尔原子理论继承了卢瑟福原子模型,但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设。电子运行轨道半径是不连续的,故A错误;依据玻尔理论,电子在轨道上运动的时候,并不向外辐射能量,但当从高轨道向低轨道跃迁时才会向外辐射能量,所以离原子核越远,氢原子的能量越大,故B正确;电子跃迁时,辐射或汲取光子的能量由能级的能量差确定,即hν=|Em-En|,故C正确;氢原子从激发态向基态跃迁的过程,辐射能量,故D错误。实力提升9.(多选)下列四幅图涉及不同的物理学问,其中说法正确的是(BD)A.图甲:原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是随意的B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子放射光子的频率也是不连续的C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射试验结果,发觉了质子和中子D.图丁:汲取光谱也是原子的特征谱线,由于原子光谱只与原子结构有关,因此可以把某种原子的光谱当作该原子的“指纹”来进行光谱分析解析:依据玻尔理论知道,电子的轨道不是随意的而是量子化的,A错误;玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子放射光子的频率也是不连续的,B正确;卢瑟福通过分析α粒子散射试验结果,提出了原子的核式结构模型,C错误;汲取光谱也是原子的特征谱线,由于原子光谱只与原子结构有关,因此可以把某种原子的光谱当作该原子的“指纹”来进行光谱分析,D正确。10.红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中铬离子产生激光。铬离子的能级图中,E1是基态,E2是亚稳态,E3是激发态,若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的绿光照耀晶体,处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3而后自发地跃迁到E2,释放出波长为λ2的光子,处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为(A)A.λ1λ2λ2-解析:E3-E1=hcλ1,E3-E2=hcλ2,E2-E1=hcλ,依据E3-E1=(E3-E2)+(E2-E1),可得hcλ1-hc11.(多选)氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级辐射出a光,从n=4的能级跃迁到n=2的能级辐射出b光,则(AD)A.用同一双缝干涉装置进行试验,用a光照耀时相邻亮纹间的距离比用b光照耀时的大B.若用a光照耀某金属不能发生光电效应,则用b光照耀该金属也不能发生光电效应C.在同一种玻璃介质中,a光发生全反射的临界角比b光的小D.在同一种玻璃介质中,a光传播速度比b光的大解析:能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差,可知a光的频率小于b光的频率,则a光的波长大于b光的波长,依据双缝干涉条纹的间距公式Δx=ldλ可知,a光照耀产生干涉条纹的间距大,故选项A正确;由于a光频率小于b光频率,则a光照耀金属不能发生光电效应,则用b光照耀可能发生光电效应,故选项B错误;依据sinC=1n知,a光的频率小,折射率小,则临界角大,故选项C错误;依据v=12.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不放射光子,例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不放射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为En=-An2,式中n=1,