高考物理原子結(jié)構(gòu)專練（有答案）

1、高考物理原子構(gòu)造專練有答案高中物理課本共三冊(cè)，其中第一，二冊(cè)為必修，第三冊(cè)為必修加選修。小編準(zhǔn)備了高考物理原子構(gòu)造專練，希望你喜歡。一、選擇題88=641.關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn) A.絕大多數(shù)粒子經(jīng)過金屬箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)B.粒子在接近原子核的過程中，動(dòng)能減小，電勢(shì)能減小C.粒子在分開原子核的過程中，動(dòng)能增大，電勢(shì)能增大D.對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析，可以估算原子核的大小解析：由于原子核很小，粒子非常接近它的時(shí)機(jī)很少，所以絕大多數(shù)粒子根本上仍按直線方向前進(jìn)，只有極少數(shù)的粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，從粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可估算出原子核的大小約為10-1510-14m，A錯(cuò)誤，D正確.粒子在接近原子核

2、的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，在分開時(shí)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，B、C均錯(cuò).答案：D圖12.根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式構(gòu)造模型，圖1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)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，在粒子從a 運(yùn)動(dòng)到b，再運(yùn)動(dòng)到c的過程中.以下說法中正確的選項(xiàng)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，后變大解析：粒子從a到b，受排斥力作用，電場(chǎng)力做負(fù)動(dòng)，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增大;粒子從b再運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做正功.動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少;到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，由于a、c在同一等勢(shì)面上，所以從a到c，總功為

3、零.故A、B錯(cuò)，C對(duì).粒子從a到b，場(chǎng)強(qiáng)增大，加速度增大;從b到c，場(chǎng)強(qiáng)減小，加速度減小.故D錯(cuò).答案：C3.氫原子輻射出一個(gè)光子后，那么 A.電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大B.電子的動(dòng)能增大C.氫原子的電勢(shì)能增大D.原子的能級(jí)值增大解析：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道，在此躍遷過程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功，因此電勢(shì)能應(yīng)減小.另由經(jīng)典電磁理論知，電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即為氫核對(duì)電子的庫(kù)侖力：ke2r2=mv2r，所以Ek=12mv2=ke22r.可見，電子運(yùn)動(dòng)半徑越小，其動(dòng)能越大.再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，氫原子放出光子，輻射出一定的能量，所以原子的總

4、能量減小.綜上討論，可知該題只有答案B正確.答案：B4.如圖2所示，是氫原子四個(gè)能級(jí)的示意圖.當(dāng)氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí)，輻射出光子a.當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射出光子b.那么以下判斷正確的選項(xiàng)是 圖2A.光子a的能量大于光子b的能量B.光子a的頻率大于光子b的頻率C.光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)D.在真空中光子a的傳播速度大于光子b的傳播速度解析：參照提供的能級(jí)圖，容易求得b光子的能量大，E=h，所以b光子頻率高、波長(zhǎng)小，所有光子在真空中速度都是一樣的，正確答案是C.該題考察光的本性問題，涉及到能級(jí)的根本規(guī)律.答案：C5.氫原子從n=3激發(fā)態(tài)向低能級(jí)狀態(tài)

5、躍遷可能放出的光子中，只有一種光子不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)，那么以下說法正確的選項(xiàng)是 A.不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n=3激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)放出的B.不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n=3激發(fā)態(tài)直接躍遷到n=2激發(fā)態(tài)時(shí)放出的C.從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到n=3激發(fā)態(tài)，所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)D.從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)解析：氫原子從n=3激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，各能級(jí)差為：E32=-1.51 eV-3.4 eV=1.89 eV，E31=-1.51 eV-13.6 eV=12.09 eV，E21=-3.4 eV-13.6 e

6、V=10.2 eV，故32能級(jí)差最低，據(jù)E=h可知此時(shí)輻射的頻率最低，因此一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)，E43=0.66 eV，故一定不能使A發(fā)生光電效應(yīng).答案：BC6.紫外線照射一些物質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生熒光效應(yīng)，即物質(zhì)發(fā)出可見光，這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生兩次躍遷，其能量變化分別為E1和E2，以下關(guān)于原子這兩次躍遷的說法中正確的選項(xiàng)是 A.兩次均向高能級(jí)躍遷，且|E1|E2|B.兩次均向低能級(jí)躍遷，且|E1|E2|解析：原子吸收紫外線，使原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收E1，再由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，放出可見光，紫外線光子能量大于可見光，故E1E2，D正確.答案：D7.如圖3中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并

7、注明了相應(yīng)的能量En，處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可以發(fā)出假設(shè)干種不同頻率的光波.金屬鉀的逸出功為2.22 eV.在這些光波中，可以從金屬鉀的外表打出光電子的總共有 A.二種 ?B.三種C.四種 ?D.五種圖3解析：由題意和能級(jí)圖知，可以發(fā)出6種不同頻率的光波.而逸出功W=h0E4-E3=0.66 eVE3-E2=1.89 eVE4-E2=2.55 eVE3-E1=12.09 eVE4-E1=12.75 eVE2-E1=10.20 eV顯然總共有4種.答案：C8.2019?重慶高考?xì)湓硬糠帜芗?jí)的示意圖如圖4所示.不同色光的光子能量如下表所示. 色光?紅?橙?黃?綠?藍(lán)靛?紫光

8、子能量范圍eV?1.612.00?2.002.07?2.072.14?2.142.53?2.532.76?2.763.10圖4處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為 A.紅、藍(lán)靛 ?B.黃、綠C.紅、紫? ?D.藍(lán)靛、紫解析：由能級(jí)圖可知，只有原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)以及從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)射光子的能量符合題目要求，兩種光子對(duì)應(yīng)的能量分別為2.55 eV和1.89 eV，分別為藍(lán)靛光和紅光，選項(xiàng)A正確.答案：A二、計(jì)算題312=36圖59.如圖5所示，氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)，輻射出能量為2.55 eV的光子.問最少要給基態(tài)的氫

9、原子提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射上述能量的光子?請(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖.圖6解析：氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)，滿足：h=En-E2=2.55 eVEn=h+E2=-0.85 eV，所以n=4基態(tài)氫原子要躍遷到n=4的能級(jí)，應(yīng)提供：E=E4-E1=12.75 eV.躍遷圖如圖6.答案：12.75 eV 見解析圖圖710.一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)的示意圖如圖7所示，那么：1氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子?2氫原子由量子數(shù)n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量是多少電子伏?3用2中的光子照射以下中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光

10、電效應(yīng)?發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，發(fā)射光電子的能量最大初動(dòng)能是多大?幾種金屬的逸出功W金屬?銫?鈣?鎂?鈦逸出功W/eV?1.9?2.7?3.7?4.1解析：1可能發(fā)射的光譜線條數(shù)與發(fā)射的頻率相對(duì)應(yīng)，因此有N=n?n-1?2可得n=4時(shí)發(fā)射的光子頻率最多為N=4?4-1?2=6種.2由玻爾的躍遷理論可得光子的能量E=E4-E2=-0.85-3.40 eV=2.55 eV.3E只大于銫的逸出功，故光子只有照射到銫金屬上時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng).根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能為Ekm=E-W，代入數(shù)據(jù)解得：Ekm=0.65 eV或1.110-19J.答案：16種 22.55 eV 3銫 0.65

11、eV或1.110-19J11.氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子能量E1=-13.6 eV，電子電量e=1.610-19C，電子質(zhì)量m=0.9110-30kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1=0.5310-10m.1假設(shè)要使處于n=2的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子?2氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，那么氫原子處于n=2的定態(tài)時(shí)，核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?3假設(shè)鈉的極限頻率為6.001014Hz，今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過計(jì)算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)?解析：1要使處于n=2的氫原子電離，照射光光子的能量應(yīng)能使電子從第2能級(jí)躍遷到無限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為：h=0-E14得：=8.211014Hz.2氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力作向心力，有Ke2r22=42mr2T2 其中r2=4r1，根據(jù)電流強(qiáng)度的定義I=eT 由得I=e216r1Kmr1 將數(shù)據(jù)代入得：I=1.310-4A3由于鈉的極限頻率為6.001014Hz，那么使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子的能量至少