高中物理原子結構練習 學校： 姓名： 班級： 一、多項選擇題 1. 提出一個原子核結構模型
預測原子核中除了質子外還有中子的科學家是（A）湯姆森 B）法拉第 C）盧瑟福 D）奧斯特 2. 盧瑟福預測原子核中有中子是基于（A）電子的數量和質量
B.大多數原子核的質量與電荷之比大于質子的質量與電荷之比 C.原子核的核電荷數等于質子數 D.質子和中子的質量幾乎相等
3、世界上第一臺激光器發明于1960年，我國于1961年研制出第一臺激光器。40年來，激光技術與應用迅速發展，并與許多學科相結合。
形成多個應用技術領域。原子從高能級躍遷到低能級產生光子，相同頻率的光子聚集在一起可以形成激光。下列說法正確的是（）A. 相同頻率的光子
能量相同。B.原子躍遷發射的光子頻率是連續的。C.原子躍遷只產生單一頻率的光子。D.激光照射金屬板時，不可能發生光電效應。4.氫原子被激發自
當氫原子的能級提高時，產生的光子類型可能有（A.4B.10C.6D.85）。圖中為氫原子的能級分布。已知可見光光子的能量為
量在范圍內。從圖中可以看出（）A.基態氫原子吸收能量為10.3eV的光子，能從n=1能級躍遷到能級B.基態氫原子的電離能為13.6eV
C.當一組氫原子從上能級躍遷到下能級時，它們能輻射出6種不同頻率的光子。 D.當氫原子從一個能級躍遷到另一個能級時，它們會輻射出可見光光子。 6.下列哪項表述是正確的？
A.湯姆遜提出了基于極少數粒子大角度散射的核結構模型。B.目前建造的核電站的能量來自重核的裂變。C.衰變現象表明，電
質子是原子核的組成部分 D.質子不能衰變成中子和正電子 7.圖中為玻爾原子理論中氫原子的能級圖，下列說法正確的是（） A.
能級上大量的氫原子躍遷到基態，并能發射出多達20種不同頻率的光。B. 能級上氫原子的勢能小于能級上氫原子的勢能。C. 如果氫原子
能級直接躍遷到和能級時放出的光的波長分別為λ1和λ2，則λ1＜λ2D。大量處于基態的氫原子受到光子能量為12.5eV的光的照射。
在此過程中，氫原子可以發射出多達3種不同頻率的光。8.氫原子在不同能級上，電子做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A.氫原子的能量越大，電子越
，電子的向心加速度越大B.氫原子的能量越大，電子的動能越大，電勢能越小C.基態氫原子的電子運動周期最大D.基態氫原子
時，電子運動的角速度最大。二、選擇題9.下列關于原子光譜的說法中，正確的是?A.原子光譜是不連續的B.由于原子是由原子核和電子組成的
，所以各種原子的光譜相同 C.各種原子的原子結構不同，所以各種原子的光譜也不同 D.通過分析物質的光譜，可以識別該物質中含有哪些元素 10.
關于基本電荷，下列表述正確的是（） A.基本電荷是電子 B.基本電荷所帶電荷等于電子或質子所帶電荷 C.物體所帶電荷可以是 D.
美國物理學家米利塔里首先通過實驗測量了基本電荷的值。 11.以下四幅圖涉及不同的物理知識。哪一幅是正確的？ A.圖A：盧瑟福
分析粒子散射實驗結果，發現質子和中子。B.圖B：玻爾理論指出氫原子的能級是不連續的，因此原子光子的頻率也是不連續的。C.圖C：普朗克
他通過研究黑體輻射，提出了能量量子的概念，成為量子力學的創始人之一。D.圖丁：每個原子都有自己的特征光譜，因此可以利用光譜分析來鑒別物質。12.圖丁
這是氫原子的能級圖。大量處于 n=2 激發態的氫原子吸收某一頻率的光子，然后躍遷到更高的能級。當它們躍遷到較低的能級時，它們會輻射出 10 種不同頻率的光子。
當這些輻射出的光子照到光電管陰極K上如圖B所示時，就發生光電效應。通過改變電源正負極，調節變阻器的滑塊，發現截止電壓為8V，則
（）A.光電管陰極K的功函數為7.06eVB.吸收的光子能量為2.86eVC.躍遷過程中輻射出的光子能量是連續的D.輻射出的
10個光子中只有4個能使光電管產生光電效應。 三、填空 13.盧瑟福提出了原子核結構模型，該模型的依據是
14、氦原子與核外電子電離時，形成具有類氫結構的氦離子。已知氦離子在基態的能量，氦離子的能級結構如圖所示。
輻射光子的能級為1.0……
如圖所示，陰極射線管（A為其陰極）置于馬蹄形磁鐵的N、S極之間，射線管的A、B極接直流高壓電源和____
此時熒光屏上電子束的軌跡發生偏轉（填“向上”、“向下”或“不”）。從這個實驗我們可以得出什么結論？
19世紀，科學家在光學、原子、原子核的研究中不斷取得突破高中物理 原子結構，指出了下面三張圖所示的實驗；并說
解釋這些實驗可以提出的物理模型或物理定律：圖A：圖：
____C 圖：V.回答問題1
7.已知一定量的氫原子處于量子數的激發態，分析發現它們的發光光譜含有若干條譜線。18.氫原子光譜除巴爾末系外，還有萊曼系、帕申系等。
帕申系統的公式為，。若已知帕申系統中氫原子的光譜在紅外區，試求：（1）帕申系統中氫原子發出的光的最長波長；（2）帕申系統中譜線所對應的光的波長。
真空中的波速是多少？ 光的頻率為時，氫原子的基態能量是多少？ 氫原子的基態能量為時，激發態能量是多少？ 氫原子的基態能量為時，激發態能量是多少？ 氫原子的基態能量為時，激發態能量是多少？
態躍遷時，反方向輻射一個光子，光子輻射前后，可認為氫原子的質量不變，光速為。求光子輻射后氫原子的速度（用、、和表示）。
答案 1. C 【詳細解釋】盧瑟福根據粒子散射實驗提出了原子的核結構模型，所以C正確，ABD錯誤。所以選C。 2. B 【詳細解釋】大多數原子核的質量為
質子的質量電荷比大于質子的質量電荷比，所以原子核中還有不帶電的中子。所以答案為B。 3.A 【詳細解釋】A.根據上述知識，頻率相同的光子具有相同的能量。
，所以A正確；B.當原子從一個較高能態躍遷到另一個較低能態時，會輻射出一定頻率的光子；光子的能量由兩種能態的能量差決定。
確定了，由于電子軌道是量子化的、不連續的，原子能量也是量子化的，不同能態之間的能量差也是不連續的，那么光子的能量就不會連續，光子的頻率
是不連續的，所以B錯誤；C.原子在不同軌道間跳躍時，由于能量差異不同，會產生不同頻率的光子，所以C錯誤；D.根據愛因斯坦光電效應
從方程可知，當激光光子的能量大于金屬板的功函數時，照射金屬板就會發生光電效應，所以D錯誤。所以A為正確答案。4. A【詳細解說】一個氫原子從n=5處被激發。
當態躍遷到較低能級時，逐級躍遷產生的光子種類最多，所以最多能產生4種光子，所以BCD錯誤，A正確。因此A為正確答案。 5. B 【詳細解釋】 A. 根據玻爾理論
從理論上講，氫原子躍遷時，吸收的光子能量一定等于能級差，所以A錯誤；B.基態氫原子的電離能為13.6eV，所以B正確；C.一組
能級n=5的氫原子躍遷到較低能級時，能輻射出不同頻率的光子，因此C錯誤；D.當氫原子由能級n=4躍遷到能級n=3時，輻射出的光子能量為
光子的能量比可見光光子小,所以它不可能是可見光光子,所以D錯誤。所以選B。 6.B 【詳細解說】A.盧瑟福根據極少數粒子的大角度散射,提出了原子的核結構。
模型，所以A錯誤；B.迄今為止已建成的核電站的能量都來自重核的裂變，所以B正確；C.衰變的本質是原子核中的中子轉變成質子和電子，而電子則不
原子核的成分，所以C錯誤；D.根據質量數和電荷數守恒定律，可知質子可以衰變為一個中子和一個正電子，衰變方程為，所以D錯誤。故選B。7.B
【詳細解釋】A.根據C=10，當大量n=5能級的氫原子躍遷到基態時，發射出的光子頻率最多可達10個。選項A錯誤。B.當氫原子從較低能級躍遷到基態時，發射出的光子頻率最多可達10個。
當氫原子從一個能級躍遷到更高的能級時，軌道半徑變大，原子核外電子的動能會減小。在這個過程中，電場力做負功，其勢能增大。選項B正確；C.氫原子直接從一個能級躍遷到另一個能級。
能級轉移到能級時發出的光的波長為λ1，能級直接轉移到能級時發出的光的波長為λ2，所以λ1>λ2。C項錯誤；D.利用光子能量1
2.5eV的光照射大量基態的氫原子，如果氫原子吸收光子，則能量為E=E1+12.5eV=-13.6eV+12.5eV=-1。
沒有能級等于1eV，所以基態的氫原子不吸收12.5eV的光子，所以選項D錯誤。所以選B。 8. D 【詳細解釋】A.原子核與電子之間的作用力
庫侖力占主導地位。根據牛頓第二定律，氫原子的能量越大，電子距離原子核越遠，r越大。因此，電子的向心加速度較小，所以A錯誤；B.根據牛頓第二定律，
電子的動能為，因此我們可以得出，隨著 的增加，電子的動能減小，而在帶正電的原子核產生的電場中，電子與原子核之間的距離增大，其勢能增大，因此B是錯誤的；
C.根據牛頓第二定律，當氫原子處于基態時，電子的半徑最小，因此它的周期也最小，所以C錯誤；D.根據牛頓第二定律，可以得出，越小，越大，所以
對于基態的氫原子，電子運動的角速度最大，所以D正確。因此，D為正確答案。 9.AC 【詳細解釋】A.原子光譜是由不連續的亮線組成的，是線譜，不是連續譜。
原子是由原子核和電子組成，但不同原子的原子結構不同，且各種原子的原子光譜都有各自的特征譜線，因此不同原子的原子光譜有所差異。
子光譜不同，所以B錯誤，C正確；D.亮線光譜和暗線光譜的特征譜線與原子的結構有關，亮線光譜和暗線光譜可以用來識別物質，但不能用物質本身來識別物質。
連續光譜分析該物質含有哪種元素？D錯誤。所以選AC。10.BD【詳細解釋】AB。基本電荷是指電子或質子所帶的電荷。它是最小的電荷，而不是
質子還是電子，A錯誤，B正確；C.一切帶電體的電荷都等于基本電荷的整數倍，而的電荷不為基本電荷的整數倍，這是不可能的，C錯誤；D.
電荷e的值是美國科學家密立根通過實驗首先測得的。D正確。因此BD為正確答案。11.BCD【詳細解釋】A.盧瑟福分析了粒子散射實驗的結果。
，提出了原子的核結構模型，因此A錯誤；B.玻爾理論指出氫原子的能級是分立的，因此原子光子的頻率也是不連續的，因此B正確；C.普朗克
他通過研究黑體輻射提出了能量量子的概念，成為量子力學的創始人之一，所以C是正確的；D.根據玻爾理論，每個原子都有自己的特征譜線，所以光譜分析
能識別物質，所以D正確。所以選BCD。 12.BD 【詳細解釋】B.能級n=2躍遷到更高能級后，能輻射10個不同頻率的光子。由解得n=5，所以
吸收的光子能量E=E5-E2=2.86eV，所以B正確；A.躍遷過程中發射的光子最大能量為Emax=-0.54eV-（-13.6eV
)＝13.06eV 由光電效應方程Ek＝hν－W0Ek＝eU 由題意可知U＝8V，聯立方程可得光電管陰極K的功函數W0＝5.06eV，因此A錯誤。
；C.根據玻爾理論，躍遷時輻射出的光子能量是不連續的，所以C是錯誤的；D.由光電管陰極K的功函數W0=5.06eV可知，輻射出的
氫原子可以發生的光電效應有四種：從n=5能級到基態，從n=4能級到基態，從n=3能級到基態，從n=2能級到基態。因此，D是正確的。
所以BD是正確答案。 13.阿爾法粒子散射實驗 【詳細解說】盧瑟福提出了原子的核結構模型，而這個模型的基礎就是阿爾法粒子散射實驗。 14.????6??
?? 51.0【詳細解釋】[1] 大量具有類似氫結構的氦離子從某一能級躍遷到較低的能級。 其能輻射出的光子最大數量為 [2] 其輻射出的光子最大能量為15。???
施加的電場應從B指向A高中物理 原子結構，因此A的電位低，B的電位高。A接負極，B接正極。[3] 磁鐵兩極之間的磁場從N指向S。電子從A移動到B。
根據左手定則，我們可以判斷電子受到洛倫茲力的作用，向下偏轉；[4]通過這個實驗，我們可以知道磁場對運動電荷有很強的作用。16.????根據圖像，
鮮花(0)
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（本文為老師原創）
