高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點規(guī)范練38 原子結(jié)構(gòu) 玻爾理論（含解析）新人教版-新人教版高三物理試題

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1、考點規(guī)范練38　原子結(jié)構(gòu)　玻爾理論 一、單項選擇題 1.許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的,因此光譜的研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。關(guān)于氫原子光譜、氫原子能級和氫原子核外電子的運動,下列說法正確的是(　　) A.氫原子巴耳末線系譜線是包含從紅外到紫外的線狀譜 B.氫原子光譜的不連續(xù)性,表明了氫原子的能級是不連續(xù)的 C.氫原子處于不同能級時,電子在各處的概率是相同的 D.氫光譜管內(nèi)氣體導(dǎo)電發(fā)光是熱輻射現(xiàn)象 答案:B 解析:巴耳末系譜線是可見光的線狀譜,A項錯誤;原子的能級是不連續(xù)的,B項正確;氫原子的電子處于低能級的概率大,C項錯誤;氣體導(dǎo)電發(fā)光是電離現(xiàn)象,D項錯誤。

2、 2.不同色光的光子能量如下表所示: 色光 紅 橙 黃 綠 藍(lán)—靛 紫 光子能量 范圍/eV 1.61~ 2.00 2.00~ 2.07 2.07~ 2.14 2.14~ 2.53 2.53~ 2.76 2.76~ 3.10 氫原子部分能級的示意圖如圖所示: 大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷,發(fā)射出的光的譜線有些在可見光范圍內(nèi),其顏色分別為(　　) A.紅、藍(lán)—靛 B.紅、紫 C.橙、綠 D.藍(lán)—靛、紫 答案:A 解析:氫原子處于第4能級,能夠發(fā)出12.75eV、12.09eV、10.2eV、2.55eV、1.89eV、0.66e

3、V的6種光子,1.89eV和2.55eV屬于可見光,1.89eV的光子為紅光,2.55eV的光子為藍(lán)—靛。 3.盧瑟福通過α粒子散射實驗,判斷出原子的中心有一個很小的核,并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)。如圖所示的平面示意圖中,①、②兩條實線表示α粒子運動的軌跡,則沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的運動軌跡為虛線中的(　　) A.軌跡a B.軌跡b C.軌跡c D.軌跡d 答案:A 解析:α粒子帶正電,α粒子的偏轉(zhuǎn)是由于受到原子核的庫侖斥力作用,且離原子核越近,受到的斥力作用越大,所以軌跡b、c、d都是不可能的,正確選項為A。 4.(2019·天津和平月考)甲、乙兩幅圖是氫原子的能級

4、圖,圖中箭頭表示出核外電子在兩能級間躍遷的方向;在光電效應(yīng)實驗中,分別用藍(lán)光和不同強(qiáng)度的黃光來研究光電流與電壓的關(guān)系,得出的圖像分別如丙、丁兩幅圖像所示。則甲、乙圖中,電子在躍遷時吸收光子的是圖　　　　。丙、丁圖中,能正確表示光電流與電壓關(guān)系的是圖　　　　。(　　)? A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、丁 D.乙、丁 答案:D 解析:甲、乙兩圖,在躍遷中吸收光子,知從低能級向高能級躍遷,則乙圖正確。丙、丁兩圖,頻率相同的光照射金屬發(fā)生光電效應(yīng),光電子的最大初動能相等,根據(jù)eUe=12mvm2,知遏止電壓相等,藍(lán)光的頻率大于黃光的頻率,則藍(lán)光照射產(chǎn)生的光電子最大初動能大,則遏止電壓大。強(qiáng)

5、光產(chǎn)生的飽和電流大,故丁圖正確,故D正確。 二、多項選擇題 5.(2019·廣西柳州期中)右圖為盧瑟福和他的同事們做的α粒子散射實驗裝置示意圖,以下說法正確的是(　　) A.選擇金箔的理由是“金”這種原子具有較大的核電荷數(shù)和優(yōu)良的延展性能 B.觀察到α粒子多數(shù)進(jìn)入A,少數(shù)進(jìn)入B,沒有進(jìn)入C和D的 C.原子的直徑大小約為原子核的直徑大小的10萬倍 D.實驗裝置可以不抽成真空 答案:AC 解析:粒子散射實驗中,選擇金箔的理由是“金”這種原子序數(shù)大,則原子核的質(zhì)量比較大,具有較大的核電荷數(shù)和優(yōu)良的延展性能,故A正確;當(dāng)α粒子穿過原子時,電子對α粒子影響很小,影響α粒子運動的主要是

6、原子核,離核遠(yuǎn)則α粒子受到的庫侖斥力很小,運動方向改變小。只有當(dāng)α粒子與核十分接近時,才會受到很大的庫侖斥力,而原子核很小,則α粒子接近它的機(jī)會就很少,所以只有極少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn),而絕大多數(shù)基本按直線方向前進(jìn),故B錯誤;估算出原子核的直徑約為10-15m,原子直徑大約是10-10m,所以原子核的直徑大約是原子直徑的十萬分之一,故C正確;實驗裝置中,為排除其他因素,必須抽成真空,故D錯誤。 6.(2019·浙江稽陽模擬)氫原子光譜如圖甲所示,圖中給出了譜線對應(yīng)的波長,玻爾的氫原子能級圖如圖乙所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,可見光的頻率范圍為4.2×1014~7.8×101

7、4 Hz,則(　　) 甲 乙 A.Hα譜線對應(yīng)光子的能量小于Hδ譜線對應(yīng)光子的能量 B.圖甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四種光均屬于可見光范疇 C.Hβ對應(yīng)光子的能量約為10.2 eV D.Hα譜線對應(yīng)的躍遷是從n=3能級到n=2能級 答案:ABD 解析:由題圖甲可知,Hα譜線對應(yīng)光子的波長大于Hδ譜線對應(yīng)光子的波長,結(jié)合E=?cλ可知,Hα譜線對應(yīng)光子的能量小于Hδ譜線對應(yīng)光子的能量,故A正確;依據(jù)氫原子光譜的特點可知,甲圖所示的四種光均屬于可見光范疇,故B正確;Hβ譜線對應(yīng)光子的能量為E=?cλ=6.63×10-34×3×108486.1×10-9J=4.09×10-

8、19J=2.556eV,故C錯誤;Hα譜線對應(yīng)光子的能量為E=?cλ=6.63×10-34×3×108656.3×10-9J=3.03×10-19J≈1.89eV,可知Hα譜線對應(yīng)的躍遷是從n=3能級到n=2能級,故D正確。 三、計算題 7.(2019·江蘇卷)在“焊接”視網(wǎng)膜的眼科手術(shù)中,所用激光的波長λ=6.4×10-7 m,每個激光脈沖的能量E=1.5×10-2 J。求每個脈沖中的光子數(shù)目。(已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s。計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 答案:5×1016 解析:每個光子的能量為E0=hν=hcλ,每個激光脈沖的能量為E,

9、所以每個脈沖中的光子個數(shù)為n=EE0,聯(lián)立且代入數(shù)據(jù)解得n=5×1016個。 8.右圖為氫原子的能級圖,氫原子從某一能級躍遷到n=2的能級,輻射出能量為2.55 eV的光子。 (1)最少要給基態(tài)的氫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? (2)請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖。 答案:(1)12.75 eV (2)躍遷圖見解析 解析:(1)氫原子從某一能級躍遷到n=2的能級,輻射出光子一定是從大于n=2的能級躍遷的,輻射光子的頻率滿足 hν=Em-E2=2.55eV,則 Em=hν+E2=-0.85eV 結(jié)合題圖知m=4。 基態(tài)氫原子要躍遷到m=4的能級,應(yīng)吸收的能量為 ΔE=E4-E1=12.75eV 所以最少給基態(tài)氫原子提供12.75eV的能量。 (2)輻射躍遷圖如圖所示。