【物理试题】江苏专版2019年高考物理总复习课时作业六十三氢原子光谱原子能级.doc

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2019届高考物理一轮复习讲义：第十三章第1讲原子结构氢原子光谱 Word版含答案

第1讲原子结构氢原子光谱板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】氢原子光谱Ⅰ1．原子的核式结构(1)电子的发现：英国物理学家J.J.汤姆孙发现了电子。

(2)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。

(3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。

2．光谱(1)光谱用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。

(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱。

有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。

(3)氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R⎝⎛⎭⎫122－1n2，(n＝3,4,5，…)，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1，n为量子数。

【知识点2】氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ1．玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。

(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m－E n。

(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) (3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。

原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。

2．基态和激发态原子能量最低的状态叫基态，其他能量较高的状态叫激发态。

3．氢原子的能级图板块二考点细研·悟法培优考点1 氢原子能级图及原子跃迁[深化理解]1．能级图中相关量意义的说明氢原子的能级图如图所示。

2019高考物理题分类汇编13原子物理解析版

2019高考物理题分类汇编13原子物理1.【2019年全国Ⅰ】氢原子能级示意图如图所示。

光子能量在～的光为可见光。

要使处于基态的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A.B.C.D.【答案】A【解析】解：氢原子从高能级向基态跃迁时，所辐射光子能量最小值为：，故可知要产生可见光，氢原子吸收能量后，最起码要跃迁到能级；由于，有，故可知要使处于基态的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，氢原子最起码应该跃迁到能级。

则氢原子吸收的最小能为：，故A正确，BCD错误。

故选：A。

氢原子由高能级向低能级跃迁时，所辐射的光子能量等于能级差，由氢原子的能级图可知不可能由高能级向基态跃迁，所以根据其他能级间的能级差结合可见光的光子能量进行排除。

本题的关键是掌握氢原子在能级跃迁时，吸收或辐射的光子能量与各能级差间的关系。

2.【2019年全国Ⅱ】太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循环，循环的结果可表示为已知和的质量分别为和，，c为光速。

在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为A. 8MeVB. 16MeVC. 26MeVD. 52MeV【答案】C【解析】【分析】求出核反应过程中的质量亏损，再根据爱因斯坦质能方程进行求解。

本题主要是考查核反应过程中的能量计算，会计算质量亏损，能够利用爱因斯坦质能方程进行解答是关键。

【解答】反应过程中的质量亏损约为：，由于，根据爱因斯坦质能方程可得：，故C正确，ABD错误。

故选：C。

3.(2019年北京)光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上A. 两组实验采用了不同频率的入射光B. 两组实验所用的金属板材质不同C. 若入射光子的能量为，逸出光电子的最大动能为D. 若入射光子的能量为，相对光强越强，光电流越大【答案】B【解析】解：第一组实验时，光子能量为，第二组实验时，光子能量为，可知两组实验采用了不同频率的入射光，故A 正确；B .根据光电效应方程，可得第一组实验对应金属板的逸出功为，第二实验对应金属板的逸出功为，有，则可知两组实验所用的金属板材质相同，故B 错误；C .若入射光子的能量为，根据光电效应方程，可得逸出光电子的最大动能为，故C 正确；D .由表格中的数据可知，在产生光电效应的前提下，对同种频率的入射光而言，入射光的强度越大，光电流越大，所以若入射光子的能量为，相对光强越强，光电流越大，故D 正确。

2019年江苏省高考物理试卷(附答案解析)

2019年江苏省高考物理试卷一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分。

每小题只有一个选项符合题意。

1．（3分）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V时，输出电压（）A．降低2V B．增加2V C．降低200V D．增加200V 2．（3分）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。

细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为（）A．B．C．TsinαD．Tcosα3．（3分）如图所示的电路中，电阻R＝2Ω．断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（）A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω4．（3分）1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。

如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G．则（）A．v1＞v2，v1＝B．v1＞v2，v1＞C．v1＜v2，v1＝D．v1＜v2，v1＞5．（3分）一匀强电场的方向竖直向上。

t＝0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则P﹣t关系图象是（）A．B．C．D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．6．（4分）如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。

座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（）A．运动周期为B．线速度的大小为ωRC．受摩天轮作用力的大小始终为mgD．所受合力的大小始终为mω2R7．（4分）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。

矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止。

2019年高考全国I卷理综物理试题与解析

2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（物理部分）二、选择题：本题共8个小题，每小题6分，共48分。

每小题给的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求。

第19-21题有多基符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．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。

要使处基态的（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（ A ） A ．12.09eV B ．10.20eV C ．1.89eV D ．1.51eV解析：因基态和第一激发态间的能量差大于可见光光子的能量，所以入射光光子的能量必须大于n=1和n=2两能级之间的能量之差，根据氢原子的能级图可知，只能是n=3或以上的能级的氢原子向低能级n=2能级跃迁，才能发出可见光，而题中选项所列出的能量，只有选项A 所给的入射光的能量可使氢原子从基态跃迁到n=3能级，而后发生跃迁到n=2能级。

正确的答案应是选项A 。

15．如图，空间存在一方和水平向右的匀强电场，两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（ D ）A ．P 和Q 都带正电荷B ．P 和Q 都带负电荷C ．P 带正电荷，Q 带负电荷D ．P 带负电荷，Q 带正电荷解析：因在两细绳沿竖直方向，两小球处于受力平衡状态，所以两球只能带异种电荷才能处于此情况下的受力平衡。

若P 带正荷，Q 带负电荷，则P 在水平方向受合力水平向右，而Q 在水平方向受合力向左，最终两细绳不可在竖直方向上，两球受力平衡，而两绳一定要偏离竖直方向，只有P 带负电荷，Q 带正电荷才能使两细绳处于竖直方向上两球受力平衡。

正确的答案应是选项D 。

4/eVE ∞23113.6-3.40-1.51-0.85-0n16．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。

氢原子光谱高考试题整理

氢原子光谱、氢原子的能级结构、能级公式高考试题（2013高考江苏物理第12B题)根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示。

电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____ （选填“近”或“远"）。

当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条.解析:电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近.当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有3+2+1=6条.答案为：近 6［2014·山东卷] 【物理35】（1)氢原子能级如图所示,当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm。

以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号）a．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmb．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级c．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级39．（1）cd［解析] (1）由氢原子能级图可知氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级的能级差大于从n ＝3跃迁到n＝2的能级的能级差，根据｜E n－E m|＝hν和ν＝错误!可知，｜E n－E m｜＝h cλ，选项a错误；同理从n＝1跃迁到n＝2的能级需要的光子能量大约为从n＝3跃迁到n＝2的能级差的五倍左右，对应光子波长应为从n＝3跃迁到n＝2的能级辐射光波长的五分之一左右，选项b错误；氢原子从n＝3跃迁到n＝1的能级的能级差最多有三种情况，即对应最多有三种频率的光谱线，选项c正确;氢原子在不同能级间跃迁必须满足｜E n－E m|＝h c λ，选项d正确．[2014·浙江卷] (2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示,当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为 2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV。

19学年高中物理：课时提升作业六第二章原子结构2.3光谱氢原子光谱教科版选修3_5930349(含答案).doc

课时提升作业六光谱氢原子光谱(30分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.下列关于光谱的说法正确的是( )A.炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱B.各种原子的线光谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应C.气体发出的光只能产生线光谱D.甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱【解析】选A。

由于通常看到的吸收光谱中的暗线比线光谱中的明线要少一些,所以B不对.而气体发光时,若是高压气体发光则形成连续光谱,若是稀薄气体发光则形成线光谱,故C也不对.甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后,得到的是乙物质的吸收光谱,所以D错误,答案为A。

2.关于光谱分析,下列说法正确的是( )A.光谱分析的依据是每种元素都有自己的特征谱线B.光谱分析不能用线状谱C.光谱分析既可以用线状谱也可以用连续谱D分析月亮的光谱,可以鉴别月球的化学成分【解析】选A。

每种元素的原子都有自己的特征谱线,依据原子的特征谱线、线状谱和吸收光谱可做光谱分析,A对,B错;连续谱因含有一切波长的光,不是原子的特征谱线,因而不能用来做光谱分析,C错;月亮反射太阳光,因此,分析月亮的光谱并不能鉴定月球的化学组成,只表示太阳的吸收光谱,D错。

【补偿训练】以下说法正确的是( )A.进行光谱分析可以用连续光谱,也可以用吸收光谱B.光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速C.分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得的吸收光谱进行分析D.拍摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素【解析】选B 。

进行光谱分析不能用连续光谱,只能用线状光谱或吸收光谱;光谱分析的优点是灵敏而迅速;分析某种物质的组成,可用白光照射其低压蒸气产生的吸收光谱;月球不能发光,它只能反射太阳光,故其光谱是太阳光谱,不是月球的光谱,不能用来分析月球上的元素。

故答案为B 。

3.氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比为( )A. B. C. D.【解析】选A 。

2019届高考物理江苏专版一轮复习课时检测(三十九) 原子结构与原子核含解析

课时跟踪检测（三十九）原子结构与原子核对点训练：原子的核式结构1.如图所示为卢瑟福的粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，根据实验现象，下列分析正确的是()A．在荧光屏上形成的亮点是由α粒子在金箔上打出的电子产生的B．原子核应该带负电C．在荧光屏上观测到极少数的α粒子发生了大角度的偏转D．该实验中α粒子由于和电子发生碰撞而发生了大角度的偏转解析：选C在荧光屏上形成的亮点是由α粒子打在荧光屏上产生的，故A错误；原子核带正电，故B错误；当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核较远时，α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变量较小。

只有当α粒子与原子核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近原子核的机会就很少，所以只有极少数α粒子发生大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故C正确，D错误。

2．如图为卢瑟福的α粒子散射实验，①、②两条线表示实验中α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为()A．轨迹a B．轨迹bC．轨迹c D．轨迹d解析：选A卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，所以沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为a，因离原子核越近，受到的库仑斥力越强，则偏转程度越强，故A正确，B、C、D错误。

3．[多选](2016·天津高考)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。

下列说法符合事实的是()A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型解析：选AC麦克斯韦曾提出光是电磁波，赫兹通过实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，选项A正确；查德威克用α粒子轰击94Be，获得反冲核126C，发现了中子，选项B 错误；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，选项D错误。

2019年高考物理江苏专版总复习课时作业：六十四原子核

课时作业六十四原子核(限时：45分钟)(班级________　姓名________)1．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为U →Th ＋He.下列说238922349042法正确的是( )A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D ．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量2．下列核反应方程中，属于α衰变的是( )A.N ＋He →O ＋HB.U →Th ＋He 147421781238922349042 C.H ＋H →He ＋n D.Th →Pa ＋e 2131421023490234910－13．如图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )第3题图A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹4．235 92U 经过m 次α衰变和n 次β衰变，变成Pb ，则( )20782 A ．m ＝7，n ＝3 B ．m ＝7，n ＝4C ．m ＝14，n ＝9D ．m ＝14，n ＝185．(多选)下列说法正确的是( )A ．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B ．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大C ．重核的裂变反应和轻核的聚变反应过程中，都有质量亏损D ．若某次核反应中，质量亏损为Δm ，则本次核反应中释放的能量为Δmc 2(c 为光速)6．(多选)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力如图所示，由此可推知( )　第6题图A ．②来自于原子核外的电子B ．①的电离作用最强，是一种电磁波C ．③照射食品可以杀死腐败的细菌D ．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子7．如图所示，x 为放射源，L 为一纸板，纸板与计数器之间有强磁场B .当强磁场移开时，计数器的计数率不变，说明放射源中没有______(选填“α”、“ β”或“γ”)粒子；将纸板L 移开，计数器计数率大幅度上升，这表明放射源中有______(选填“α”、“ β”或“γ”)粒子．第7题图8．(17年南京三模)太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程__________________；如果氘核的比结合能为E 1，氚核的比结合能为E 2，氦核的比结合能为E 3，则上述反应释放的能量可表示为__________．9．轻核聚变比重核裂变能够释放更多的能量，若实现受控核聚变，且稳定地输出聚变能，人类将不再有“能源危机”．一个氘核(H)和一个氚核(H)聚变成一个新核并放出一个2131中子(n)．10(1)完成上述核聚变方程H ＋H →______＋n 213110(2)已知上述核聚变中质量亏损为Δm ，真空中光速为c ，则该核反应中所释放的能量为________．10．(16年南通一模)一静止的钚核发生衰变后放出一个α粒子变成铀核．已知钚核质量为m 1，α粒子质量为m 2，铀核质量为m 3，光在真空中的传播速度为c .(1)如果放出的粒子的速度大小为v ，求铀核的速度大小v ′.(2)求此衰变过程中释放的总能量．11.P 是人类首先制造出的放射性同位素，其半衰期为30152．5 min ，能衰变为Si 和一个未知粒子．3014(1)写出该衰变的方程；(2)已知容器中原有纯P 的质量为m ，求5 min 后容器中剩余P 的质量．3015301512．(15年江苏高考)取质子的质量m p ＝1.6726×10－27 kg ，中子的质量m n ＝1.6749×10－27 kg ，α粒子的质量m α＝6.6467×10－27 kg ，光速c ＝3×108 m/s ，请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)课时作业(六十四)　原子核1．B 【解析】　A 、D 项，衰变后质量转化为能量，故动能不守恒，质量不守恒，故A 项、D 项错误．B 项，衰变满足动量守恒，故B 项正确．C 项，原子核的半衰期指的是有半数原子核发生衰变所需要的时间，描述的是统计规律；而衰变放出一个α粒子所经历的时间是一个原子核发生衰变所需要的时间，两者一般情况下不相等，故C 项错误．综上所述，本题正确答案为B.2．B 【解析】　α衰变是指质量较大的原子核向外辐射出α粒子，即在核反应中有新核的产生，并且其中之一为α粒子．在C 中也生成了α粒子，但是是两个质量较小的核生成的新核，这个核反应为聚变反应．所以答案选B.3．D 【解析】　β粒子带负电，根据左手定则可知β粒子初始时受到的洛伦兹力向下，所以β粒子会向下偏转，故A 项错误，D 项正确．γ粒子不带电，所以不受洛伦兹力的作用，不会发生偏转，故B 项错误．α粒子带正电，根据左手定则可知α粒子初始时受到的洛伦兹力向上，所以α粒子会向上偏转，故C 项错误．4．B 【解析】　衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒．先写出核反应方程U →Pb ＋n He ＋m e ，根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程：2359220782420－1235＝207＋4m ，92＝82＋2m －n ，解得m ＝7，n ＝4.故选B.5．CD 【解析】　原子核分解成核子时需要的能量为结合能，它等于核子结合成原子核放出的能量，A 错．中等质量的原子核比结合能较大，B 错．重核的裂变反应和轻核的聚变反应过程中，都有质量亏损，C 正确；若某次核反应中，质量亏损为Δm ，由ΔE ＝Δmc 2可知，本次核反应中释放的能量为Δmc 2(c 为光速)，D 正确．6．CD 【解析】　从题图可知三种射线的穿透能力由强到弱分别是③(γ射线)、②(β射线)、①(α射线)，其中α射线的电离作用最强，选项B 错；β射线是核内中子转化而来，选项A 错误；γ射线是原子核从高能级到低能级跃迁产生的，电离作用最弱，选项D 正确．故选CD.7．β　α　【解析】　将磁场移开后，计数器所得计数率保持不变，说明穿过纸板的粒子中无带电粒子，故没有β射线；将薄纸板L 移开，计数率大幅上升，说明射线中有穿透力很弱的粒子，因此放射源有α.8.H ＋H →He ＋n 4E 3－2E 1－3E 2　【解析】　根据电荷数守恒、质量守恒守恒，21314210知核反应方程为H ＋H →He ＋n ，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，则有：该21314210核反应中释放的核能ΔE ＝4E 3－2E 1－3E 2.9．(1)He (2)Δmc 2　【解析】　根据质量数守恒和电荷数守恒可知，核聚变方程是42U →Th ＋He.根据爱因斯坦质能方程可得该核反应中所释放的能量为ΔE ＝Δmc 2.23892234904210．(1)v (2)(m 1－m 2－m 3)c 2　【解析】m 2m 3根据动量守恒定律0＝m 2v －m 3v ′解得v ′＝v ②质量亏损Δm ＝m 1－m 2－m 3，释放m 2m 3的总能量ΔE ＝Δmc 2，ΔE ＝(m 1－m 2－m 3)c 2.11．(1)P →Si ＋e (2)　【解析】　(1)衰变的方程为：P →Si ＋e ；(2)半衰3015301401m 43015301401期为2.5 min ，则经过5 min 后发生2次衰变，则容器中剩余P 的质量为：.3015m 412．4.3×10－12 J 【解析】　2个质子和2个中子结合生成一个α粒子，该核反应中有质量亏损，释放出核能．由爱因斯坦质能方程ΔE ＝Δmc 2可得：ΔE ＝(2m p ＋2m n －m α)c 2＝4.3×10－12 J.。

江苏省2019年高考物理试题(解析版)

（2）选择电阻丝的_____（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．
（3）2 图甲中 Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入 2 图乙实物电路中正确位置 ____
（4）为测量 R，利用 2 图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得 5 组电压 U1 和电流 I1 的值，作出的 U1–I1 关系图象如图图所示．接着，将电压表改接在 a、b 两端，测得 5 组电压 U2 和电流 I2 的值，数据见下表：
D. 物块在 A 点的初速度为 2gs
【答案】BC
【详解】小物块压缩弹簧最短时有 F弹 mg ，故 A 错误；全过程小物块的路程为 2s ，所以全过程中克服
摩擦力做的功为：mg 2s ，故 B 正确；小物块从弹簧压缩最短处到 A 点由能量守恒得：EPmax mgs ，
故
C
正确；小物块从
A.
运动周期为 2πR
B. 线速度的大小为 ωR
C. 受摩天轮作用力的大小始终为 mg
D. 所受合力的大小始终为 mω2R
【答案】BD
【详解】由于座舱做匀速圆周运动，由公式 2π ，解得：T 2π ，故 A 错误；由圆周运动的线速度与
T

角速度的关系可知，v R ，故 B 正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，
α
粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用
α
粒子轰击
60 28
Ni
核也打出了质子：
42He+6208Ni 6229Cu+11H X ；该反应中的 X 是______（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是_______（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．【答案】 (1). 中子 (2). 核裂变

2019届高考物理一轮复习：原子结构氢原子光谱含解析

板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题8分，共80分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1、根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到的结论是()A、原子十分稳定，原子光谱是连续谱B、原子十分稳定，原子光谱是线状谱C、原子很不稳定，原子光谱是连续谱D、原子很不稳定，原子光谱是线状谱答案 C解析按照经典电磁理论，加速运动的电子，要不断地向周围发射电磁波，发射的应该是连续谱，电子的能量不断减少，最后电子要落到原子核上，即原子不稳定，C正确。

2、对原子光谱，下列说法不正确的是()A、原子光谱是不连续的B、由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C、由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D、分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素答案 B解析原子光谱为线状谱，是不连续的，A正确；由于各种原子的原子结构不同，各种原子都有自己的特征谱线，B错误，C正确；根据各种原子的特征谱线，分析物质发光的光谱，可鉴别物质中含哪些元素，D正确。

3、氢原子从能量为E1的较高激发态跃迁到能量为E2的较低激发态，设真空中的光速为c，则()A、吸收光子的波长为c(E1－E2)hB、辐射光子的波长为c(E1－E2)hC、吸收光子的波长为ch E1－E2D、辐射光子的波长为ch E1－E2答案 D解析由玻尔理论的跃迁假设知，当氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，由关系式hν＝E1－E2得ν＝E1－E2h。

又有λ＝cν，故辐射光子的波长为λ＝chE1－E2，D选项正确。

4、[2017·湖南永州二模]如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱。

已知谱线a是氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，谱线b可能是氢原子在下列哪种跃迁情形时的辐射光()A、从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级B、从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级C、从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级D、从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级答案 B解析由题图乙可知，谱线a的波长大于谱线b的波长，所以a光的光子频率小于b光的光子频率，则b光的光子能量大于n＝4和n＝2间的能级差，分析可知A、C、D错误，B正确。

2019年高考江苏卷物理试题(含答案)

绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理选项符合题意．一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个．．．．1．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V时，输出电压（A）降低2 V （B）增加2 V （C）降低200 V （D）增加200 V2．如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为（A ）sin Tα （B ）cos Tα （C ）T sin α （D ）T cos α3．如图所示的电路中，电阻R =2 Ω．断开S 后，电压表的读数为3 V ；闭合S 后，电压表的读数为2 V ，则电源的内阻r 为（A ）1 Ω （B ）2 Ω （C ）3 Ω （D ）4 Ω4．1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2，近地点到地心的距离为r ，地球质量为M ，引力常量为G ．则（A ）121,v v v >= （B ）121,v v v >>（C ）121,v v v <=（D ）121,v v v < 5．一匀强电场的方向竖直向上，t =0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P ，不计粒子重力，则P -t 关系图象是二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分．错选或不答的得0分．6．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m ，运动半径为R ，角速度大小为ω，重力加速度为g ，则座舱（A ）运动周期为2πR（B ）线速度的大小为ωR（C ）受摩天轮作用力的大小始终为mg（D ）所受合力的大小始终为m ω2R7．如图所示，在光滑的水平桌面上，a 和b 是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a 、b 产生的磁场作用下静止．则a 、b 的电流方向可能是（A ）均向左（B ）均向右（C）a的向左，b的向右（D）a的向右，b的向左8．如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中（A）弹簧的最大弹力为μmg（B）物块克服摩擦力做的功为2μmgs（C）弹簧的最大弹性势能为μmgs（D）物块在A9．如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有（A）Q1移入之前，C点的电势为W q（B）Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0 （C）Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W （D）Q2在移到C点后的电势能为-4W三、简答题：本题分必做题（第10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．【必做题】10．（8分）某兴趣小组用如题10-1图所示的装置验证动能定理．（1）有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用：A．电磁打点计时器B．电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择（选填“A”或“B”）．（题10-1图）（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是（选填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如题10-2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度v A= m/s．（题10-2图）（4）测出小车的质量为M ，再测出纸带上起点到A 点的距离为L ．小车动能的变化量可用ΔE k =212A Mv 算出．砝码盘中砝码的质量为m ，重力加速度为g ；实验中，小车的质量应（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL 算出．多次测量，若W 与ΔE k 均基本相等则验证了动能定理．11．（10分）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“A ”“B ”或“C ”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（题11–1图）（2）选择电阻丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）题11-2甲图中R x ，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置．（题11-2甲图）（题11-2乙图）（4）为测量R ，利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U 1和电流I 1的值，作出的U 1–I 1关系图象如题11-3图所示．接着，将电压表改接在a 、b 两端，测得5组电压U 2和电流I 2的值，数据见下表：请根据表中的数据，在方格纸上作出U 2–I 2图象．（5）由此，可求得电阻丝的R x = Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．12．[选修3–5]（12分）（1）质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v ，此时滑板的速度大小为．（A ）m v M （B ）M v m （C ）m v m M + （D ）Mv m M + （2）100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击6028Ni 核也打出了质子：460621228291He+Ni Cu+H X →+；该反应中的X 是（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．（3）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×107 m ，每个激光脉冲的能量E =1.5×10-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0-34 J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字）【选做题】．若多做，则按A小题评13．本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．分．A．[选修3–3]（12分）（1）在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体．（A）分子的无规则运动停息下来（B）每个分子的速度大小均相等（C）分子的平均动能保持不变（D）分子的密集程度保持不变（2）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）．分子势能E p和分子间距离r的关系图象如题13A-1图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中（选填“A”“B”或“C”）的位置．（3）如题13A-2图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900 J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．B．[选修3–4]（12分）（1）一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的．（A）位移增大（B）速度增大（C）回复力增大（D）机械能增大（2）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．（3）如图所示，某L形透明材料的折射率n=2．现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ．为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值．四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．14．（15分）如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 Ω，磁场的磁感应强度B=0.2 T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt=0.5s时间内合到一起．求线圈在上述过程中（1）感应电动势的平均值E；（2）感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；（3）通过导线横截面的电荷量q．15．（16分）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。

2019年高三物理总练习二轮课时功课原子结构新苏版

2019年高三物理总练习二轮课时功课原子结构新苏版注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

课时作业50原子结构时间：45分钟总分值：100分【一】选择题(8×8′＝64′)1、在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，符合以下哪种情况()A、动能最小B、电势能最小C、α粒子和金原子核组成的系统的能量最小D、加速度最小答案：A2、根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图1中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹，在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中、以下说法中正确的选项是()图1A、动能先增大，后减小B、电势能先减小，后增大C、电场力先做负功，后做正功，总功等于零D、加速度先变小，后变大解析：α粒子从a到b，受排斥力作用，电场力做负动，动能减少，电势能增大；α粒子从b再运动到c，电场力做正功、动能增加，电势能减少；到达c点时，由于a、c在同一等势面上，所以从a到c，总功为零、故A、B错，C对、α粒子从a到b，场强增大，加速度增大；从b到c，场强减小，加速度减小、故D错、答案：C3、关于α粒子散射实验()A、绝大多数α粒子经过金属箔后，发生了角度不太大的偏转B、α粒子在接近原子核的过程中，动能减小，电势能减小C、α粒子在离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D、对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算原子核的大小解析：由于原子核很小，α粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数α粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数的粒子发生大角度偏转，从α粒子散射实验的数据可估算出原子核的大小约为10－15～10－14m ，A 错误，D 正确、α粒子在接近原子核的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增大，在离开时，电场力做正功，动能增大，电势能减小，B 、C 均错、答案：D4、氢原子辐射出一个光子后，那么()A 、电子绕核旋转的半径增大B 、电子的动能增大C 、氢原子的电势能增大D 、原子的能级值增大解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小、另由经典电磁理论知，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力：k e 2r 2＝m v 2r ，所以E k ＝12mv 2＝ke 22r .可见，电子运动半径越小，其动能越大、再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出一定的能量，所以原子的总能量减小、综上讨论，可知该题只有答案B 正确、答案：B5、如图2所示，是氢原子四个能级的示意图、当氢原子从n ＝4的能级跃迁到n ＝3的能级时，辐射出光子a .当氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级时，辐射出光子b .那么以下判断正确的选项是 ()图2A 、光子a 的能量大于光子b 的能量B 、光子a 的频率大于光子b 的频率C 、光子a 的波长大于光子b 的波长D 、在真空中光子a 的传播速度大于光子b 的传播速度解析：参照提供的能级图，容易求得b 光子的能量大，E ＝h ν，所以b 光子频率高、波长小，所有光子在真空中速度都是相同的，正确答案是 C.该题考查光的本性问题，涉及到能级的基本规律、答案：C6、氢原子从n ＝3激发态向低能级状态跃迁可能放出的光子中，只有一种光子不能使金属A 产生光电效应，那么以下说法正确的选项是()A 、不能使金属A 产生光电效应的光子一定是从n ＝3激发态直接跃迁到基态时放出的B 、不能使金属A 产生光电效应的光子一定是从n ＝3激发态直接跃迁到n ＝2激发态时放出的C 、从n ＝4激发态跃迁到n ＝3激发态，所放出的光子一定不能使金属A 产生光电效应D 、从n ＝4激发态跃迁到基态，所放出的光子一定不能使金属A 产生光电效应解析：氢原子从n ＝3激发态向低能级跃迁时，各能级差为：E 3→2＝－1.51eV －(－3.4)eV ＝1.89eV ，E 3→1＝－1.51eV －(－13.6)eV ＝12.09eV ，E 2→1＝－3.4eV －(－13.6)eV ＝10.2eV ，故3→2能级差最低，据E ＝h ν可知此时辐射的频率最低，因此一定不能使金属A 产生光电效应，E 4→3＝0.66eV ，故一定不能使A 发生光电效应、答案：BC7、紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发生可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为ΔE 1和ΔE 2，以下关于原子这两次跃迁的说法中正确的选项是()A、两次均向高能级跃迁，且|ΔE1|>|ΔE2|B、两次均向低能级跃迁，且|ΔE1|＜|ΔE2|C、先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE1|＜|ΔE2|D、先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE1|＞|ΔE2|解析：原子吸收紫外线，使原子由低能级向高能级跃迁，吸收ΔE1，再由高能级向低能级跃迁，放出可见光，紫外线光子能量大于可见光，故ΔE1＞ΔE2，D正确、答案：D8、如图3中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E n，处在n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出假设干种不同频率的光波、金属钾的逸出功为2.22eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有()图3A、二种B、三种C、四种D、五种解析：由题意和能级图知，能够发出6种不同频率的光波、而逸出功W＝hν0<E n－E m可产生光电子、代入数据E4－E3＝0.66eVE3－E2＝1.89eVE4－E2＝2.55eVE3－E1＝12.09eVE4－E1＝12.75eVE2－E1＝10.20eV显然总共有4种、答案：C【二】计算题(3×12′＝36′)9、如图4所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55eV 的光子、问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图、图4解析：氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，满足：hν＝E n－E2＝2.55eVE n＝hν＋E2＝－0.85eV，所以n＝4基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供：ΔE＝E4－E1＝12.75eV.跃迁图如图5.图5答案：12.75eV 见解析图10、一群氢原子处于量子数n ＝4能级状态，氢原子的能级的示意图如图6所示，那么：图6(1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由量子数n ＝4的能级跃迁到n ＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用(2)中的光子照射以下中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的能量最大初动能是多大？解析：(1)N ＝n (n －1)2可得n ＝4时发射的光子频率最多为N ＝4(4－1)2＝6种、(2)由玻尔的跃迁理论可得光子的能量E ＝E 4－E 2＝[(－0.85)－(－3.40)]eV ＝2.55eV(3)E 只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属上时才能发生光电效应、根据爱因斯坦光电效应方程可得光电子的最大初动能为E km ＝E －W ，代入数据解得：E km ＝0.65eV(或1.1×10－19J)答案：(1)6种(2)2.55eV(3)铯0.65eV(或1.1×10－19J11.氢原子在基态时轨道半径r 1＝0.53×10－10m ，能量E 1＝－13.6eV.求氢原子处于基态时：(1)电子的动能、 (2)原子的电势能、(3)用波长是多少的光照射可使其电离？解析：(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v 1，那么：k e 2r 21＝mv 21r 1. ∴电子动能E k1＝12mv 21＝ke 22r 1＝9×109×(1.6×10－19)22×0.53×10－10×1.6×10－19eV＝13.6eV.(2)E 1＝E k1＋E p1，∴E p1＝E 1－E k1＝－13.6eV －13.6eV ＝－27.2eV.(3)设用波长是λ的光照射可使氢原子电离：hcλ＝0－E 1.∴λ＝－hc E 1＝－6.63×10－34×3×108－13.6×1.6×10－19m ＝0.9141×10－7m.答案：(1)13.6eV(2)－27.2eV(3)0.9141×10－7m。

高三物理原子能级试题答案及解析

高三物理原子能级试题答案及解析1.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群氢原子处于量子数n = 4的能级状态，下列说法中正确的是A．氢原子最多可能辐射4种频率的光子B．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应C．辐射光子中都不能使钙发生光电效应D．处于基态的氢原子能够吸收能量为11 eV的光子向高能级跃迁【答案】B【解析】根据知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子，A错误；n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应，B正确，C错误；基态的氢原子吸收11ev光子，能量为-13.61+11eV=-2.61eV，不能发生跃迁，D错误【考点】考查了原子跃迁2.(6分)已知氢原子基态电子轨道半径为r0=0.528×10-10 m,量子数为n的激发态的能量En=eV.求：(1)电子在基态轨道上运动的动能；(2)计算这几条光谱线中波长最短的一条光谱线的波长.(k=9.0×109 N·m2/C2,e=1.60×10-19C,h=6.63×10-34 J)【答案】(1) 3.6 eV(2) 1.03×10-7 m【解析】(1)库仑力提供向心力，则有=,则=,代入数据得电子在基态轨道上运动的动能为13.6 eV.(2)波长最短的光频率最高、能量最大，对应处于n=3的激发态的氢原子向n=1能级跃迁所发出光的光谱线.将能量单位“eV”换算成国际单位“J”后得：λ= =1.03×10-7 m.本题考查电子的跃迁，由库仑力提供向心力可求得电子运动的速度大小，从而求得电子动能大小，波长最短的光频率最高、能量最大，对应处于n=3的激发态的氢原子向n=1能级跃迁所发出光的光谱线，释放光电子的能量等于两能极差，由此可求得光的波长3.（8分）如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为的细激光束照射到B板上，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求：（1）从B板逸出电子的最大初动能。

(江苏专版)2019年高考物理总复习第63讲氢原子光谱原子能级讲义

(2)光谱分类
有些光谱是一条条的______,这样的光谱叫做线状谱．
有的光谱是连在一起的________，这样的光谱叫做连续谱．
（3）氢原子光谱的实验规律
氢原子光谱是________谱．
巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝________，(n＝3，4，5，…），R是里德伯常量，R＝1.10×107m－1,n为量子数．
(2）能量量子化：当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，原子在不同的状态中具有不同的能量．因此原子的能量是量子化的．
这些量子化的能量值叫做________．原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为________．能量最低的状态叫做________，其他的状态叫做________．
原子只能处于一系列不连续的轨道和能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量，保持稳定状态．
①放出光子的能量．
②放出光子时反氢原子获得的反冲动量大小．
【学习建议】熟悉原子跃迁时，静电力做功与电势能变化的关系，熟悉静Hale Waihona Puke 力提供向心力推导动能与轨道半径的关系．
【典型例题2】（17年南京二模)汞原子的能级图如图所示，现让光子能量为E的一束光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子能发出3种不同频率的光,那么入射光光子的能量为________eV，发出光的最大波长为________m．（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，计算结果保留两位有效数字）
C．从n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出可见光
D．从n＝4能级跃迁到n＝1能级时发出可见光
4．(16年苏北四市三模)如图所示为氢原子的能级图，n为量子数．若氢原子由n＝3跃迁到n＝2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，则一群处于n＝4的氢原子在向基态跃迁时，产生的光子中有__________种频率的光子能使该金属产生光电效应，其中光电子的最大初动能Ekm＝________eV。

高三物理原子能级试题答案及解析

高三物理原子能级试题答案及解析1. 已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1/n 2，其中n ＝2,3…。

用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速。

能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（） A ．－B ．－C ．－D ．－【答案】C【解析】能使氢原子从第一激发态电离的能量为，由，得最大波长为，C 正确。

2. 氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 A ．原子要吸收光子，电子的动能增大 B ．原子要放出光子，电子的动能增大 C ．原子要吸收光子，电子的动能减小 D ．原子要放出光子，电子的动能减小【答案】B【解析】氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时要以光子的形式向外释放能量，电子的动能增大，B 对；3. 如图所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55 eV 的光子.问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.【答案】12.75 eV 见解析【解析】氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级, 满足:hν=E n -E 2="2.55" eV, E n =hν+E 2="-0.85" eV. 所以n=4.基态氢原子要跃迁到n=4的能级,应提供: ΔE=E 4-E 1="12.75" eV.跃迁图如图所示.点评:根据公式hν=E m -E n ,可确定E m 的能量,由能级公式E n =判断其量子数,然后确定处于基态的氢原子跃迁到该状态需要吸收的能量;对于辐射跃迁图,可根据凡是处于高能量状态原子均可向各种低能量状态跃迁而辐射出若干频率的光子.4.(2010年高考重庆卷)氢原子部分能级的示意图如图所示．不同色光的光子能量如下表所示.色光红橙黄绿蓝-靛紫光子能量范围(eV)1.61～2.002.00～2.072.07～2.142.14～2.532.53～2.762.76～3.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为()A．红、蓝-靛 B．黄、绿C．红、紫 D．蓝-靛、紫【答案】A.【解析】原子发光时光子的能量等于原子能级差，先分别计算各相邻的能级差，再由小到大排序．结合可见光的光子能量表可知，有两个能量分别为1.89 eV和2.55 eV的光子属于可见光．并且属于红光和蓝靛的范围，为A.5.如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子，问：(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．【答案】：(1)12.75 eV(2)【解析】(1)氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射光子的频率应满足：hν＝En －E2＝2.55 eVEn ＝hν＋E2＝－0.85 eV所以，n＝4基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供的能量为ΔE＝E4－E1＝12.75 eV.(2)辐射跃迁图如答案图所示．6. (2009年高考天津理综卷)下列说法正确的是()A．N＋H→C＋He是α衰变方程B．H＋H→He＋γ是核聚变反应方程C．U→Th＋He是核裂变反应方程D．He＋Al→P＋n是原子核的人工转变方程【答案】BD.【解析】核反应类型分四种，核反应的方程特点各有不同，衰变方程的左边只有一个原子核，右边出现α或β粒子．聚变方程的左边是两个轻核反应，右边是中等原子核．裂变方程的左边是重核与中子反应，右边是中等原子核．人工核转变方程的左边是氦核与常见元素的原子核反应，右边也是常见元素的原子核，由此可知B、D两选项正确．7.氢有三种同位素，分别是氕H、氘H、氚H，则()A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等【答案】AB.【解析】氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题A、B选项正确．8.（2010·重庆·1９）氢原子分能级示意图如题19所示，不同色光的光子能量如下表所示。

高考物理一轮复习原子结构氢原子光谱课后练习(新题,

课时训练42 原子结构氢原子光谱一、选择题1.氢原子的部分能级如图，下列关于氢原子的表述正确的是( )A．处于基态时最不稳定B．从不同能级向基态跃迁时辐射的光子频率都一样C．从基态跃迁到n＝2能级需吸收10.2 eV的能量D．跃迁时辐射光子说明了原子核能的存在解析基态是最稳定的状态，所以A错误；辐射光子的频率与轨道的能级差有关，能级差不同，光子的频率就不同，所以B错误；轨道2和基态之间的能级差为13.6－3.4＝10.2(eV)，所以要吸收10.2 eV的能量，所以C对；电子跃迁辐射光子说明原子有能量，核反应中释放的能量才说明原子核能的存在，所以D错误．答案 C2.[2014·锦州模拟]光子的发射和吸收过程是( )A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B．原子不能从低能级向高能级跃迁C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高级能，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值解析由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式放出能量．光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收光子后，会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是发射光子，光子的能量总等于两能级之差，即hν＝Em－En(m>n)，故选项C、D正确．答案CD3．α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，关于描述α粒子的有关物理量正确的是( )A．动能最小B．电势能最小C．α粒子与金原子组成的系统能量最小D．α粒子所受金原子核的斥力最大解析α粒子和金原子核都带正电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故α粒子动能减小，电势能增加，当α粒子最接近金原子核时，其动能最小，电势能最大；由库仑定律可知随着距离的减小，库仑力逐渐增大，故A、D正确．答案AD4.如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10～12.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是( )A．照射光中只有1种频率的光子被吸收B．照射光中有3种频率的光子可能被吸收C．观测到氢原子发射出3种不同波长的光D．观测到氢原子发射出6种不同波长的光解析根据玻尔能级跃迁的知识可知：原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量，而从激发态跃迁到基态时则以光子的形式向外释放能量．无论是吸收还是放出能量，这个能量值都不是任意的，而等于原子发生跃迁时这两个能级间的能量差．根据氢原子的能级示意图知E2－E1＝10.2 eV，E3－E1＝12.09 eV，E4－E1＝12.75 eV，E5－E1＝13.06 eV，说明在10～12.9 eV范围内的光子的照射下，能使基态的氢原子跃迁到第2、3、4能级，因此照射光中有3种频率的光子可能被吸收，选项A错误，B正确；观测到氢原子发射出n n－12＝4×4－12＝6种不同波长的光，选项C错误，D正确．答案BD5.氢原子部分能级的示意图如图所示，欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是( ) A．用10.2 eV的光子照射B．用11 eV的光子照射C．用14 eV的光子照射D．用10 eV的光子照射解析由氢原子能级图算出只有10.2 eV为第2能级与基态之间的能级差，而大于13.6 eV 的光子能使氢原子电离，选项A、C正确．答案AC6．现有1 200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激发的氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1n－1)( ) A．2 200 B．2 000C ．1 200D ．2 400解析处在量子数n ＝4的激发态的1 200个氢原子分别跃迁到n ＝3、2、1的轨道上的数目均为400个，此时发出1 200个光子，量子数n ＝3的激发态的400个氢原子分别跃迁到n ＝2、1的轨道上的数目均为200个，发出光子数为400个，量子数n ＝2的激发态的600个氢原子跃迁到n ＝1的轨道上的数目为600个，发出光子数为600个，则发出的总光子数为1 200＋400＋600＝2 200(个)，所以选项A 正确．答案 A7．下列能揭示原子具有核式结构的实验是( )A ．光电效应实验B ．伦琴射线的发现C ．α粒子散射实验D ．氢原子光谱的发现解析光电效应实验说明光具有粒子性，故A 错误．伦琴射线为电磁波，故B 错误．卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，故C 正确．氢原子光谱的发现说明原子光谱是不连续的，故D 错误．答案 C8．氢原子从能量为Em 的较高激发态跃迁到能量为En 的较低激发态，设真空中的光速为c ，则( )A ．吸收光子的波长为c Em －En hB ．辐射光子的波长为c Em －En hC ．吸收光子的波长为ch Em －EnD ．辐射光子的波长为ch Em －En解析由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，由关系式hν＝Em －En 得ν＝Em －En h .又有λ＝c ν，故辐射光子的波长为λ＝ch Em －En，选项D 正确．答案 D9．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En ＝E1/n2，其中n ＝2,3，….用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A ．－4hc 3E1B ．－2hc E1C ．－4hc E1D ．－9hc E1解析处于第一激发态时n ＝2，故其能量E2＝E14，电离时释放的能量ΔE＝0－E2＝－E14，而光子能量ΔE＝hc λ，则解得λ＝－4hc E1，故C 正确，A 、B 、D 均错．答案 C10．原子从一个能级跃迁到另一个较低能级时，有可能不发射光子．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能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n ＝4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应．以这种方式脱离了原子的电子叫俄歇电子．已知铬原子的能级公式可简化表示为En ＝－A n2，式中n ＝1、2、3……表示不同的能级，A 是正的已知常数．上述俄歇电子的动能是( )A.316AB.716A C.1116A D.516A 解析由En ＝A n2，知原子从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级时，有E ＝E2－E1，又W 逸＝－E4，由光电效应方程Ekm ＝E －W 逸＝E ＋E4，代入数据：Ekm ＝1116A. 答案 C11.如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为1.62～3.11 eV ，锌板的电子逸出功为 3.34 eV ，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是( )A ．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象B ．用能量为11.0 eV 的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C ．处于n ＝2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D ．处于n ＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离E ．用波长为60 nm 的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子解析氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光子能量大于锌板电子的逸出功3.34 eV ，锌板能发生光电效应，选项A 错误；n ＝2能级的轨道能量－3.4 eV ，紫外线的最小能量为3.11 eV ，则该氢原子只能吸收特定波段的紫外线，选项C 错误．答案 BDE二、非选择题12.根据卢瑟福的核式结构模型，画出了核外电子绕核运动时的分立轨道示意图如图所示，已知电子处于最内层轨道时原子能量的绝对值为E ，若该电子吸收波长为λ的光子，则跃迁到最外层轨道，随后又立即辐射出一个光子，从而跃迁到中层轨道，此时原子能量的绝对值为E′，求辐射光子的频率．解析根据能量的转化与守恒定律有－E′＝－E＋h cλ－hν，可得ν＝E′－E＋hcλh.13.[2014·南京模拟]氢原子的能级示意图如图所示，有一群处于n＝4能级的氢原子．如果原子从n＝2能级向n＝1能级跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：(1)这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？(2)从能级n＝4向n＝1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？解析(1)共有3种频率的光能够使金属发生光电效应，分别从n＝3能级向n＝1能级、从n＝4能级向n＝1能级和从n＝2能级向n＝1能级跃迁释放的光子使金属产生光电效应．(2)从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出光子的能量ΔE＝E4－E1＝12.75 eV该金属的逸出功W0＝E2－E1＝10.2 eV根据光电效应方程ΔE＝Ek＋W0可知光电子最大初动能Ek＝ΔE－W0＝2.55 eV.答案(1)3条(2)2.55 eV14.如图所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子．问：(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．解析(1)氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射光子的频率应满足hν＝En－E2＝2.55 eV，En＝hν＋E2＝－0.85 eV，所以，n＝4，基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供ΔE＝E4－E1＝12.75 eV.(2)辐射跃迁图如图所示．答案(1)12.75 eV (2)见解析。

人教版江苏专用高中物理选择性必修第三册课时分层作业14氢原子光谱和玻尔的原子模型含答案

课时分层作业(十四)◎题组一光谱及氢原子光谱的规律1．下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是()A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光B．氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线C．氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线D．氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关B[氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B对，A、C错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错。

]2．下列关于光谱的说法，正确的是()A．太阳光谱是连续谱B．日光灯产生的光谱是连续谱C．钠盐在酒精灯火焰上汽化后所产生的光谱是线状谱D．白光通过钠蒸气，所产生的光谱是线状谱C[太阳发出的白光本来是连续谱，但在穿过太阳表面温度比较低的太阳大气层时，被大气层内存在着的从太阳蒸发出来的多种元素的气体吸收，到达地球时形成吸收光谱，故A错误；日光灯是低压蒸气发光，所以产生的是线状谱，故B错误；钠盐在酒精灯火焰上汽化后产生线状谱，故C正确；白光通过钠蒸气产生的光谱是钠的吸收光谱，故D错误。

]3．以下说法中正确的是()A．进行光谱分析，可以用连续光谱，也可以用吸收光谱B．光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速C．分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析D．摄下月球的光谱，可以分析出月球上有哪些元素B[进行光谱分析不能用连续光谱，只能用明线光谱或吸收光谱，A错误；光谱分析的优点是灵敏而且迅速，B正确；分析某种物质的化学组成，可用白光照射其低温蒸气产生的吸收光谱进行分析，通过另一种物质的低温蒸气只能取得另一种物质的吸收光谱，C错误；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其反射的光谱是太阳光谱，而不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素，D错误。

] ◎题型二玻尔原子理论的基本假设4．根据玻尔原子模型，氢原子中电子绕原子核运动的半径()A．可以取任意值B．可以在某一范围内取值C．可以取一系列不连续的任意值D．可以取一系列不连续的特定值D[根据玻尔提出的轨道量子化假设可知选项D正确。

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