高中物理-原子结构测试题

高中物理-原子结构测试题

(高考体验卷)

一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)

1.(·北京理综)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子()

A.放出光子,能量增加

B.放出光子,能量减少

C.吸收光子,能量增加

D.吸收光子,能量减少

解析:由玻尔原子模型、跃迁的特点,由高能级向低能级跃迁过程中能量减少,减少的能量以光子形式放出,选项B正确。

答案:B

2.(·福建理综)在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是()

解析:α粒子运动时受到原子核的排斥力作用,离原子核距离远的α粒子受到的排斥力小,运动方向改变的角度也小,离原子核距离近的α粒子受到的排斥力大,运动方向改变的角度就大,C项正确。

答案:C

3.(·上海单科)卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正确反映实验结果的示意图是()

解析:α粒子散射实验的实验现象:(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进;(2)少数α粒子发生了较大的偏转;(3)极少数α粒子的偏转角θ超过90°,甚至有个别α粒子被反弹回来。据此可知本题只有选项D正确。

答案:D

4.(·全国高考)已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量E n=,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.-

解析:根据激发态能量公式E n=可知氢原子第一激发态的能量为,设能使氢原子从第一激发态电离的最大波长(设波长为λm)的光子能量为ΔE,则有+ΔE=0,且ΔE=h,联立解得λm=-,所以本题正确选项只有C。

答案:C

5.(·四川理综)如图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子()

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,氢原子核一定向外放出能量

解析:由hν=E m-E n,E n=-,λ=可得从n=4跃迁到n=3比从n=3跃迁到n=2辐射出的电磁波的能量小,频率小,波长长,选项A正确;电磁波在真空中的速度都是一样的,选项B错误;电子轨道与能级对应处于不同能级,核外电子在各处出现的概率是不一样的,选项C错误;从高能级向低能级跃迁时,氢原子一定向外释放能量,但不是氢原子核释放能量,选项D错误。

答案:A

6.

(·江苏单科)如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是()

解析:由E n=、h=ΔE及能级跃迁图可得a光的波长最短,b光的波长最长,选项C正确。

答案:C

7.(·课标Ⅰ理综)用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线,且ν3>ν2>ν1,则()

A.ν0<ν1

B.ν3=ν2+ν1

C.ν0=ν1+ν2+ν3

D.

解析:在光谱中仅能观测到三条谱线,可知基态的氢原子被激发到n=3,且hν3=hν2+hν1,ν3=ν0,选项B正确。

答案:B

8.(·上海单科)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()

A.原子中心有一个很小的原子核

B.原子核是由质子和中子组成的

C.原子质量几乎全部集中在原子核内

D.原子的正电荷全部集中在原子核内

解析:卢瑟福原子核式结构模型的结论不涉及原子核的组成问题,A、C、D三项不符合题意,B项符合题意。

答案:B

9.(·四川理综)氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2,已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则()

A.吸收光子的能量为hν1+hν2

B.辐射光子的能量为hν1+hν2

C.吸收光子的能量为hν2-hν1

D.辐射光子的能量为hν2-hν1

解析:氢原子从能级m跃迁到能级n时,辐射红光,则hν1=E m-E n;从能级n跃迁到能级k时,吸收紫光,则hν2=E k-E n。因为红光的频率ν1小于紫光的频率ν2,即hν1

答案:D

10.

(·山东理综)氢原子能级如图,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()

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 nm

B.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

解析:由h=E2-E1及氢原子能级关系可知,从n=2跃迁到n=1时释放光子波长为122 nm,故选项A 错误。

波长325 nm光子能量小于波长122 nm光子能量,不能使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级,选项B错误。

一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多有3种可能,因此最多产生3种谱线。选项C正确。

从n=3跃迁到n=2时辐射光的波长λ=656 nm,所以,只有当入射光波长为656 nm时,才能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级。选项D正确。

答案:CD

二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案填在题中的横线上)

11.(8分)

(·江苏单科)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:能级越小的电子,离原子核越近;从n=4的激发态跃迁时,发射的谱线条数为=6条。

答案:近 6