高考物理一轮复习 章节训练 原子结构

高考物理一轮复习 章节训练 原子结构

时间：45分钟 满分：100分

一、选择题(8×8′＝64′)

1．(2012·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．(2012·江苏高考)如右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 ＝E 1n 2、h c

λ

＝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

3．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，右图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．下列说法中正确的是( )

A．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：C

4．氢原子辐射出一个光子后，则( )

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 e2

r2

＝m

v2

r

，所以E k＝

1

2

mv2＝

ke2

2r

.

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：B

5．如图所示，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.则以下判断正确的是( )

A．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＝hν，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：C

6．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，则下列说法正确的是( )

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：E3→2＝－1.51 eV－(－3.4) eV ＝1.89 eV，E3→1＝－1.51 eV－(－13.6) eV＝12.09 eV，E2→1＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV，故3→2能级差最低，据E＝hν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，E4→3＝0.66 eV，故一定不能使A发生光电效应．

答案：BC

7．紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为ΔE1和ΔE2，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是( )

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：D

8．(2010·重庆高考)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．( )

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

解析：由能级图可知，只有原子从n＝4能级向n＝2能级以及从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发射光子的能量符合题目要求，两种光子对应的能量分别为2.55 eV和1.89 eV，分别为蓝—靛光和红光，选项A正确．

答案：A

二、计算题(3×12′＝36′)

9．如右图所示，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．

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＝2.55 eV

E n＝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.跃迁图如下图．