2020年高考复习微专题—原子结构和氢原子光谱习题选编 含答案

微专题—原子结构与氢原子光谱习题选编
一、单项选择题
1、关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（ ） A ．绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进
B ．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上
C ．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D ．卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验 2、关于原子结构和玻尔理论，下列说法中正确的是（ ） A ．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构 B ．玻尔在研究原子结构中提出了电子云的观念
C ．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子的核式结构模型
D ．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小
3、图示是氢原子的四个能级，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
4、氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中( ) A ．原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大 B ．原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小 C ．原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小 D ．原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大
5、氢原子从能量为m E 的较高激发态跃迁到能量为n E 的较低激发态，设真空中的光速为c ，则氢原子 A ．吸收光子的波长为
()m n c E E h -
B ．辐射光子的波长为
()m n c E E h
-
C ．吸收光子的波长为
n
m ch
E E -
D ．辐射光子的波长为
n
m ch
E E -
6、2He ,Li ++等离子具有与氢原子类似的原子结构模型，又称为“类氢离子”。

He +从能级N 跃迁到能级
M ，释放频率为1ν的光子，从能级P 跃迁到M ，吸收频率为2ν的光子，且12νν>。

则它从能级N 跃迁
到P 时（ ）
A ．吸收频率为12νν+的光子
B ．释放频率为12νν+的光子
C ．吸收频率为12νν-的光子
D ．释放频率为12νν-的光子
7、中国“北斗三号”全球组网卫星计划将在2017年7月左右进行首次发射．“北斗三号”采用星载氢原子钟，其精度将比“北斗二号”的星载铷原子钟提高一个数量级．如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是（ ）
A ．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子
B ．欲使处于基态的氢原子被激发，可用12.09eV 的光子照射
C ．当氢原子从n=5的状态跃迁到n=3的状态时，要吸收光子
D ．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射金属铂（逸出功为6.34eV ）时不能发生光电效应 8、关于原子结构，下列说法错误的是（ ）
A ．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷
B ．卢瑟福α粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，电子在带正电部分的外面运动
C ．各种原子的发射光谱都是连续谱
D ．玻尔在原子核式结构模塑的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型 9、在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是( ) A ．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 B ．正电荷在原子内是均匀分布的 C ．原子中存在着带负电的电子
D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
10、如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（）
A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，其核外电子的动能增大
B．氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子能量为17eV
C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有3种
D．用能量为9eV和4.6eV的两种光子同时照射大量的氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离11、四个示意图表示的实验中能说明原子核式结构的是（）
A．B．
C．D．
12、下列说法中不符合物理史实的是（）
A．汤姆孙提出了原子的“西瓜模型”
B． 粒子的散射实验表明原子核具有复杂结构
C．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D．密立根通过著名的“油滴实验”精确测定了电子电荷
13、有关原子结构,下列说法正确的是()
A．玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律
B．卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性
C．卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子
D．卢瑟福的α粒子散射实验否定了玻尔原子模型
14、下列叙述中符合物理学史的有( )
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的
C．查德威克通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型
D．玻尔根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
15、根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图表示了原子核式结构模型的α粒子散射
图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b再运动到c的过程中(α粒子在b
点时距原子核最近),下列判断中正确的是()
A．α粒子的动能先增大后减小
B．α粒子的电势能先增大后减小
C．α粒子的加速度先变小后变大
D．电场力对α粒子先做正功后做负功
16、关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（）
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性
D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的
17、关于原子能级跃迁，下列说法正确的是（）
A．处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子
B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜
六色的霓虹灯
C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能减小
D．已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV，则动能等于12.09eV的另一个氢原子
与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态
18、如图所示为氢原子的能级图，按照玻耳理论，下列说法正确的是（）
A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
B．一个氢原子从n=4能级向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子
C．处于基态的氢原子可以吸收14 eV的光子而发生电离
D．氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能减少，电势能增加
19、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氧原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 ey的金属铯，下列说法正确的是（）
A．这群氢原子最多能发出6种不同频率的光，其中从n=4能级跃迁到n=3能级所发出的光波长最长B．这群氢原子发出的光子均能使金属铯发生光电效应
C．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75eV
D．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19eV
20、氢原子能级图如图所示。

已知紫外线光子能量在3.11eV至124eV之间。

要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出紫外线光子，最少应给氢原子提供的能量为（）
A．1.51eV B．1.89eV C．10.20eV D．12.09eV
21、如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是（）
A ．若己知可见光的光子能量范围为1.61~3.10 eV ，则处于第4能级状态的氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有2条
B ．当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加
C ．处于第3能级状态的氢原子，发射出的三种波长分别为λ1、λ2、λ3（λ1>λ2>λ3）的三条谱线，则λ1=λ2＋λ3
D ．若处于第2能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应，则从第5能级跃迁到第2能级时发射出的光也一定能使此金属板发生光电效应
22、原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，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，使之能脱离原子，这一现象叫作俄歇效应，以这种方式脱离原子的电子叫作俄歇电子．已知铬原子的能级公式可简化表示为2n A
E n
=-，式中n ＝1，2，3，…，表示不同能级，A 是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是( ) A ．
316
A
B ．
716
A C ．
1316
A
D ．
1116
A
二、多项选择题
23、图是α粒子散射实验的结果示意图，说法正确的是（ ）
A ．汤姆孙的原子模型能很好解释α粒子散射实验的结果
B ．该实验证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里
C ．用该实验测算出，原子核直径的数量级为1510-m
D ．该实验说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 24、下列关于玻尔理论和电子云的说法正确的是（ ）
A ．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础
B ．玻尔理论的成功之处是引入量子观念
C ．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念
D ．在电子云示意图中，小黑点密的区域表示电子在该区域出现的概率大
25、如图为卢瑟福和他的同事们做α 粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A 、B 、C 、D 四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是( )
A ．相同时间内放在A 位置时观察到屏上的闪光次数最少
B ．放在D 位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
C ．相同时间内放在B 位置时观察到屏上的闪光次数比放在A 位置时稍少些
D ．放在C 、D 位置时屏上观察不到闪光 26、下列关于原子结构的说法正确的是（ ） A ．电子的发现说明了原子内部还有复杂结构 B ．α粒子散射实验揭示了原子的核式结构 C ．α 粒子散射实验中绝大多数都发生了较大偏转
D ．α 粒子散射实验中有的α粒子发生较大偏转是α粒子与原子核之间存在库仑力的作用 27、下列说法中正确的是（ ）
A ．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子
B ．一个氢原子由n=3的激发态向低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子
C ．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义的
D ．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
28、如图是氢原子的能级示意图。

当氢原子从n =4能级跃迁到n =2能级时，辐射出光子a ；从n =2能级跃迁到n =1能级时，辐射出光子b 。

以下判断正确的是（ ）
A ．光子b 可能使处于基态的氢原子电离
B ．n =4能级比n =2能级氢原子的电子动能小
C ．一个处于n =5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射10种不同的谱线
D ．若与a 同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b 同频率的光也可以使该金属发生光电效应 29、如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a 光；从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b 光。

a 光和b 光的波长分別为a λ和b λ，照射到逸出功为2.29eV 的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为a U 和b U ，则（ ）
A ．a b λλ>
B ．a b U U <
C ．a 光的光子能量为2.86eV
D ．b 光产生的光电子最大初动能
E k =0.26eV
30、如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（ ）
A ．电子轨道半径减小，动能也要增大
B ．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线
C ．由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小
D ．金属钾的逸出功为2.21 eV ，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条
31、如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n ＝4到n ＝1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n ＝4到n ＝2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n ＝2到n ＝1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是( )
A ．λ1<λ3
B ．λ3<λ2
C ．λ3>λ2
D ．
3
1
2
1
1
1
λλλ=
+
32、a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示，若只将a光换成b光照射同一干涉仪，形成的光的干涉图样如图乙所示．则下述正确的是（）
A．a光光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较大
C．若用a光照射某金属时不能发生光电效应，则用b光照射该金属时也不能发生光电效应
D．若a光是氢原子从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝4的能级向n ＝2的能级跃迁时产生的
33、图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656nm,下列叙述正确的有()
A．四条谱线中频率最大的是Hδ
B．用633nm的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3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．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应,只要照射时间足够长,光的强度足够大,Hβ也可以使该金属发生光电效应
34、如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（）
A．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的动能会变大，电势能会减小
B．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
C．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线
D．用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁
参考答案。