2020高考物理专题20原子物理备考强化训练49原子结构新人教版.pdf
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1、【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】1/18 2020高考物理专题 20原子物理备考强化训练49原子结构新人教版编 辑:_时 间:_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】2/18 本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于知道粒子散射实验;了解原子的核式结构;理解把握氢原子能级结构,把握光子的发射和吸收规律。全卷20题,总计 120分,选做题 15道备用。一、破解依据电子的发现:阴极射线(略);原子的结构:粒子散射实验和核式结构。氢原子光谱的实验规律:巴耳末谱线系,。其中为里德伯常量。)(221211nR5
2、,4,3n171010.1mR轨道半径与能级公式:,其中n=1,2,3为轨道量子数,。12rnrn21nEEn.6.13,1053.01101eVEmr能级跃迁规律:若为辐射跃迁,则有称辐射跃迁公式。0EEhnm若为吸收跃迁(注:有的光子并不能被原子吸收),则有0EEhnm。称吸收跃迁公式。其中,为光子的能量,为原子初、末能级之差。hnmEEE辐射光子的种类或光谱线条数:22)1(nCnnN*氢原子的能量及其变化:,其 中 为 原 子 能 量(级)、电 子 动 能、原 子 势 能。pnknnEEEpnknnEEE、;npnrkeE2。nknrkemvE2222nknnrkeEE22当由低能级向
3、高能级跃迁时,增大,增大,减小。反之,则亦反之。nEpEkE注:光谱规律:按红外线、可见光、紫外线、射线、射线等序列,则频率升高,波长变短,粒子性越显著。x【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】3/18 二、精选习题选择题(每小题5 分,共 45 分)(16上海)卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在()(A)电子(B)中子(C)质子(D)原子核2.(16 北京)处于 n=3 能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有()A.1 种 B.2种 C.3种 D.4种3.(15 济南一模)一群处于n=4 的激发态的氧原子,向低能级跃迁时,可能发射出的谱线为_(填选项字
4、母)A3 条 B4 条 C5 条 D6 条4.(14 天津)下列说法正确的是()A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同5.(14上海)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6.(16 海南)下列说法正确的是()A爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程B康普顿效应表明光子只具有能量,不具
5、有动量【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】4/18 C成功地解释了氢原子光谱的实验规律D卢瑟福根据 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型E德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越长7.(14 重庆一中)关于近代物理学的成就,下列说法正确的是()A光电效应的实验现象充分证实了光是电磁波B卢瑟福通过粒子轰击金箔的实验认识到原子有能级C卢瑟福根据粒子轰击氮的实验结果和一些原子核的比荷,预言了中子的存在D物质波是德布罗意的猜想,至今未获实验的证实8.(14 荆州二检)已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为 0.一群氢原子处于量子数n3 的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到较低
6、的能量状态,并向外辐射多种频率的光下列说法正确的是()A当用频率为20 的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B当用频率为20 的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为 h0C当照射光的频率 大于 0时,若 增大,则逸出功增大D当照射光的频率 大于 0时,若 增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍9.(15 天津)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粒子散射实验D氢原子光谱的发现填空题(共 37 分)10.(15 海南)(4 分)氢原子基态的能量为。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最大的光子能量为 0.96,频率最小
7、的光子的能量为 eV(保留 2 位有效数字),这些光子可具有种不同的频率。113.6EeV1E11.(13 江苏)(4 分)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如题-1 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【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】5/18 发射的谱线有条.12.(15徐州三调)(4 分)如图-2 为氢原子的能级图,大量处于 n=4 激发态的氢原子跃迁时,发出多个能量不同的光子,其中频率最大的光子能量为 eV,若用此光照射到逸出功为2.75 eV的光电管上,则加
8、在该光电管上的遏止电压为 V。.13.(15苏州二调)(4 分)如图-3 所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于n=3 的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,辐射出的光子中最长波长为 (已知普朗克常量为 h,光速为 c);用这些光子照射逸出功为W0的金属钠,金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是14.(14 武汉二中)(6 分)氢原子处于基态时,原子的能量为E1,处于 n3 的激发态时,原子的能量为E3,一群处于 n3 激发态的氢原子跃迁到n1 的基态时,可以向外辐射_种不同频率的光子已知普朗克常量为h,光在真空中传播的速度为c,其中最短波长是 _,若用该光子去照射某种金属,
9、恰能发生光电效应,则该金属的逸出功是_。15.(13 福建)(6 分)在卢瑟福粒子散射实验中,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粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是_。(填选图下方的字母)16.(15 龙岩综测)(4 分)图-5 甲所示为氢原子的能级,图-6乙为氢原子的光谱。已知谱线a 是氢原子从 n4 的能级跃迁到 n2能级时的辐射光,则谱线b 可能是氢原子 _时的辐射光。(填选项前的字母)A从 n5 的能级跃迁到 n3 的能级 B从 n4 的能级跃迁到 n3 的能级C从 n5 的能级跃迁到 n2 的能级 D从 n3 的能级跃迁到 n2 的能级【本资料精心搜集整理而
10、来,欢迎广大同仁惠存!】6/18 17.(14 浙江)(5 分)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-6 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。(电子电量 e=1.6010-19C,普朗克常量 h=6.6310-34J s)计算题(共 38 分)18(15 宿迁检测)(10 分)已知氢原子的基态能量为,量子数为 n 的激发态的能量为现有一群氢原子处于n=3 的能级,在向低能级跃迁过程中,其中从n=2 能级向 n=1
11、能级跃迁辐射出的光照射某金属的表面恰能发生光电效应,求该金属的极限频率和能从该金属表面逸出的光电子的最大初动能。1E12En19(14 北大附中)(10 分)分别用 和的单色光照射同一金属,发出的光电子的最大初动能之比为12.以 h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则此金属板的逸出功是多大?4320.(15 西城二模)(18 分)从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。例如,玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为,氢原子中的电子在库仑力的作用下,绕原子核做匀速圆周运
12、动。已知电子质量为m,元电荷为 e,静电力常量为 k,氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。a氢原子处于基态时,电子绕原子核运动,可等效为环形电流,求此等效电流值。b氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势为零时,点电荷电场中离场源电荷 q为 r 处的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】7/18 rqk(四)选做题21.(14 北大附中)光子波长为,其动量、质量分别是多少?22.(15 深圳)某原子的能级图如图-7 甲所示,、为原子跃迁所发出的三种波长的光,图-7 乙中谱线从左向右的波长依次增大
13、的是()23.(15 经典例题)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图-8 所示在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A40.8eV B43.2eV C51.0eV D54.4eV24.(15 经典例题)如图-9 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在真空中光子 a 的波长大于光子 b 的波长B光子 a 可使氢原子从 n=2跃迁到 n=3 的能级C光子
14、 b 可使处于 n=3能级的氢原子电离D一群处于 n=3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6 种谱线25.(14 襄阳五中)氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,它们分别是从 n 为 3、4、5、6 的能级直接向 n=2能级跃迁时产生的。四条谱线中,一条红色、一条蓝色、两条紫色,则下列说法正确的是()【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】8/18 A红色光谱是氢原子从n=3能级向 n=2 能级跃迁时产生的B蓝色光谱是氢原子从n=6 能级或 n=5能级直接向 n=2 能级跃迁时产生的C若氢原子从 n=6 能级直接向 n=1 能级跃迁,则能够产生紫外线D若氢原子从 n=6 能级直接向 n
15、=1 能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6 能级直接向 n=2 能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应E若氢原子从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6 能级直接向n=2 能级跃迁时所产生 的辐射一定 能使 该金属 发生 光电效应 26.(14 吉林九校)氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,它们分别是从n 为 3、4、5、6 的能级直接向n2 能级跃迁时产生的四条谱线中,一条红色、一条蓝色、两条紫色,则下列说法正确的是()A红色光谱是氢原子从n3 能级向 n2 能级跃迁时产生的B蓝色光谱是氢原子从n6 能级
16、或 n5 能级直接向 n2 能级跃迁时产生的C若氢原子从n6 能级直接向 n1 能级跃迁,则能够产生红外线D若氢原子从 n6 能级直接向 n3 能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n6 能级直接向n2 能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应E若氢原子从n3 能级向 n2 能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应,则氢原子从n6 能级直接向 n2 能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应27.(14菏泽一模)根据玻尔理论,某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E的轨道,辐射出波长为的光,以h表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则E等于()AEh B
17、Eh CEh DEhc28(14 洛阳名校)图-10 为氢原子的能级图,已知可见光的光子的能量范围为1.62 3.11 eV,锌板的电子逸出功为3.34 eV,【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】9/18 那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐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 n2 能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D处于 n3 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
18、子电离出自由电子29(14 山西大学附中)氢原子辐射出一个光子之后,根据玻尔理论,下面叙述正确的是()A.原子从高能级跃迁到低能级 B.电子绕核运动的半径减小C.电子绕核运动的周期不变 D.原子的电势能减小E.电子绕核运动的动能减小30.(14 西工大附中)子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原子(hydrogenmuon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用。右图-11 为氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n2 能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为 1、2、3、4、5、和 6 的光,且频率依次增大,则 E等于()Ah(31)Bh(56)Ch3 Dh4
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- 2020 高考 物理 专题 20 原子 备考 强化 训练 49 原子结构 新人
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