高考物理一轮复习专题12原子与原子核第2讲原子结构含答案

第2讲　原子结构

知识巩固练

1．如图所示为α粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是(　　)

A．1 305,25,7,1

B．202,405,625,825

C．1 202,1 010,723,203

D．1 202,1 305,723,203

【答案】A

2．(2021届岳阳模拟)关于原子物理问题，下列说法正确的是(　　)

A．一群氢原子处于n＝3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子

B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质

C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率是一定的

D．α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的

【答案】B

3．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为(　　)

A．　　 B．　　

C．　　 D．

【答案】A　【解析】由＝＋，解得λ＝，A正确．

4．原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则(　　)

A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线

B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线

C．在水中传播时，a光较b光的速度小

D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离

【答案】C

5．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

B．辐射光子的波长为

C．吸收光子的波长为

D．辐射光子的波长为

【答案】D

综合提升练

6．(多选)20世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的．关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的是(　　)

A．光电效应实验中，入射光足够强就可以有光电流

B．若某金属的逸出功为W0，则该金属的截止频率为

C．保持入射光强度不变，增大入射光频率，在单位时间内逸出的光电子数将减少

D．氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差

【答案】BC

7．(2020年安徽名校检测)已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En＝，其中n＝2,3,4……已知普朗克常量为h，则下列说法正确的是(　　)

A．氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小

B．基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为

C．大量处于n＝3的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光

D．若原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应

【答案】C　【解析】氢原子跃迁到激发态后，核外电子的动能减小，电势能增大，总能量增大，A错误；基态的氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，最大动能为Ekm＝hν－(0－E1)，设电子的最大速度为vm，则vm＝，B错误；大量处于n＝3的激发态的氢原子，向低能级跃迁可辐射C＝3种不同频率的光，C正确；从n＝6能级向n＝1能级跃迁产生的电磁波能使某金属发生光电效应，从n＝6能级向n＝2能级跃迁产生的电磁波频率比n＝6能级向n＝1能级跃迁产生的电磁波小，故不一定能使该金属发生光电效应，D错误．

8．(2020年东北师大附中联考)氢原子能级关系如图，下列是有关氢原子跃迁的说法，正确的是(　　)

A．大量处于n＝3能级的氢原子，跃迁时能辐射出2种频率的光子

B．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子照射逸出功为4.54 eV的金属钨能发生光电效应

C．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n＝2能级

D．氢原子从n＝3能级向基态跃迁时，辐射出的光子能量为1.51 eV

【答案】B　【解析】大量处于n＝3能级的氢原子，跃迁时能辐射出C＝3种频率的光子，A错误；n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为E＝E2－E1＝10.2 eV，则照射逸出功为4.54 eV的金属钨能发生光电效应，B正确；因10.3 eV不等于基态与n＝2能级的能级差，则用能量为10.3 eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁到n＝2能级，C错误；氢原子从n＝3能级向基态跃迁时，辐射出的光子能量为E′＝E3－E1＝(－1.51) eV－(－13.6)  eV＝12.09 eV，D错误．