2024版新教材高考物理全程一轮总复习课时分层作业57原子结构氢原子光谱

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1．如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点．下列说法正确的是( )
A．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转
2．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识．下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( )
3.
[2023·永州一模]如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率νa>νb>νc，下列说法正确的是( )
A．照射氢原子的光子能量为12.75eV
B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光频率为νa
C．从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光频率为νc
D．光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应
4．(多选)如图所示，能级间的跃迁产生不连续的谱线，从不同能级跃迁到某一特定能级就形成一个线系，比如：巴耳末系就是氢原子从n＝3，4，5…能级跃迁到n＝2能级时辐射出的光谱，其波长λ遵循以下规律：eq \f(1,λ)＝R(eq \f(1,22)－eq \f(1,n2))，下列说法正确的是( )
A．公式中n只能取整数值，故氢光谱是线状谱
B．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子放出光子，其核外电子的动能增大
C．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射出的光子，在巴耳末系中波长最短
D．用能量为14.0eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受照射后，氢原子能跃迁到n＝4的能级
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5．[2023·河北石家庄三模]用如图甲所示的装置做氢气放电管实验观测到四种频率的可见光．已知可见光的光子能量在1.6eV～3.1eV之间，氢原子能级图如图乙所示．下列说法正确的是( )
A．观测到的可见光可能是氢原子由高能级向n＝3的能级跃迁时放出的
B．n＝2能级的氢原子吸收上述某可见光后可能会电离
C．大量氢原子从高能级向基态跃迁时会辐射出紫外线
D．大量n＝4能级的氢原子最多能辐射出4种频率的光
课时分层作业（五十七）
1．解析：卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，A正确；卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，B错误；电子质量太小，对α粒子的影响不大，C错误；绝大多数的α粒子穿过金箔后，几乎仍沿原方向前进，D错误．
答案：A
2．解析：发现原子具有核式结构的是卢瑟福的α粒子轰击金箔发生散射的实验，选项D正确．
答案：D
3．解析：根据公式C eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(n)) ＝3可知，n＝3，因此受到激发后的氢原子处于第n＝3能级；根据氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光子能量与从n＝1跃迁到n＝3所吸收的光子能量相等可知，照射氢原子的光子能量为：ΔE31＝E3－E1＝－1.51eV－（－13.6eV）＝12.09eV，故A错误；频率大小关系为νa>νb>νc，从n＝3跃迁到n＝2辐射出的能量最小，即其对应的光频率为νc，故B错误；氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光的能量最大，辐射出的光频率为νa，故C错误；氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光的能量为12.09eV，依据光电效应方程，所以能使逸出功为10.2eV的金属发生光电效应，故D正确．
答案：D
4．答案：AB
5．解析：因可见光的光子能量在1.6eV～3.1eV之间，所以观测到的可见光可能是氢原子由高能级向n＝2的能级跃迁时放出的，A错误；n＝2能级的氢原子要吸收至少3.4eV的能量才可能电离，而可见光的光子能量在1.6eV～3.1eV之间，B错误；当大量氢原子从n＝2向基态跃迁时辐射出的能量为10.2eV，而从其它高能级向基态跃迁时辐射出的能量都大于10.2eV，且都大于可见光的最大能量3.1eV，所以大量氢原子从高能级向基态跃迁时会辐射出紫外线，C正确；大量n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，根据C eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(4)) ＝6，所以大量n＝4能级的氢原子最多能辐射出6种频率的光，D错误．
答案：C