高中物理原子结构练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．提出原子核式结构模型
的科学家是（ ）A．汤姆孙B．法拉第C．卢瑟福D．奥斯特2．卢瑟福预言原子核内除质子外还有中子的事实依据是（ ）A．电子数与质
子数相等B．绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的质量与电荷量之比C．原子核的核电荷数等于质子数D．质子和中子的质量几乎相等
3．世界上第一台激光器诞生于1960年，我国于1961年研制出第一台激光器，40多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合
形成多个应用技术领域。原子从高能级向低能级跃迁产生光子，将频率相同的光子汇聚可形成激光。下列说法正确的是（ ）A．频率相同的光子
能量相同B．原子跃迁发射的光子频率连续C．原子跃迁只产生单一频率的光子D．激光照射金属板不可能发生光电效应4．一个氢原子从的激发态
向低能级跃迁时，产生的光子种类可能是（ ）A．4种B．10种C．6种D．8种5．如图所示为氢原子的能级分布图，已知可见光光子的能
量在范围内，由图可知（ ）A．基态氢原子吸收能量为10.3eV的光子能从n＝1能级跃迁到能级B．基态氢原子的电离能为13.6eV
C．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射6种不同频率的光子D．氢原子从能级跃迁到能级，辐射的是可见光光子6．下列说法中正确的
是（ ）A．汤姆孙依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C．衰变现象说明电
子是原子核的组成部分D．质子不可能衰变为一个中子和一个正电子7．如图所示为玻尔原子理论的氢原子能级图，下列说法正确的是（ ）A．
大量处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可以发出20种不同频率的光B．处于能级的氢原子其电势能比处于能级的氢原子的电势能小C．若氢原子
由能级分别直接跃迁至和能级时所发出光的波长为λ1和λ2，则λ1＜λ2D．用光子能量为12.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，此过
程中氢原子最多可以发出3种不同频率的光8．处于不同能级的氢原子，电子做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）A．能量越大的氢原子
，电子的向心加速度越大B．能量越大的氢原子，电子的动能越大，电势能越小C．处于基态的氢原子，电子的运动周期最大D．处于基态的氢原子
，电子运动的角速度最大二、多选题9．对于原子光谱，下列说法正确的是（?）A．原子光谱是不连续的B．因为原子都是由原子核和电子组成的
，所以各种原子的光谱是相同的C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的光谱也是不同的D．分析物质的光谱，可鉴别物质含哪种元素10．
关于元电荷，下列说法正确的是（ ）A．元电荷就是电子B．元电荷所带电荷量等于电子或质子所带的电荷量C．某物体所带电荷量可以是D．
美国物理学家密立要用实验最早测定了元电荷的数量值11．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A．图甲：卢瑟福通过
分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的C．图丙：普朗克
通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一D．图丁：每种原子都有自己的特征谱线，故光谱分析可用来鉴别物质12．图甲
为氢原子的能级图，大量处于n＝2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子
。当用这些辐射出的光子去照射如图乙所示光电管阴极K时，发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压为8V，则
（ ）A．该光电管阴极K的逸出功为7.06eVB．吸收的光子能量为2.86eVC．跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的D．辐射出来
的10种光子中只有4种能使该光电管发生光电效应三、填空题13．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是________
．14．氦原子被电离一个核外电子后形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量，氦离子能级结构如图所示。现有大量类氢结构的氦离子从能
级向低能级跃迁，最多能辐射出___________种不同频率的光子，辐射的光子最大能量为___________eV。四、实验题15
．如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接直流高压电源的_________和____
_______。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹___________偏转（填“向上”“向下”或“不”）。通过该实验我们能得出什么结
论？___________16．19世纪，科学家在光学，原子和原子核的研究方面有不断的突破，指出下面三幅示意图中所表示的实验;并说
明这些实验能提出的物理模型或物理规律：A图：________________________________B图：________
________________________C图：________________________________五、解答题1
7．已知一定量氢原子处在量子数的激发态，分析说明它们发光光谱含有几种谱线。18．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其
中帕邢系的公式为，。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：（1）帕邢系中，氢原子发光的最长波长；（2）帕邢系中谱线对应的光在
真空中的波速为多少，时，光的频率为多大。19．已知氢原子的基态能量为，激发态能量，其中.处于激发态的某氢原子以速度运动，当它向的基
态跃迁时，沿与相反的方向辐射一个光子，辐射光子前后，可认为氢原子的质量不变，光速为。求辐射光子后氢原子的速度（用、、和表示）。参考
答案1．C【详解】卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故C正确，ABD错误。故选C。2．B【详解】绝大多数原子核的质量
与电荷量之比都大于质子的质量与电荷量之比，故原子核内还存在不带电的中子。故选B。3．A【详解】A．根据可知，频率相同的光子能量相同
，故A正确；B．原子从一个能量较高的能量态跃迁到另一个能量较低的能量态时，会对外辐射一定频率的光子；光子的能量由这两能量态的能量差
决定，由于电子轨道是量子化、不连续的，原子能量也是量子化的，不同能量态之间的能量差也是不连续的，则光子的能量不会连续的，光子的频率
是不连续的，故B错误；C．原子在不同的轨道之间跃迁时，由于能量差不同，从而会产生不同频率的光子，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应
方程可知，当激光光子的能量大于金属板的逸出功时，照射金属板即可发生光电效应，故D错误。故选A。4．A【详解】一个氢原子从n＝5的激
发态向低能级跃迁时，当逐级跃迁时产生的光子种类最多，则最多能产生4种光子，故BCD错误A正确。故选A。5．B【详解】A．根据玻尔理
论可知，氢原子跃迁时，吸收的光子能量必须等于能级差，故A错误；B．基态氢原子电离时的电离能为13.6eV，故B正确；C．一群处于n
＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射种不同频率的光子，故C错误；D．氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级，辐射的光子的能量为、能量
比可见光光子的能量小，不可能是可见光光子，故D错误。故选B。6．B【详解】A．卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构
模型，故A错误；B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故B正确；C．衰变的实质是原子核中的中子转变为质子和电子，但是电子不是
原子核的组成部分，故C错误；D．根据质量数和电荷数守恒，可知质子可能衰变为一个中子和一个正电子，衰变方程为故D错误。故选B。7．B
【详解】A．根据C=10可知，大量处于n=5能级的氢原子向基态跃迁时，辐射出的光子频率最多有10种，A项错误；B．当氢原子由较低能
级跃迁到较高能级时，轨道半径变大，其核外电子的动能将减小，此过程中电场力做负功，其电势能增大，B项正确；C．氢原子由能级分别直接跃
迁至能级时所发出光的波长为λ1，有由能级分别直接跃迁至能级时所发出光的波长为λ2由于，所以有λ1>λ2C项错误；D．用光子能量为1
2.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，如果氢原子吸收了光子，则能量为E=E1+12.5eV=-13.6eV+12.5eV=-1.
1eV没有能级与之相等，所以处于基态的氢原子不吸收12.5eV的光子，D项错误。故选B。8．D【详解】A．原子核与电子之间的作用力
以库仑力为主，由牛顿第二定律有而能量越大的氢原子中电子距离原子核越远，r越大，因此电子的向心加速度越小，故A错误；B．由牛顿第二定
律电子的动能为故可以得出可知随着增大，电子动能减小，而电子在带正电的原子核产生的电场中与原子核的距离增加，其电势能增大，故B错误；
C．由牛顿第二定律可得故当氢原子处于基态时，电子的半径最小，故其周期也最小，故C错误；D．由牛顿第二定律可得可以得出越小，越大，所
以对处于基态的氢原子，电子运动的角速度最大，故D正确。故选D。9．AC【详解】A．原子光谱是不连续的亮线组成的，是线状谱，不是连续
谱，A正确；BC．原子都是由原子核和电子组成的，但不同原子的原子结构不同，而各种原子的原子光谱都有各自的特征谱线，所以不同原子的原
子光谱是不相同的，B错误，C正确；D．明线光谱和暗线谱特征谱线与原子的结构有关，可以利用明线光谱和暗线谱鉴别物质，但不能利用物质的
连续光谱分析物质中含有哪种元素，D错误。故选AC。10．BD【详解】A B．元电荷是指电子或质子所带的电荷量，是最小的电荷量，不是
质子或电子，A错误，B正确；C．所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，的电荷量不是元电荷电荷量的整数倍，是不可能的，C错误；D．
元电荷电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，D正确。故选BD。11．BCD【详解】A．卢瑟福通过分析粒子散射实验结果
，提出了原子的核式结构模型，故A错误；B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确；C．普朗克
通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故C正确；D．根据玻尔理论可知，每种原子都有自己的特征谱线，故光谱分析
可鉴别物质，故D正确。故选BCD。12．BD【详解】B．从n＝2能级跃迁到较高能级后能辐射出10种不同频率的光子，由解得n＝5，故
吸收的光子能量E＝E5－E2＝2.86eV故B正确；A．跃迁过程中所放出的光子最大能量为Emax＝﹣0.54eV－（﹣13.6eV
）＝13.06eV由光电效应方程Ek＝hν－W0Ek＝eU由题知U＝8V，联立可得该光电管阴极K的逸出功W0＝5.06eV故A错误
；C．根据玻尔理论可知，跃迁过程中辐射出的光子能量是不连续的，故C错误；D．由该光电管阴极K的逸出功W0＝5.06eV，可知辐射出
的光子能使其发生光电效应的有氢原子从n＝5能级到基态、从n＝4能级到基态、从n＝3能级到基态、从n＝2能级到基态共4种，故D正确。
故选BD。13．α粒子的散射实验【详解】卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是α粒子散射实验.14．???? 6??
?? 51.0【详解】[1]大量类氢结构的氦离子从能级向低能级跃迁，最多能辐射出的光子种数为[2]辐射的光子最大能量为15．???
? 负极???? 正极???? 向下???? 磁场对运动电荷有力的作用【详解】[1][2]电子离开阴极后，电场要对其加速，电子带负
电，所加电场应该从B指向A，所以A的电势低，B的电势高，A接负极，B接正极；[3]磁铁两极之间的磁场从N指向S，电子从A向B运动，
根据左手定则可判断电子受洛伦兹力向下，因此向下偏转；[4]通过该实验我们能知道磁场对运动电荷有力的作用。16．???? 根据图像可
知为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型???? 光的双缝干涉实验，证明了光的波动性???? 光电电效应的实验，证明了光的粒子性【详解】[1]A图：根据图像可知为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型；[2]B图：光的双缝干涉实验，证明了光的波动性；[3]C图：此实验是光电效应的实验，说明光具有粒子性。17．3【详解】根据则它们发光光谱含有3种谱线。18．（1）；（2），【详解】（1）由公式可知，时对应的波长最长，代入数据解得，最长波长为（2）帕邢系中谱线在红外线区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速当n＝6时，由公式可得解得则频率为19．【详解】光子的动量光子的能量又由于根据动量守恒定律有解得答案第11页，共22页答案第11页，共22页试卷第11页，共33页试卷第11页，共33页 |
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