鲁科版高中物理选修35第二章原子结构单元检测含答案解析Word文档下载推荐.docx

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B．氢原子只能发出平行光

C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的

D．氢原子发出的光互相干涉的结果

5．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．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现

6．下列说法正确的是．

A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律

B．根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大，光子的能量越小

C．由波尔理论知道氢原子从基态跃迁到激发态时会放出光子

D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

7．原子的质量主要集中在（）

A．质子上 

B．中子上 

C．电子上 

D．原子核上

8．下列说法中正确的是（　　）

A．卢瑟福通过a粒子散射实验证实了在原子内部存在质子

B．波尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律

C．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核

D．铀核（

）衰变成铅核（

）要经过8次α衰变和6次β衰变

9．卢瑟福利用

粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是

A．

B．

C．

D．

10．卢瑟福核式结构理论的主要内容有（ 

A．原子的中心有个核叫原子核 

B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C．原子的全部质量和几乎全部电荷都集中在原子核里 

D．电子在原子核内旋转

11．用光子能量为13.07eV的光子照射一群处在基态的氢原子，则氢原子发射多少种不同波长的光（ 

A．15 

B．10 

C．4 

D．1

12．原子核的比结合能与核子数的关系如图，由此可知（ 

A．越重的原子核，如铀核（

），因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定

B．越轻的原子核，如锂核（

），因为它的核子只有6个比铀核简单，因而比铀核结合得更坚固更稳定

C．原子核发生衰变的过程是比结合能增大的过程

D．原子核A和B结合成C，原子核F分裂成E和D，都会释放核能

13．我国的“神舟”六号载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启动．据科学家预测，月球上的土壤中吸附着数百万吨的

，每百吨

核聚变释放出的能量，相当于目前人类一年消耗的能量．下列关于

的叙述正确的是（ 

和

互为同位素B．

原子核内中子数为2

的原子核外电子数为2

代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子

二、多选题

14．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．强黄光能使某金属发生光电效应，那么同频率弱黄光也能

15．如图所示是氢原子的能级图，现有一群处于n＝4能级上的氢原子，它们在跃迁回到n=1能级的过程中，可能辐射出N种不同频率的光子．辐射出的光子照射某种金属，能产生的光电子最大初动能是Ek，已知该金属的逸出功是4.20eV，则（）

A．N＝3

B．N＝6

C．Ek＝8.55eV

D．Ek＝9.40eV

16．下列说法正确的是（）

A．只要入射光照强度足够大，就会发生光电效应

B．α粒子散射实验，表明原子具有核式结构

C．由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大

D．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能

17．下列说法正确的是（ 

A．爱因斯坦从理论上成功解释了光电效应现象

B．卢瑟福发现了物质的放射性，从而确定了原子核的组成

C．用相同频率的光照射同一金属，逸出的所有光电子都具有相同的初动能

D．由玻尔理论知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大

E.平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能

三、填空题

18．氢原子从A能级跃迁到B能级时，辐射出波长为λ1的光子，从A能级跃迁到C能级时，辐射出波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2，则氢原子从B能级跃迁到C能级时，将________（填“辐射”或“吸收”）光子，该光的波长为________．

19．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________．

20．氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=3向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为________eV．现用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有________种．

四、解答题

21．已知氢原子在基态时能级值E1=﹣13.6eV，氢原子光谱中除巴尔末系以外，还有赖曼系赖、帕刑系、布喇开系、普丰德系、哈弗莱系．其中赖曼系是指所氢原子从高能级的激发态跃迁至基态时的一组谱线．求赖曼系中能量最大的光子和能量最小的光子的波长各是多少？

22．如图所示，现有一群处于n＝4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1＝－13.6eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r1，静电力常量为k，普朗克常量h＝6.63×

10－34J·

s，rn＝n2r1，n为量子数，则：

（1）电子在n＝4的轨道上运动的动能是多少？

（2）电子实际运动中有题中所说的轨道吗？

23．某个光子是氢原子核外电子从n=4跃迁到n=1时所发出的，已知普朗克常量h=6.63×

10﹣34J•s，求：

（1）该光子的能量为多少eV？

（2）频率为多少Hz？

参考答案

1．C

【解析】

A、

是卢瑟福发现质子的核反应方程，为人类第一次实现的原子核的人工转变，A正确；

B、根据三种射线的特点可知，在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，B正确；

C、遏止电压

，大小与入射光的频率成线性关系，与入射光的光强无关，C错误；

D、处于n＝3能级的大量氢原子向低能级跃迁时，可能有：

3到2、3到1、2到1共三种情况，辐射光的频率可能有3种，D正确．

本题选择错误答案，故选C．

2．A

【分析】

α粒子散射实验估算原子核直径的数量级为10-15m；

爱因斯坦提出光子说．γ射线较强的穿透能力作用，而α粒子较强的电离能力；

玻尔提出了原子的能级结构模型理论．

【详解】

A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小，直径的数量级为10-15m，证明原子内是十分“空旷”的，故A正确；

B．利用γ射线的较强的穿透作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹，故B错误；

C．爱因斯坦于1905年为了解释光电效应现象提出了光子说；

故C错误；

D．玻尔提出了原子的能级结构模型理论，成功地解释了氢原子光谱，故D错误；

故选A．

3．D

汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，但没有测出电子的电量，是密立根测出了电子的电量,故A错误；

密立根通过著名的油滴实验测出了电子的电量；

并没有研究电子在电场中的匀速直线运动的研究，故B错误；

汤姆孙提出的原子模型中提出核外电子等于核内的正电荷；

对外呈现电中性，故C错误；

卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型；

故D正确．所以D正确，ABC错误．

4．C

根据玻尔理论得知，氢原子的能量不连续的，辐射的光子的能量是不连续的，则光子的频率

，光子的频率也是不连续的，从而产生几条不连续的亮线，C正确．

5．C

能揭示原子具有核式结构的实验是

粒子散射实验，故C正确，ABD错误。

6．B

A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律，质量有亏损，A错误；

B．根据

，可知，光的波长越大，光子的能量越小，B正确；

C．氢原子从基态向激发态跃迁只能吸收特定频率的光子，C错误；

D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频率有关，D错误．

故选B。

7．D

原子中电子的质量很小，可以忽略不计，原子的质量主要集中在原子核上，故D正确，ABC错误；

故选D；

8．D

卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型；

波尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律；

半衰期对大量的原子核适用；

根据电荷数守恒、质量数守恒，结合衰变的实质求出衰变的次数．

A．卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，没有证实原子内部存在质子，故A错误．

B．波尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但是不能解释所有原子光谱的实验规律，故B错误．

C．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故C错误．

），电荷数减小10，质量数少32，设经过n次α衰变，m次β衰变，则有：

4n=32

2n-m=10

解得

n=8

m=6

故D正确．

故选D．

【点睛】

本题考查了α粒子散射实验、玻尔理论，半衰期、衰变等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，对于半衰期，要注意对大量的原子核适用，少数的原子核不适用．

9．D

卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验结果是越靠近原子核的偏转角度越大，ACD错误、B正确．故选B．

10．A

卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：

在原子的中心有一个很小的核，叫原子核；

原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；

带负电的电子在核外空间里绕核旋转；

故BCD错误，A正确；

11．B

根据-13.6+13.07eV=0.53eV知，可知氢原子跃迁到第5能级，根据

＝10知，氢原子能发射10种不同波长的光，如图所示；

故B正确，ACD错误．

故选B．

12．D

核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间；

比结合能是指：

原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．

越重的原子核，如铀核（

），因为它的核子多，核力大，但由图可知，核子多的原子核，比结合能小，所以结合得不坚固，也不稳定，故A错误；

越轻的原子核，如锂核（

），因为它的核子只有6个比铀核简单，但锂核（

）的比结合能比铀核小，因而比铀核结合得更不坚固也更不稳定，故B错误；

原子核发生衰变的过程是比结合能不一定增大，比如发生β衰变，原子的核子数并没有变化，所以比结合能也没有增大，故C错误；

原子核A和B结合成C，原子核F分裂成E和D，都存在质量的亏损，都会释放核能，故D正确；

本题考查对核力的理解．核力是自然界四种基本作用力之一，与万有引力性质、特点不同，同时考查了结合能和比结合能的区别，注意两个概念的联系和应用．

13．C

的质子数为2，

质子数为1，不是同位素，故A错误；

的质子数为2，中子数为3-2=1，故B错误；

的质子数为2，核外电子数=质子数=2，故C正确；

含有的质子数为2，中子数为1，故D错误；

故选C．

元素符号的左上角数字表示质量数，左下角数字表示质子数，中子数=质量数-质子数，质子数=核外电子数；

质子数相同但中子数不同的一类原子叫同位素．

14．BD

卢瑟福在用

粒子轰击金箔的实验中，提出原子核式结构学说，A错误；

某些物质在紫外线照射下，能发出荧光，从而来设计防伪措施，B正确；

天然放射现象中产生的射线中，

射线都能在电场或磁场中发生偏转，而

射线不带电，因此在任何场都不偏转，C错误；

强黄光和弱黄光的频率相同，所以同频率弱黄光也能使某种金属发生光电效应，D正确．

15．BC

从n=4跃迁到n=1能级，可能从n=4跃迁到n=3、从n=3跃迁到n=2，从n=2跃迁到n=1，从n=4跃迁到n=2、从n=3跃迁到n=1，从n=4跃迁到n=1，即可能辐射6种不同频率的光子；

从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，即

hv=-0.85+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程得，光电子的最大初动能

Ekm=hv-W0=12.75-4.20eV=8.55eV．故选项BC正确，AD错误；

故选BC.

点睛：

解决本题的关键知道能级跃迁辐射的光子能量与能级差之间的关系，掌握光电效应方程，并能灵活运用，基础题．

16．BCD

试题分析：

当入射光的频率大于金属的极限频率，就会发生光电效应，与入射光的强度无关，故A错误．卢瑟福通过α粒子散射实验，说明原子具有核式结构模型，故B正确．氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，根据

知，电子的动能增大，则电势能减小，故C正确．中等核的比结合能较大，比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时，都有质量亏损，会放出核能，故D正确．

故选BCD

考点：

光电效应；

玻尔理论；

比结合能

【名师点睛】本题考查了光电效应、能级、核能等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．

17．ADE

爱因斯坦提出了光子说，从理论上成功解释了光电效应现象．故A正确．贝克勒尔发现了物质的放射性，从而确定了原子核的组成．故B错误．用相同频率的光照射同一金属，逸出的光电子最大初动能相同，但不是所有光电子的初动能都相同．故C错误．由玻尔理论知，氢原子辐射出一个光子后，轨道半径减小，电场力做正功，其电势能减小，核外电子的动能增大．故D正确．平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能．故E正确．故选ADE．

18．辐射

因为λ1＞λ2，根据γ＝

，知γ1＜γ2．A到B辐射光子的能量小于A到C辐射光子的能量，所以B能级能量比C能级能量大，跃迁时辐射光子，B、C间的能级差△E＝h

−h

．又知△E＝h

，解得λ3＝

．

解决本题的关键知道高能级向低能级跃迁，辐射光子，低能级向高能级跃迁，吸收光子，知道能级差与光子频率间的关系Em−En＝h

19．α粒子的散射实验

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.

20．1.895

当氢原子从n=3向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，可知逸出功为：

W0=E3-E2=-1.51-（-3.40）eV=1.89eV．

用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子的能量为-0.85eV，处于第4能级，由于n=4跃迁到n=2，n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于n=3跃迁到n=2辐射的光子能量，可知能使该金属发生光电效应的频率共有5种．

解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．

21．赖曼系中能量最大的光子和能量最小的光子的波长各是91.4nm、121.9nm

在赖曼系中，从电离状态跃迁到基态，光子能量最大，光子波长最小，从n=2跃迁到基态，光子能量最小，光子波长最长，结合△E＝

分析求解．

从电离状态跃迁到基态，光子能量最大，根据Emax＝

得，最小波长λmin＝

=

m=91.4nm．

由n=2的激发态跃迁到基态，光子能量最小，根据Emin＝

得，最大波长λmax＝

＝

m=121.9nm．

解决本题的关键知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小．

22．

（1）

（2）没有

（1）电子绕核运动，由库仑引力提供向心力，则：

又

，

解得电子绕核运动的动能：

；

（2）电子没有实际的轨道，这是玻尔理论保留了经典粒子观念的结果，这正是玻尔模型的局限性．

23．

（1）E=12.75eV

（2）

（1）根据玻尔的跃迁假说可得：

E=E4-E1=（-0.85）-（-13.6）=12.75eV，

（2）光子的能量：

E=hv，所以：

该题考查玻尔理论中的能级与跃迁，知道能级跃迁所满足的规律，能灵活运用，记住光子能量的表达式E=hv．基础题目．