【文档说明】高考物理一轮复习 精选题辑含答案： 课练39 原子结构.doc，共(9)页，239.500 KB，由MTyang资料小铺上传

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课练39原子结构1．从α粒子散射实验结果出发推出的结论有：①金原子内部大部分都是空的；②金原子是一个球体；③汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况；④原子核的半径的数量级是10－15m．其中正确的是()A．①②③B．①③④C．①②④D．①②③④答案：B解析：α粒子散射实验结果

表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转，并有极少数α粒子的偏转角度超过90°，有的甚至几乎被反弹回来，则从α粒子散射实验结果出发推出的结论有金原子内部大部分都是空的，汤姆孙

的原子模型不符合原子结构的实际情况，原子核的半径的数量级是10－15m，不能说明金原子是球体，B正确．2．下列说法正确的是()A．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验B．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫

做能量子C．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大角度偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一D．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大答案：BC解析：玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔

的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故A错误；普朗克能量量子化理论：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，故B正确；α粒子散射实验中少数α粒子发生了

较大角度偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一，故C正确；由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故D错误．3．如图所示为氢原子的能级图，在具有下列能量的光子或者电子中，不能使基态氢原

子吸收能量而发生跃迁的是()A．13eV的光子B．13eV的电子C．10.2eV的光子D．10.2eV的电子答案：A解析：13eV的光子的能量小于基态的电离能，又不等于基态与其他激发态间的能量差，该光子不会被吸收，电子与氢原子碰撞，可以把一部分或全部能量传递给氢原子，

而使其发生跃迁，所以13eV的电子和10.2eV的电子都可以被吸收.10.2eV的光子正好等于n＝1能级和n＝2能级的能量差，可以被氢原子吸收发生跃迁．所以不能使基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是A.4.(多选)氢原子的部分能级如

图所示，已知可见光子能量在1.62eV到3.11eV之间，由此可推知，氢原子()A．从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光一定为可见光C．从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．大量处于

n＝4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光答案：AD解析：由高能级向n＝1能级跃迁，最少能量为10.2eV，高于可见光频率，A正确；从高能级向n＝2能级跃迁，能量范围是1.89eV～3.4eV，有可能比可见光能量高，B错误；从

高能级向n＝3能级跃迁，能量范围是0.66eV～1.51eV，频率低于可见光，C错误；从n＝4能级向低能级跃迁时，4→2和3→2产生两种可见光，D正确．5．(多选)关于光谱，下列说法正确的是()A．各种原子的发射光谱都是线状谱B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是

相同的C．由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．根据各种原子发光的特征谱线进行光谱分析，可以鉴别物质和确定物质的组成成分答案：ACD解析：各种原子的发射光谱都是线状谱，都有一定

的特征，也称特征谱线，是因原子结构不同，导致原子光谱也不相同，因而可以通过原子发光的特征谱线来确定和鉴别物质，称为光谱分析．故A、C、D正确，B错误．6．氢原子发出a、b两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a光是由能级n＝5向n＝2跃迁时发出的，则b光可能是()A．从能级

n＝4向n＝3跃迁时发出的B．从能级n＝4向n＝2跃迁时发出的C．从能级n＝6向n＝3跃迁时发出的D．从能级n＝6向n＝2跃迁时发出的答案：D解析：由光路图知，b光的折射率大于a光的折射率，所以b光的光子能量大于a光的光子能量，a光是由能级n＝

5向n＝2跃迁时发出的，从能级n＝4向n＝3跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故A错误．从能级n＝4向n＝2跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故B错误．从能级n＝6向n＝3跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故C错误．从能级n＝6向n＝2跃迁时发

出的光子能量大于a光的光子能量，故D正确．7．(2018·辽宁沈阳郊联体期末)根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为()A．13.6eVB．3.4eVC．12.75eVD．12

.09eV答案：C解析：受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，说明氢原子从n＝1能级跃迁到n＝4能级上，所以照射氢原子的单色光的光子能量E＝E4－E1＝12.75eV，C正确．8．(2018·湖南永州二模)如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为

氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，谱线b是氢原子在下列哪种情形下跃迁时的辐射光()A．从n＝3能级跃迁到n＝2能级B．从n＝5能级跃迁到n＝2能级C．从n＝4能级跃迁到n＝3能级D．从n＝5能级跃迁到n＝3能级答案

：B解析：谱线a是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，谱线b比a的波长略短，则b光的频率比a光的频率略高，其光子的能量比a光光子的能量略大，所以谱线b是氢原子从n＝5能级跃迁到n＝2能级时的辐

射光，B正确．9．(2018·天津六校联考)如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是()A．若已知可见光的光子能量范围为1.62eV～3.11eV，则处于第4能级状态的氢原子，辐射光的谱线在可见光范围内的有2条B．当氢原子的电子由外

层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加C．处于第3能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为λ1、λ2、λ3(λ1>λ2>λ3)的三条谱线，则λ1＝λ2＋λ3D．若处于第2能级状态的氢原子向基态跃迁时辐射出的光能使某金属板发生光电效应，则

从第5能级跃迁到第2能级时辐射出的光也一定能使此金属板发生光电效应答案：A解析：若已知可见光的光子能量范围为1.62eV～3.11eV，则处于第4能级状态的氢原子，辐射光的谱线，对应的能量分别为ΔE1

＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV，ΔE2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eV，ΔE3＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，ΔE4＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV，ΔE5＝－1.

51eV－(－13.6eV)＝12.09eV，ΔE6＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，在可见光范围内的有2条，故A正确；当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，运动半径减小，则氢原子的电势能减小，而根据kq2r2＝mv2r可知

，电子的动能增加，故B错误；处于第3能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为λ1、λ2、λ3(λ1>λ2>λ3)的三条谱线，则有hν3＝hν2＋hν1，且λ＝cν，因此hcλ3＝hcλ2＋hcλ1，即1λ3＝1λ2＋1λ1，故

C错误；若处于第2能级状态的氢原子跃迁后辐射出的光能使某金属板发生光电效应，由于从第5能级跃迁到第2能级时辐射出的光的能量小于第2能级状态的氢原子向基态跃迁辐射出的光的能量，不一定能使此金属板发生光电效应．故D

错误．10．(2018·江西师大附中、临川一中联考)已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En＝E1n2，其中n＝2,3,4，„.1885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式

表示，这个公式写作1λ＝R122－1n2，其中n＝3,4,5，„.式中R叫里德伯常量，这个公式称为巴耳末公式．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为()A．－E1hcB.E12hcC．－E12hcD.E1hc答案：A解析：从

n＝3能级向n＝2能级跃迁辐射出的光子的能量为E3－E2＝hcλ，而1λ＝R122－133，E2＝14E1，E3＝19E1，四式联立解得R＝－E1hc，A正确．11．(2018·湖北七市州联考)(多选)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子向低能

级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子．其中莱曼系是指氢原子由高能级向n＝1能级跃迁时释放的光子，则()A．10种光子中波长最短的是从n＝5能级跃迁到n＝1能级时产生的B．10种光子中有4种属于莱曼系C．使n＝5能级的氢原子电离至少

要0.85eV的能量D．从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量答案：AB解析：10种光子中波长最短的就是频率(能量)最大的，是从n＝5能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子，A正确；10种光子

中，从激发态跃迁到n＝1能级辐射出的光子有四种，分别为从n＝5、4、3、2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子，它们都属于莱曼系，B正确；使n＝5能级的氢原子电离至少要0.54eV的能量，C错误；从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量为10.20eV，而从n＝3能

级跃迁到n＝2能级释放光子的能量为1.89eV，D错误．12．(2018·江西南昌二模)已知氢原子的基态能量为－E1，激发态能量为En＝－E1n2，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．氢原子由基态跃

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＋E1m(m为电子质量)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．若氢

原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁所产生的光子能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的光子也一定能使该金属发生光电效应答案：C解析：氢原子由基态跃迁到激发态时，氢原子吸收光子，能量增大，轨道半径增大，根据ke2r2＝

mv2r知，电子动能减小，而其电势能增大，故A错误；基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，则电子电离后的最大初动能为Ekm＝hν－E1，因此电子最大速度大小为－E1m，故B错误；根据C23＝3知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子，

故C正确；若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时所产生的光子能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的光子能量小于从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射的能量，不一定能使该金属发生光电效应，故D错误．刷题加餐练刷高考真题——找规律1

．(2014·山东卷)(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是()A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为325nm的光

照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级答案：CD解析：根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，辐射光的波长一定小于656nm

，因此A选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知B选项错误，D选项正确；一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C选项正确．2．(2016·北京卷，13)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种答案：C解析：因为是大量氢原子，所以根据C2n可得有3种可能，故C正确．刷仿真模拟——明趋向3．(2018·广东梅州一模)如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是()A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率

的光B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光的频率最小C．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应D．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最大答案：C解析：大量处于n＝4激

发态的氢原子向低能级跃迁最多可以辐射出N＝－2＝6种频率的光子，A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光的频率最小，波长最长，B、D错误；从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为E＝E2－E1＝10.2eV，大于金属铂的逸出功，能使其发生

光电效应，C正确．4．(2018·陕西咸阳二模)已知类氢结构氦离子(He＋)的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知()A．氦离子(He＋)处于n＝1能级时，能吸收45eV的能量跃迁到n＝2能级B．大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能

级跃迁时，只能发出2种不同频率的光子C．氦离子(He＋)从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的波长大D．若氦离子(He＋)从n＝2能级跃迁到基态，辐射出的光子能使某金属板发生光电效应，则从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子

一定也能使该金属板发生光电效应答案：C解析：吸收的光子能量等于两能级间的能量差，才能发生跃迁，从n＝1能级跃迁到n＝2能级，吸收的光子能量为40.8eV，故A错误．大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能级跃迁，能发出3种不同频率的光子，故B错误．由图可知，n＝4能级和n＝3能级的能量

差小于n＝3能级和n＝2能级的能量差，则从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射的光子能量小于从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射的光子能量，所以从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的频率低，波长大，故C正确．从n＝2能级跃迁到基态

释放的光子能量－13.6eV－(－54.4eV)＝40.8eV，若能使某金属板发生光电效应，从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量为－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV<40.8eV，则不一定能使该金属板发生光电效应，故D错误．5.(20

18·天津五校联考)氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3能级向n＝2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能级向n＝3能级跃迁时会辐射出紫外线C．从n＝3

能级跃迁到n＝2能级时，电子的电势能减小，氢原子的能量也减小D．氢原子在n＝2能级时可吸收任意频率的光而发生电离答案：C解析：γ射线的产生机理是原子核受激发才产生的，故A错误；根据跃迁规律可知氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级的能量差，从n＝4能级向n＝3能级

跃迁时辐射出的光子能量小于a光子的能量，不可能为紫外线，故B错误；根据库仑引力提供向心力，结合牛顿第二定律，可知ke2r2＝mv2r，从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的动能增大，电子的电势能减小，由于放出光子，氢原子的能量减小，故C正确；欲使在n＝2能级的氢原子发生电离，吸收

的光子能量一定不能小于3.4eV，故D错误．6．(2018·湖北模拟)根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En＝An2(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()A．氢原子辐

射一个能量为15A16的光子B．氢原子辐射一个能量为－15A16的光子C．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最高的光子能量为15A16D．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最高的光子能量为－15A16答案：B解析

：一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态的过程中，只能向外辐射一个光子；由玻尔理论可知辐射的光子的能量ΔE＝E4－E1＝A16－A＝－15A16，故B正确．7．(2018·河北邯郸一模)(多选)氢

原子从n＝6能级跃迁到n＝2能级时辐射出频率为ν1的光子，从n＝5能级跃迁到n＝2能级时辐射出频率为ν2的光子，上述两种光子均能使某金属发生光电效应．下列说法正确的是()A．频率为ν1的光子的能量较小B．频率为ν2的光子的

波长较大C．使用该金属做光电效应实验时，频率为ν2的光产生光电子的最大初动能较大D．对同一套光电效应装置，若用频率为ν2的光照射该装置恰好能发生光电效应，用频率为ν1的光子照射时，则遏止电压为hν1－hν2e答案：BD解析：由hν＝E6－E2和hν2＝E5－E2，可知hν1>hν2，所以

ν1>ν2，再由λ＝cν，知λ1<λ2，A错误，B正确；由Ek＝hν－W0，频率为ν1的光产生光电子的最大初动能较大，C错误；对同一套光电效应装置，若用频率为ν2的光照射该装置恰好能发生光电效应，则逸出功hν2＝W0，用频率为ν1的光照射，一定

能发生光电效应，又因为Uce＝Ek＝hν1－W0＝hν1－hν2，所以遏止电压为Uc＝hν1－hν2e，D正确．刷最新原创——抓重点8．已知氢原子的基态能量为E1，n＝2、3能级所对应的能量分别为E2和E3，大量处于n＝3能

级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是()A．能产生3种不同频率的光子B．产生的光子的最大频率为E3－E2hC．当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，对应的电子的轨

道半径变小，能量也变小D．若氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时放出的电子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2E．若要使处于n＝3能级的氢原子

电离，可以采用两种方法：一是用能量为－E3的电子撞击氢原子，二是用能量为－E3的光子照射氢原子答案：ACD解析：大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁能产生3种不同频率的光子，产生光子的最大频率为E3－E1h，A正确，B错误；当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时放出光子

，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小，C正确；氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，放出的光子能量为E2－E1，若该光子恰好能使某金属发生光电效应，该金属的逸出功为W0＝E2－E1，氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时放出的光子能量为E3－E1，用该光子

照射该金属表面时逸出的光电子的最大初动能为Ekm＝hν－W0＝E3－E1－(E2－E1)＝E3－E2，D正确；电子是有质量的，撞击氢原子时发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把－E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原

子吸收，E错误．9．每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究．氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为：1λ＝E1hc122－1n2(n＝3,4,5，„)，E1为氢原子基态能量，h为普朗克常量

，c为光在真空中的传播速度．锂离子Li＋的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式：1λ＝E′1hc162－1m2(m＝9,12,15，„)，E′1为锂离子Li＋基态能量，经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同．由此可以推算出锂离子Li＋基态能量与氢原子基态能

量的比值为()A．3B．6C．9D．12答案：C解析：因为锂离子线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同，则可知对应的各个波长都是相同的，由数学知识可知E′162＝E122，可得E′1＝9E1，故选C.刷易错易误——排难点易错点1不清楚能级跃迁对应的能量变化10．(2018·广东惠

州模拟)氢原子从能级M跃迁到能级N，吸收频率为ν1的光子，从能级M跃迁到能级P，释放频率为ν2的光子．则当它从能级N跃迁到能级P时将()A．放出频率为|ν2－ν1|的光子B．吸收频率为|ν2－ν1|的光子C．放出频率为ν1＋ν2的光子D．吸收

频率为ν1＋ν2的光子答案：C解析：氢原子从能级M跃迁到能级N时吸收光子，说明能级N的能量高于能级M的能量，氢原子从能级M跃迁到能级P时放出光子，说明能级P的能量低于能级M的能量，因此能级N的能量一定高于能级P的能量，氢原子从能级N跃迁到

能级P要放出光子，频率为ν1＋ν2.易错点2不清楚原子跃迁吸收能量的选择性11．(2018·辽宁葫芦岛普通高中协作体联考)(多选)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，氦离子的能级示意图如图所示

．在具有下列能量的光子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A．10.2eVB．45.5eVC．48.4eVD．51.0eV答案：CD解析：基态的氦离子吸收10.2eV的能量，能量为－44.2eV，不能发生跃迁，故A错误．基

态的氦离子吸收45.5eV的能量，能量为－8.9eV，不能发生跃迁，故B错误．基态的氦离子吸收48.4eV的能量，能量为－6.0eV，光子能被基态氦离子吸收而跃迁到第3能级，故C正确．基态的氦离子吸收51.0eV的能量，能量为－3

.4eV，光子能被基态氦离子吸收而跃迁到第4能级，故D正确．刷综合大题——提能力12．(2018·湖南长沙长郡中学入学考试)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子从离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道，要________(填“释放”或“吸收”)

能量．已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子的质量为m，则基态氢原子的电离能为________，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子后被电离，电离后电子的速度大小为________(已知普朗克常量为h)．答

案：吸收－E1＋E1m解析：氢原子中的电子从离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道，原子能量增大，需要吸收能量．氢原子的基态能量为E1(E1<0)，则基态氢原子的电离能为－E1.根据能量守恒定律得hν＋E1＝12mv2，解得电离后电子的速度大小为v＝＋E1m.