《（天津专用）2020届高考物理一轮复习 考点规范练69 原子结构 氢原子光谱（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（天津专用）2020届高考物理一轮复习 考点规范练69 原子结构 氢原子光谱（含解析）新人教版（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点规范练69原子结构氢原子光谱一、单项选择题1.卢瑟福粒子散射实验的结果()A.证明了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动2.利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分,下列关于光谱分析的说法正确的是()A.利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B.利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分C.高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D.同一种物质的线状谱的亮线与吸收光谱上的暗线由于光谱的不同,它们没有关系3.(2017北京卷)2017年年初,我国研制的“
2、大连光源”极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm=10-9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲,“大连光源”因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.610-34 Js,真空中光速c=3108 m/s)()A.10-21 JB.10-18 JC.10-15 JD.10-12 J4.(2018江苏扬州中学月考)1995年科学家“制成”了反氢原子,它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成的,
3、反质子和质子有相同的质量,带有等量异种电荷。反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级如图所示。下列说法正确的是()A.反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B.基态反氢原子的电离能是13.6 eVC.基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁D.在反氢原子谱线中,从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长5.(2018天津卷)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H、H、H和H,都是氢原子中电子从量子数n2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定()A.H对应的前后能级之差最小B.同一介质对H的折射率最大C.同一介质中H的传播速度最大D.用H照射某一金属能发生光电效应,则
4、H也一定能二、多项选择题6.右图为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验装置的示意图,对于荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象,下列说法正确的是()A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C.放在C、D位置时,屏上观察不到闪光D.放在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少7.(2018湖北宜昌长阳二中期中)以下关于玻尔原子理论的说法正确的是()A.电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的B.电子在绕原子核做圆周运动时,稳定地产生电磁辐射C.电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级
5、时要辐射光子D.不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光可以被氢原子吸收8.(2018安徽师大附中模拟)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,大量处于第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.产生的光子的最大频率为E3-E2hB.当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时,对应的电子的轨道半径变小,能量也变小C.若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E3-E2D.若要使处于能级n=3的氢原子
6、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的光子照射氢原子三、非选择题9.已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.52810-10 m,量子数为n的能级值En=-13.6n2 eV。(1)求电子在基态轨道上运动的动能;(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画一张能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线?(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长。(静电力常量k=9109 Nm2/C2,电子电荷量e=1.610-19 C,普朗克常量h=6.6310-34 Js,真空中光速c=3.0108 m/s)考点规范练69原子结构氢原子光谱1.C解析粒子散射
7、实验发现,原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核,它并不能证明原子核是由质子和中子组成的,故本题答案为C。2.B解析由于高温物体的光谱包括了各种频率的光,与其组成成分无关,A错误;某种物质发光的线状谱中的亮线与某种原子发出的某频率的光对应,通过这些亮线与原子的特征谱线对照,即可确定物质的组成成分,B正确;高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线,这些暗线与所经物质有关,C错误;某种物质发出某种频率的光,当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光,因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应,D错误。3.B解析电离能等于一个处于极紫外波段的光子能量E=h=hc=6.610-3
8、4310810010-9J1.9810-18J,故选B。4.B解析反氢原子和氢原子有相同的能级分布,所以反氢原子光谱与氢原子光谱相同,A错误;处于基态的氢原子的电离能是13.6eV,具有大于等于13.6eV能量的光子可以使氢原子电离,B正确;基态的氢原子吸收11eV光子,能量为-13.6eV+11eV=-2.6eV,不能发生跃迁,所以该光子不能被吸收,C错误;在反氢原子谱线中,从n=2能级跃迁到基态辐射光子能量最大,频率最大,波长最小,D错误。5.A解析本题以氢原子能级跃迁模型为切入点,考查光的频率与折射率、传播速度的关系以及发生光电效应的条件等知识点。能级跃迁时辐射光子的能量E=h=hc,可
9、得光子波长越长,光子频率越低、能量越小,光谱线对应的能级差越小,选项A正确;同一介质对频率最低的H折射率最小,选项B错误;H的波长最短,频率最高,对同一介质的折射率最大,由n=cv可得在介质中的传播速度最小,选项C错误;H波长大于H,故H的频率小于H的频率,故用H照射某金属发生光电效应时,用H照射不一定能发生光电效应,选项D错误。6.ABD解析根据粒子散射现象,绝大多数粒子沿原方向前进,少数粒子发生较大偏转,A、B、D正确。7.AD解析根据玻尔理论知,电子绕核做圆周运动的半径是一些分立值,A正确;电子绕核做圆周运动时,不发生电磁辐射,B错误;从低能级向高能级跃迁时,需吸收光子,C错误;当吸收的
10、光子能量等于两能级间的能级差时,才能被氢原子吸收,所以不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光可以被氢原子吸收,D正确。8.BC解析大量处于能级n=3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错误;当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时,能量减小,电子离原子核更近,电子轨道半径变小,B正确;若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,由光电效应方程可知,该金属的逸出功恰好等于E2-E1,则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1放出的光子照射该金属时,逸出光电子的最大初动能为(E3-E1)-(E2-E1)=E3-E2,C正确;
11、电子是有质量的,撞击氢原子是发生弹性碰撞,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,因此不能使氢原子电离,而光子的能量可以完全被氢原子吸收,使氢原子电离,D错误。9.解析(1)核外电子绕核做匀速圆周运动,静电力提供向心力,则ke2r12=mv2r1,又知Ek=12mv2,故电子在基态轨道的动能为Ek=ke22r1=9109(1.610-19)220.52810-10J2.1810-18J13.6eV。(2)当n=1时,能级值为E1=-13.612eV=-13.6eV。当n=2时,能级值为E2=-13.622eV=-3.4eV。当n=3时,能级值为E3=-13.632eV=-1.51eV。能发出光谱线的跃迁分别为32,21,31共3种,能级图如图所示。(3)由E3向E1跃迁时发出的光子频率最大,波长最短。h=E3-E1,又知=c,则有=hcE3-E1=6.6310-343.010812.091.610-19m1.0310-7m。答案(1)13.6 eV(2)图见解析(3)1.0310-7 m3
