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原子结构 - Practice Questions (37)

Question 1: 1．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知；推动物理学的发展。下列说法符合事实的是

1．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知；推动物理学的发展。下列说法符合事实的是

  • A. A. 汤姆孙通过对阴极射线的研究，说明原子核有复杂结构
  • B. B. 查德威克用 ${ } ^ { \alpha }$ 粒子轰击 ${ } ^ { 14 } \mathrm {~N}$ 获得反冲核 ${ } ^ { 17 } \mathrm { O }$ ，发现了中子
  • C. C. 爱因斯坦对光电效应的研究，进一步证实了光有波动性
  • D. D. 卢瑟福通过对 $\alpha$ 粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型

Answer: D

Solution: A．汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的，A错误； B．查德威克用 $\alpha$ 粒子轰击铍核，发现了中子，B 错误； C．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出光具有粒子性，C错误； D．卢瑟福用 $\alpha$ 粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，D正确。

Question 2: 2 ．关于 $\alpha$ 粒子散射实验的下述说法中正确的是

2 ．关于 $\alpha$ 粒子散射实验的下述说法中正确的是

  • A. A. 实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的绝大部分
  • B. B. 实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部正电荷
  • C. C. 实验表明原子核是由质子和中子组成的
  • D. D. 实验表明该实验证实了汤姆生原子模型的正确性

Answer: B

Solution: 实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部正电荷，占有原子体积的极小部分，证实了原子的核式结构，但是该实验不能表明原子核是由质子和中子组成的。故选 B。

Question 3: 3．下列实验中，能证实光具有粒子性的是

3．下列实验中，能证实光具有粒子性的是

  • A. A. $\alpha$ 粒子散射实验
  • B. B. 光电效应实验
  • C. C. 光的单缝衍射实验
  • D. D. 光的双缝干涉实验

Answer: B

Solution: A．$\alpha$ 粒子散射实验说明原子具有核式结构，与光的性质没有关系，A 错误； B．光电效应实验证实光具有粒子性，B正确； CD．光的单缝衍射实验和光的双缝干涉实验都说明光具有波动性，CD 错误。

Question 4: 4．下列物理史实按时间先后顺序排列正确的是 ①汤姆生发现电子 （2）卢瑟福发现质子 （3）查德威克发现中子 （4）卢瑟福提出原子的核式结构

4．下列物理史实按时间先后顺序排列正确的是 ①汤姆生发现电子 （2）卢瑟福发现质子 （3）查德威克发现中子 （4）卢瑟福提出原子的核式结构

  • A. A. （1）（2）（4）（3）
  • B. B. （1）（4）（2）（3）
  • C. C. （4）（3）（1）（2）
  • D. D. （2）（3）（4）（1）

Answer: B

Solution: 首先是汤姆生发现电子，然后卢瑟福提出原子的核式结构，以后卢瑟福发现质子，最后查德威克发现中子；故按时间先后顺序排列为（1）（4）（2）（3）。

Question 5: 5．通过 $\alpha$ 粒子散射实验

5．通过 $\alpha$ 粒子散射实验

  • A. A. 发现了电子
  • B. B. 建立了原子的核式结构模型
  • C. C. 爱因斯坦建立了质能方程
  • D. D. 发现某些元素具有天然放射现象

Answer: B

Solution: 卢瑟福通过 $\alpha$ 粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型，故 B 正确，ACD错误。

Question 6: 6．在研究物理现象时往往要建立合理的物理模型，下列模型建构符合科学的是

6．在研究物理现象时往往要建立合理的物理模型，下列模型建构符合科学的是

  • A. A. ＂嫦娥 5 号＂与返回器交会对接过程可以把＂嫦娥 5 号＂看作质点模型
  • B. B. 研究地球表面树叶下落的过程可以看作自由落体模型
  • C. C. 解释氢原子光谱可以用卢瑟福的核式结构模型
  • D. D. 解释光电效应现象可以用爱因斯坦的光子模型

Answer: D

Solution: A．对接过程彼此结构要精细吻合，形状是主要因素，不能看作质点，故 A 错误； B．空气阻力是重要因素不能忽略，故 B 错误； C．应该用玻尔量子化模型，故 C 错误； D．爱因斯坦的光子说结合能量守恒规律可以解释光电效应的规律，故 D 正确；

Question 7: 8．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）

8．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）

  • A. A. 原子核的比结合能越大越稳定
  • B. B. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太小
  • C. C. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的势能减小，但原子的能量增大
  • D. D. 原子核发生一次 $\beta$ 衰变，该原子外层就失去一个电子

Answer: A

Solution: A．原子核的比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故 A正确； B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的频率太小，与光强无关，故B错误； C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，吸收能 量，电子的势能增大，动能减小，原子的能量增大，故 C 错误； D．原子核的 $\beta$ 衰变过程是中子转变为质子而释放出电子的过程，核外电子没有参与该反应中，故 D 错误。

Question 8: 9．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是

9．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是

  • A. A. 安培发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
  • B. B. 麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
  • C. C. 库仑提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
  • D. D. 感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果

Answer: D

Solution: A．奥斯特发现了通电导线周围存在磁场即电流的磁效应，法拉第发现了磁生电即电磁感应，选项 A 错误； B．麦克斯韦根据变化的磁场和变化的电场之间相互转化预言了电磁波的存在，他的学生赫兹用实验证实了电磁波的存在，B 错误； C．法拉第最早提出＂场＂的概念，并用电场线来描述电场，通过油滴实验测定了元电荷的数值的是密立根，C错误； D．楞次定律根据感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化，是磁场和电场之间的相互转化，遵守能量守恒定律，D正确；

Question 9: 10 ．阴极射线是

10 ．阴极射线是

  • A. A. 电子流
  • B. B. 质子流
  • C. C. 中子流
  • D. D. $\alpha$ 粒子流

Answer: A

Solution: 阴极射线其本质为电子流。

Question 10: 11．如图所示，$+ Q$ 表示金原子核，$\alpha$ 粒子射向金核时被散射，其偏转轨道可能是图中的（ ![](/images/questions/phys-atomic-structure/im...

11．如图所示，$+ Q$ 表示金原子核，$\alpha$ 粒子射向金核时被散射，其偏转轨道可能是图中的（ ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-001.jpg)

  • A. A. $b$
  • B. B. $c$
  • C. C. $d$
  • D. D. $e$

Answer: B

Solution: 在 $\alpha$ 粒子的散射现象中，由于 $\alpha$ 粒子带正电，所受金原子核的作用力是斥力，根据曲线运动的特点，可知斥力指向轨迹的内侧，只有 $c$ 符合要求，B正确，ACD 错误。

Question 11: 12 ．下列说法正确的是

12 ．下列说法正确的是

  • A. A. 磁感线总是从磁体的北极出发，终止于磁体的南极
  • B. B. 一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零
  • C. C. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
  • D. D. 微观世界的某些极少数带电微粒的能量的变化可以是连续的

Answer: C

Solution: A．在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出发，进入磁体的南极，在磁铁的内部，从磁体的南极到北极，故 A 错误； B．一小段通电导线在某处不受磁场力，可能该处磁感应强度为零，也可能是电流方向与磁场方向平行，故 B 错误； C．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，故 C 正确； D．微观世界的某些极少数带电微粒的能量的变化是不连续的，故 D 错误。

Question 12: 13．氢原子能级图如图所示，现有大量氢原子从 $n = 4$ 能级自发向低能级跃迁。已知金属锌的逸出功为 3.34 eV ，可见光的光子能量范围为 $1.62 \sim 3.11 \mathrm { ...

13．氢原子能级图如图所示，现有大量氢原子从 $n = 4$ 能级自发向低能级跃迁。已知金属锌的逸出功为 3.34 eV ，可见光的光子能量范围为 $1.62 \sim 3.11 \mathrm { eV }$ 。则大量氢原子跃迁时 ） | $n$ | $E _ { n } / \mathrm { eV }$ | | :--- | :---: | | $\infty$ | 0 | | 5 | - 0.54 | | 3 | - 0.85 | | 2 | - 1.51 | | 2 | - 3.40 | 1 $\_\_\_\_$ －13．6

  • A. A. 最多可辐射出 3 种不同频率的光子
  • B. B. 最多可辐射出 3 种不同频率的可见光
  • C. C. 从 $n = 4$ 向 $n = 1$ 能级跃迁发出的光最容易发生衍射
  • D. D. 辐射出的不同频率的光子最多有 3 种能使锌发生光电效应

Answer: D

Solution: A．大量氢原子从 ${ } ^ { n = 4 }$ 能级自发向低能级跃迁，根据 ${ } ^ { C _ { 4 } ^ { 2 } } = 6$ 可知最多可辐射出 6 种不同频率的光子，故 A 错误； B ．根据 $E _ { 4 } - E _ { 1 } = 12.75 \mathrm { eV } , E _ { 3 } - E _ { 1 } = 12.09 \mathrm { eV } , E _ { 2 } - E _ { 1 } = 10.2 \mathrm { eV } , E _ { 4 } - E _ { 2 } = 2.55 \mathrm { eV }$ ， $E _ { 3 } - E _ { 2 } = 1.89 \mathrm { eV } \quad E _ { 4 } - E _ { 3 } = 0.66 \mathrm { eV }$ 已知可见光的光子能量范围为 $1.62 \sim 3.11 \mathrm { eV }$ ，则最多可辐射出 2 种不同频率的可见光，故 B错误； C．从 $n = 4$ 向 $n = 1$ 能级跃迁发出的光，光子能量最大，频率最大，波长最短，最不容易发生衍射，故C错误； D．已知金属锌的逸出功为 3.34 eV ，可知辐射出的不同频率的光子最多有 3 种能使锌发生光电效应，故 D 正确。

Question 13: 16．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-002.jpg) 甲 ![](/imag...

16．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-002.jpg) 甲 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-003.jpg) 乙 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-004.jpg) 丙 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-005.jpg) 丁

  • A. A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
  • B. 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是不连续的
  • C. C. 图丙：卢瑟福通过分析 $a$ 粒子散射实验结果，发现了质子
  • D. D. 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

Answer: B

Solution: A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，爱因斯坦成功的解释了光电效应现象，A错误； B．波尔提出自己的原子模型，他指出氢原子能级是分立的，解释了原子发射光子的频率是不连续的， B 正确； C．卢瑟福通过分析 $\alpha$ 粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型，并没有发现质子，C错误 ； D．衍射是波的典型特征，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，D错误。

Question 14: 17．地铁列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，列车靠站后准备出发时，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。氢原子能级图如图乙所示，若光线发射器内大量处于 $n = 4$ 能级...

17．地铁列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，列车靠站后准备出发时，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。氢原子能级图如图乙所示，若光线发射器内大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子向 $n = 2$ 能级跃迁时，辐射出的光中只有 $a 、 b$ 两种单色光可以使该光电管阴极逸出光电子，其中 $a$ 光的光子能量更大。下列说法正确的是（ ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-006.jpg)

  • A. A. 该光电管阴极材料的逸出功可能为 2.55 eV
  • B. B. $a$ 光的频率小于 $b$ 光的频率
  • C. C. $a$ 光的光子能量为 2.55 eV
  • D. D. 若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警

Answer: C

Solution: ABC ．若光线发射器内大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子向 $n = 2$ 能级跃迁时，辐射出的光中只有 $a 、 b$ 两种单色光可以使该光电管阴极逸出光电子，其中 $a$ 光的光子能量更大。 则 $a$ 光的光子能量为 $E _ { a } = h v _ { a } = E _ { 4 } - E _ { 2 } = 2.55 \mathrm { eV }$ $b$ 光的光子能量为 $E _ { b } = h v _ { b } = E _ { 3 } - E _ { 2 } = 1.89 \mathrm { eV }$ 可知该光电管阴极材料的逸出功一定小于 $2.55 \mathrm { eV } , a$ 光的频率大于 $b$ 光的频率，故 AB 错误， C 正确 ； D．若部分光线被遮挡，光电子减少，则放大器的电流将减小，从而引发报警，故 D 错误。故选C。

Question 15: 18．关于下列四幅图说法正确的是（ ） 玻尔认为原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的 光电效应实验说明了光具有粒子性，爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 $a...

18．关于下列四幅图说法正确的是（ ） 玻尔认为原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的 光电效应实验说明了光具有粒子性，爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 $a$ 为 $\beta$ 射线、 $b$ 为 $\gamma$ 射线、 $c$ 为 $\alpha$ 射线，且 $b$ 射线的电离能力最强 汤姆孙发现少数 $\alpha$ 粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，并提出了原子的核式结构模型

  • A. A. ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-001.jpg)
  • B. B. ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-002.jpg)
  • C. C. ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-003.jpg)
  • D. D. ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-004.jpg)

Answer: B

Solution: A．由图和玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，故 A 错误； B．光电效应实验说明了光具有粒子性，爱因斯坦在光的粒子性和普朗克量子理论的基础上，提出了光子学说，建立了光电效应方程，故 B 正确； C．根据左手定则，$a$ 为 $\alpha$ 射线、 $b$ 为 $\gamma$ 射线、 $c$ 为 $\beta$ 射线，且 $a$ 射线的电离能力最强，$b$ 射线的穿透能力最强，故 C 错误； D．卢瑟福发现少数 $\alpha$ 粒子发生了较大偏转，说明原子的几乎全部质量和所有正电荷主要集中在很小的核上，提出了原子的核式结构模型，故 D 错误。

Question 16: 19．氢原子的能级结构如图所示，现用被电场从静止加速的电子束来撞击一群氢原子，使氢原子从基态跃迁到激发态后能辐射出三种不同频率的光子，则加速电压可能为（仅考虑电子在加速电场中的加速）（ ） | $n...

19．氢原子的能级结构如图所示，现用被电场从静止加速的电子束来撞击一群氢原子，使氢原子从基态跃迁到激发态后能辐射出三种不同频率的光子，则加速电压可能为（仅考虑电子在加速电场中的加速）（ ） | $n$ | $E / \mathrm { eV }$ | | :--- | :--- | | $\infty$ | 0 | | 5 | - 0.54 | | 4 | - 0.85 | | 3 | - 1.51 | | 2 | - 3.40 | ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-007.jpg)

  • A. A. 12.30 V
  • B. B. 12.08 V
  • C. C. 11.02 V
  • D. D. 10.06 V

Answer: A

Solution: 要使一群氢原子从基态跃迁到激发态后能辐射出三种不同频率的光子，则氢原子必须从基态跃迁到 $n = 3$ 的激发态，所以电子加速后的动能应不小于 ${ } ^ { \Delta E _ { 1 } = } { } _ { - 1.51 \mathrm { eV } - } ( - 13.6 \mathrm { eV } ) = 12.09 \mathrm { eV }$ 由功能关系 $e U = \Delta E$ 可知加速电压应不小于 12.09 V 。

Question 17: 20 ．下列说法中正确的是

20 ．下列说法中正确的是

  • A. A. 微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小
  • B. B. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
  • C. C. 原子核内的质子之间均存在核力和库仑力
  • D. D. 阴极射线的比荷比氢原核子小

Answer: B

Solution: 如果以 $\Delta x$ 表示粒子位置的不确定量，以 $\Delta p$ 表示粒子在 x 方向上的不确定量，由 $\Delta x \cdot \Delta p \geq \frac { h } { 4 \pi }$ 可知，粒子的位置与动量不可同时被确定，故 A 错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故 B 正确；核力属于短程力，相临的核子之间存在核力．距离大到一定程度就变为零，故 C 错误．阴极射线是电子．阴极射线的比荷比氢原子 核比荷大，故 D 错误。

Question 18: 21．可见光的光子能量如下表所示，玻尔的氢原子能级图如图所示，则关于氢原子能级跃迁的说法正确的是（ ） | 色光 | 红 | 橙 | 黄 | 绿 | 蓝—靛 | 紫 | | :--- | :--- ...

21．可见光的光子能量如下表所示，玻尔的氢原子能级图如图所示，则关于氢原子能级跃迁的说法正确的是（ ） | 色光 | 红 | 橙 | 黄 | 绿 | 蓝—靛 | 紫 | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | 光子 | | | | | | | | 范围 （eV） | $1.61 \sim 2.00$ | $2.00 \sim 2.07$ | $2.07 \sim 2.14$ | 2.14 ～ 2.53 | 2.53 ～ 2.76 | 2.76 ～ 3.10 | $4 - 0.85$ 3--1.51 $2 - 3.4$ $1 - 13.6$

  • A. A. 从高能级向低能级跃迁时可能辐射出 $\gamma$ 射线
  • B. B. 处于 $n = 2$ 能级的氢原子可以吸收红光发生电离
  • C. C. 从 $n = 3$ 的能级向 $n = 2$ 的能级跃迁时会辐射出红外线
  • D. D. 大量氢原子从 $n = 4$ 能级向低能级跃迁时可辐射出两种频率的可见光

Answer: D

Solution: A．$\gamma$ 射线为重核衰变或裂变时才会放出，氢原子跃迁无法辐射 $\gamma$ 射线，故 A 错误； B．氢原子在 $n = 2$ 能级吸收 3.4 eV 的光子能量就可以电离，红光最大能量仍小于 3.4 eV ，因此不可以使处于 $n = 2$ 能级的氢原子电离，故 B 错误； C．氢原子从 $n = 3$ 的能级向 $n = 2$ 的能级辐射光子的能量 $$ E = - 1.51 \mathrm { eV } - ( - 3.40 \mathrm { eV } ) = 1.89 \mathrm { eV } $$ 在可见光范围之内，因此不会辐射出红外线，故C错误； D．氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁至 $n = 2$ 能级辐射光子的能量： $$ E ^ { \prime } = - 0.85 \mathrm { eV } - ( - 3.40 \mathrm { eV } ) = 2.55 \mathrm { eV } $$ 在可见光范围之内；同理，从 $n = 3$ 的能级向 $n = 2$ 的能级辐射光子的能量也在可见光范围之内，其他不在可见光范围内。所以大量氢原子从 $n = 4$ 能级向低能级跃迁时可辐射出 2 种频率的可见光，故 D 正确。

Question 19: 22 ．下列说法中正确的是（ ）

22 ．下列说法中正确的是（ ）

  • A. A. 电子的发现说明原子是可分的
  • B. B. 天然放射现象说明原子具有核式结构
  • C. C. 光电效应证实了光具有波动性
  • D. D. 天然放射现象中的 $\alpha 、 \beta 、 \gamma$ 射线都能在电场中发生偏转

Answer: A

Solution: A．汤姆生发现电子后，说明原子是可以再分的，故 A 正确； B．天然放射现象说明原子核具有复杂结构，而 $\alpha$ 粒子散射实验提出原子具有核式结构，故B错误； C．光电效应证实了光具有粒子性，故 C 错误； D．$\alpha 、 \beta$ 射线均带电，在电场中受到电场力作用下偏转，而 $\gamma$ 射线不带电，则在电场中不发生偏转，故D错误。

Question 20: 23．下列描述不符合物理学史实的是

23．下列描述不符合物理学史实的是

  • A. A. 伽利略提出了能量守恒定律
  • B. B. 密立根通过油滴实验测出了元电荷 $e$ 的数值
  • C. C. 法拉第认为电荷间的相互作用是通过＂场＂这种物质发生的
  • D. D. 库仑通过精确测量，利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用规律

Answer: A

Solution: A．能量守恒定律是 19 世纪 40 年代前后，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立地提出来的，其中，迈尔、焦耳、亥姆霍兹的工作最有成，故 A错误 ； B．密立根通过油滴实验测出了元电荷的数值，并提出了带电体的带电量是元电荷的整数倍，故B正确； C．法拉第首先提出了＂场＂的概念，认为电荷间的作用是通过＂场＂实现的，符合史实，故 C正确； D．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律，故 D 正确。本题选错误的，故选 A。

Question 21: 24．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能。当一群氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级时，下列说法正确的是

24．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能。当一群氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级时，下列说法正确的是

  • A. A. 跃迁过程中氢原子的电势能减小，动能增大，电势能与动能之和保持不变
  • B. B. 跃迁过程中氢原子的电势能增大，动能减小，电势能与动能之和保持不变
  • C. C. 氢原子可辐射 6 种不同频率的光
  • D. D. 氢原子可辐射 3 种不同频率的光

Answer: C

Solution: AB ．氢原子由高能级到低能级跃迁，则跃迁过程中氢原子的电势能减小，根据 $$ k \frac { e ^ { 2 } } { r ^ { 2 } } = m \frac { v ^ { 2 } } { r } $$ 可得 $$ E _ { k } = \frac { k e ^ { 2 } } { 2 r } $$ 则 $r$ 减小，动能增大，原子向外辐射能量，总能量减小，即电势能与动能之和减小，选项 AB 错误 ； CD．氢原子可辐射 ${ } ^ { 2 } = 6$ 种不同频率的光，选项C正确，D错误。

Question 22: 25．以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是

25．以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是

  • A. A. 紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
  • B. B. 质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，根据 $\Delta E = \Delta m c ^ { 2 }$ 可知，在此过程中减少的质量转化成了能量
  • C. C. 若核反应后比结合能增大，则该反应一定会放出能量；若核反应后核子平均质量减小，则该反应一定要吸收能量。
  • D. D. 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大

Answer: D

Solution: A．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能 $$ E _ { \mathrm { k } _ { \mathrm { m } } } = h v - W _ { 0 } $$ 与入射光的频率有关，与光的照射强度无关，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能是不变的，故 A 错误； B．质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，根据 $\Delta E = \Delta m c ^ { 2 }$ 可知，不是质量和能量可以相互转化，二者概念根本不同，当发生质量亏损时，质量只是以光子形式发射出去，故 B 错误 ； C．核反应过程中如果核子的平均质量减小，核反应中就会出现质量亏损，根据 $\Delta E = \Delta m c ^ { 2 }$可知，则要释放能量，故 C 错误； D．氢原子的核外电子由较高能级迁到较低能级时，能量减小，释放光子，由高轨道跃迁到低轨道，根据 $$ \frac { k q e } { r ^ { 2 } } = m \frac { v ^ { 2 } } { r } $$ 可知，电子速度增大，动能增大，能量减小，则电势能减小，故 D 正确。故选 D。

Question 23: 26 ．在物理学发展过程中，很多物理学家都作出了杰出贡献。下列说法正确的是（ ）

26 ．在物理学发展过程中，很多物理学家都作出了杰出贡献。下列说法正确的是（ ）

  • A. A. 爱因斯坦提出的光子说成功解释了光电效应现象
  • B. B. 康普顿提出的物质波假说揭示了实物粒子也具有波动性
  • C. C. 汤姆孙发现电子并测出电子的电荷量
  • D. D. 牛顿发现万有引力定律并测出引力常量

Answer: A

Solution: A．爱因斯坦提出光子说，认为光由光子组成，每个光子的能量为 $E = h v$成功解释了光电效应现象，故 A 正确； B．物质波假说由德布罗意提出，指出实物粒子具有波动性；康普顿的贡献是发现康普顿效应，验证了光的粒子性，故 B 错误； C．汤姆孙通过阴极射线实验发现电子并测定了电子的比荷，但电子的电荷量由密立根通过油滴实验测得，故 C 错误； D．牛顿提出万有引力定律，但引力常量 $G$ 的测量由卡文迪许通过扭秤实验完成，故 D 错误。

Question 24: 27 ．如图为氢原子发射光谱，$H \alpha 、 H \beta 、 H _ { \gamma } 、 H _ { \delta }$ 是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（ ） ![](/ima...

27 ．如图为氢原子发射光谱，$H \alpha 、 H \beta 、 H _ { \gamma } 、 H _ { \delta }$ 是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（ ） ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-008.jpg)

  • A. A. 氢原子发射光谱属于连续光谱
  • B. B. $\mathrm { H } _ { \alpha }$ 谱线对应光子的能量最大
  • C. C. ${ } ^ { \mathrm { H } _ { \delta } }$ 谱线对应光子的频率最小
  • D. D. 该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生

Answer: D

Solution: A．氢原子发射光谱属于线状谱。A 错误 ； B． $\mathrm { H } _ { \alpha }$ 谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小。B 错误； C． $\mathrm { H } _ { \delta }$ 谱线波长最短，频率最大。C 错误； D．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生。D正确。

Question 25: 28 ．下列说法正确的是（ ）

28 ．下列说法正确的是（ ）

  • A. A. 一群处于 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，可以产生 4 种光子
  • B. B. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变小
  • C. C. 光电效应说明光具有粒子性，光的干涉和衍射现象说明光具有波动性
  • D. D. 汤姆生根据 $\alpha$ 粒子散射实验的结论提出了原子的核式结构模型

Answer: C

Solution: A．一群处于 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，可以产生光子种数为 $$ C _ { 4 } ^ { 2 } = 6 $$ 故A错误； B．放射性元素的半衰期只与核内部的自身因素有关，与原子所处的化学状态和温度、压力等于外部因素无关，故 B 错误； C．光电效应说明光具有粒子性，光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，故 C 正确； D．粒子散射实验中，$\alpha$ 粒子发生偏转是 $\alpha$ 粒子与原子内带正电的部分相互排斥的作用结果，少数 $\alpha$ 粒子发生较大偏转这一实验事实否定了汤姆生的枣糕模型，引发了卢瑟福提出核式结构模型，故 D 错误。

Question 26: 29．氢原子从第2能级跃迁到第1能级过程中的能量变化，以下说法中正确的有（ （1）电子的动能一定增大； （2）原子系统的电势能一定减小； （3）电子动能的增加量一定等于系统电势能的减少量； （4）电子...

29．氢原子从第2能级跃迁到第1能级过程中的能量变化，以下说法中正确的有（ （1）电子的动能一定增大； （2）原子系统的电势能一定减小； （3）电子动能的增加量一定等于系统电势能的减少量； （4）电子动能的增加量一定小于系统电势能的减少量．

  • A. A. 只有（1）（2）
  • B. B. 只有（1）（2）（3）
  • C. C. 只有（4）
  • D. D. 只有（1）（2）（4）

Answer: D

Solution: 氢原子从第 2 能级跃迁到第 1 能级过程中系统电场力做正功，电势能减小，电子的动能增加，跃迁过程中，释放一定频率的光子，所以电子动能的增加量一定小于系统电势能的减小量

Question 27: 30．有关下列四幅图的说法正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-009.jpg) 甲 ![](/images/questio...

30．有关下列四幅图的说法正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-009.jpg) 甲 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-010.jpg) 乙 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-011.jpg) 丙 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-012.jpg) 丁

  • A. A. 甲图，射线甲由 $\beta$ 粒子组成，射线乙为 $\gamma$ 射线，射线丙由 $\alpha$ 粒子组成
  • B. B. 乙图，卢瑟福通过 $\alpha$ 粒子散射实验发现绝大多数 $\alpha$ 粒子发生较大偏转
  • C. C. 丙图，粒子通过气泡室时的照片，通过照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况
  • D. D. 丁图，氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的

Answer: C

Solution: A．$\alpha$ 粒子，氦核流，带正电，$\beta$ 粒子，电子流，带负电，$\gamma$ 射线，电磁波，不带电，根据左手定则，甲轨迹的粒子带正电，是 $\alpha$ 粒子，乙轨迹的粒子不带电，是 $\gamma$ 射线， 丙轨迹的粒子带负电，是 $\beta$ 粒子， A 错误； B．卢瑟福通过 $\alpha$ 粒子散射实验发现绝大多数 $\alpha$ 粒子都照直穿过金渺，转角很小，很少粒子发生较大偏转，B 错误； C．由图和波尔理论可知，通过照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况，C正确； D．氢原子能级是分立的，氢原子在不同能级间跃迁必须满足对应前后两能级间能级差的能量才能被吸收或辐射，所以原子发射光子的能量是不连续的，发射光子的频率是不连续的，D 错误。

Question 28: 31．下列说法正确的是

31．下列说法正确的是

  • A. A. 随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动
  • B. B. 太阳光谱是吸收光谱，分析太阳光谱能推知地球大气层所含有的元素成分
  • C. C. 贝可勒尔首先发现天然放射现象，揭示了原子内部还有复杂结构
  • D. D. 核力是强相互作用，是短程力

Answer: D

Solution: A．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动， A 错误 ； B．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，B 错误； C．贝克勒尔首先发现天然放射现象，揭示了原子核内部还有复杂结构，C错误； D．核力是强相互作用的一种表现，是短程力，D正确。

Question 29: 32 ．在研究恒星时，恒星发出的光基本可以覆盖整个可见光谱。当光经过恒星的大气层时，大气中的每一种元素都会吸收特定波长的光，这样在地球上观测到的可见光谱中会出现黑色的条纹，这样的光谱被称为吸收光谱。根...

32 ．在研究恒星时，恒星发出的光基本可以覆盖整个可见光谱。当光经过恒星的大气层时，大气中的每一种元素都会吸收特定波长的光，这样在地球上观测到的可见光谱中会出现黑色的条纹，这样的光谱被称为吸收光谱。根据吸收光谱可以分析恒星大气层的大致成分构成。但是我们观测到某些恒星的吸收光谱中的黑色条纹会朝着红光方向偏移，该现象称为红移。根据图中信息，下列说法正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-013.jpg)

  • A. A. 观测到的波长变长，因此该恒星在远离地球
  • B. B. 观测到的波长变长，因此该恒星在靠近地球
  • C. C. 观测到的波长变短，因此该恒星在远离地球
  • D. D. 观测到的波长变短，因此该恒星在靠近地球

Answer: A

Solution: 根据多普勒效应可知，当波源与观察者相对靠近时，观察者接收的频率变高，当波源与观察者相对远离时，观察者接收的频率变低，根据 $$ c = \frac { \lambda } { T } = \lambda f $$ 可知，当波源与观察者相对靠近时，观察者观察到的波长变短，当波源与观察者相对远离时，观察者观察到的波长变长，结合题意，观测到恒星的吸收光谱中的黑色条纹朝着红光方向偏移，即观察到的波长变长，则接收的频率变低，即该恒星在远离地球。

Question 30: 33．在 $\alpha$ 粒子散射实验中，使少数 $\alpha$ 粒子发生大角度偏转的作用力应属于（

33．在 $\alpha$ 粒子散射实验中，使少数 $\alpha$ 粒子发生大角度偏转的作用力应属于（

  • A. A. 万有引力
  • B. B. 库仑力
  • C. C. 安培力
  • D. D. 洛伦兹力

Answer: B

Solution:

Question 31: 34．根据氢原子的玻尔模型，核外电子在第一 $( n = 1 )$ ，第三 $( n = 3 )$ 轨道上运动时，以下说法正确的是

34．根据氢原子的玻尔模型，核外电子在第一 $( n = 1 )$ ，第三 $( n = 3 )$ 轨道上运动时，以下说法正确的是

  • A. A. 速率之比为 $3 : 1$
  • B. B. 周期之比为 $1 : 3$
  • C. C. 能量之比为 $3 : 1$
  • D. D. 半径之比为 $1 : 3$

Answer: A

Solution: A ．电子在某条轨道上运动时，由 $\frac { m v _ { n } ^ { 2 } } { r _ { n } } = \frac { k e ^ { 2 } } { r _ { n } ^ { 2 } }$ 得，电子运动的速度 $V _ { n } = \sqrt { \frac { k e ^ { 2 } } { m r _ { n } } }$ 得 ： $v _ { 1 } : v _ { 2 } = 3 : 1$ ．故 A 正确 ； B．电子绕核做圆周运动的周期 $T _ { n } = \frac { 2 \pi r _ { n } } { v _ { n } } = \frac { 2 \pi r _ { n } } { e } \sqrt { \frac { m r _ { n } } { k } }$ 得 $T _ { 1 } : T _ { 2 } = 1 : 27$ ．故 B 错误 ； C．根据玻尔的原子理论， $\mathrm { E } _ { \mathrm { n } } = - \frac { E _ { 1 } } { n ^ { 2 } } , \mathrm { E } _ { 1 } : \mathrm { E } _ { 2 } = 9 : 1$ ，故 C 错误 ； D．根据题意可以知道，氢原子的玻尔模型，轨道半径公式 $r _ { n } = n ^ { 2 } r _ { 1 }$ ，核外电子在第 $1 、 { } ^ { 3 }$ 轨道上运动时，轨道半径之比 $1 : 9$ ．故 D 错误．

Question 32: 35 ．平行玻璃砖横截面如图，一束复色光斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为 $a 、 b$ 两束单色光，则下列说法正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-s...

35 ．平行玻璃砖横截面如图，一束复色光斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为 $a 、 b$ 两束单色光，则下列说法正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-014.jpg)

  • A. A. 在玻璃中传播时，$a$ 光的传播速度较小
  • B. B. 如果 $a$ 光能使得基态氢原子发生跃迁，则 $b$ 光也一定能使基态氢原子发生跃迁
  • C. C. 在通过同一双缝干涉装置，$a$ 光的相邻亮条纹中心间距较大
  • D. D. 增大入射光在上表面的入射角，在下表面 $b$ 光先发生全反射

Answer: C

Solution: A．光从空气射入玻璃，在玻璃表面发生折射，$a$ 光的偏折角小，所以 $a$ 光的折射率小，由 $v = \frac { c } { n }$ 可知在玻璃中传播时，$a$ 光的传播速度较大，故 A 错误； B．$a$ 光的折射率小，频率小，由 $\varepsilon = h v$ 知 $a$ 光的光子能量较小。若 $a$ 光能使得基态氢原子发生跃迁，说明 $a$ 光光子的能量正好等于两个能级之差，而 $b$ 光光子能量不一定等于两个能级之差，根据玻尔理论知 $b$ 光不一定能使基态氢原子发生跃迁，故 B 错误； C．$a$ 光的折射率小，频率小，波长较长，$\Delta x = \frac { L } { d } \lambda$ 可知 $a$ 光的相邻亮条纹中心间距较大，故C正确； D．因为光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角，由光路可逆性原理可以知道，光一定能从下表面射出，不会发生全反射，故 D 错误。

Question 33: 36．氢原子的能级如图，一群氢原子处于 $n = 4$ 能级上。当氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能 级时，辐射光的波长为 1884 mm ，下列判断正确的是 | $n$ |...

36．氢原子的能级如图，一群氢原子处于 $n = 4$ 能级上。当氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能 级时，辐射光的波长为 1884 mm ，下列判断正确的是 | $n$ | $E / \mathrm { eV }$ | | :---: | :---: | | $\infty - \cdots - \cdots - \cdots - \cdots$ | 0 | | 4 | 0.85 | | 3 | - 1.51 | $2 - 3.40$ 1 －13．6

  • A. A. 一群氢原子从 $n = 4$ 能级向 $n = 1$ 能级跃迁时，最多产生 4 种谱线
  • B. B. 氢原子从低能级向高能级跃迁时，一定吸收了一个光子的能量
  • C. C. 氢原子从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级时，辐射光的波长大于 1884 mm
  • D. D. 用氢原子从 $n = 2$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级辐射的光照射 $W _ { \text {透 } } = 6.34 \mathrm { eV }$ 的铂，能发生光电效应

Answer: D

Solution: A．一群处于 $n = 4$ 能级的氢原子向 $n = 1$ 能级跃迁时，最多产生 $\mathrm { C } _ { 4 } ^ { 2 } = 6$ 种谱线，故 A错误 ； B．氢原子从低能级跃迁至高能级需吸收能量，通常吸收能量的方式有两种：一种是用一 定能量的光子使氢原子跃迁；另一种是用一定能量的实物粒子使氢原子跃迁，故B错误； C．氢原子从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级时放出的光子能量大于从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级时放出的光子能量，由 $$ E = h v = h \frac { c } { \lambda } $$ 可得氢原子从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级时，辐射光的波长小于 1884 mm ，故 C 错误； D．氢原子从 $n = 2$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级辐射的光的能量为 $$ \Delta E = E _ { 2 } - E _ { 1 } = 10.2 \mathrm { eV } > 6.34 \mathrm { eV } $$ 所以能使铂发生光电效应，故 D 正确。

Question 34: 37 ．下列说法正确的是

37 ．下列说法正确的是

  • A. A. 电子的发现说明了原子核内部还有复杂结构
  • B. B. 卢瑟福根据 $\alpha$ 粒子散射实验提出了原子的核式结构
  • C. C. 密立根用摩擦起电的实验发现了电子
  • D. D. 在可见光中，红光的能量子最强

Answer: B

Solution: A．电子的发现，说明了原子不是组成物质的最小粒子，说明原子有一定的结构， A 错误 ； B．卢瑟福根据 $\alpha$ 粒子散射实验提出了原子的核式结构，B正确； C．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定阴极射线本质上是带负电的电子流，并求出了比荷，从而发现了电子，C错误； D．由光子的能量公式 $\varepsilon = h v$ 可知，在可见光中，红光的频率最小，红光能量子最弱，D 错误。

Question 35: 38．下列四幅图的有关说法中正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-015.jpg) 甲 ![](/images/questi...

38．下列四幅图的有关说法中正确的是 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-015.jpg) 甲 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-016.jpg) 乙 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-017.jpg) 丙 ![](/images/questions/phys-atomic-structure/image-018.jpg) 丁

  • A. A. 甲图中，氢原子向低能级跃迁时，氢原子的核外电子动能减小，电势能减小，原子能量减小
  • B. B. 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大
  • C. C. 丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由 $\alpha$ 粒子组成
  • D. D. 丁图中，链式反应属于轻核的聚变

Answer: B

Solution: A．氢原子向低能级跃迁时，电子从高轨道向低轨道运动，库仑力做正功，电子动能增大，电势能减小，辐射光子，原子能量减小，故 A 错误； B．在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，即单位时间照在单位面积上的光子数越多，能逸出的光电子越多，所以饱和光电流越大，故B正确； C．甲射线向左偏转，根据左手定则可知，甲粒子带正电，即为 $\alpha$ 粒子，乙射线不偏转，取出电磁波，丙射线向右偏转，根据左手定则可知，乙粒子带负电，即为电子，故 C 错误； D．链式反应属于重核的裂变，故 D 错误。

Question 36: 39 ．下列说法中正确的是

39 ．下列说法中正确的是

  • A. A. 卢瑟福通过实验发现了质子，其核反应方程为 ${ } _ { 2 } ^ { 4 } \mathrm { He } + { } _ { 7 } ^ { 14 } \mathrm {~N} \rightarrow { } _ { 8 } ^ { 17 } \mathrm { O } + { } _ { 1 } ^ { 1 } \mathrm { H }$
  • B. B. 铀核裂变的核反应是 ${ } ^ { 235 } \mathrm { U } \rightarrow { } _ { 56 } ^ { 141 } \mathrm { Ba } + { } _ { 36 } ^ { 92 } \mathrm { Kr } + 2 { } _ { 0 } ^ { 1 } \mathrm { n }$
  • C. C. 质子、中子、 $\alpha$ 粒子的质量分别为 $m _ { 1 } 、 m _ { 2 } 、 m _ { 3 }$ 。质子和中子结合成一个 $\alpha$ 粒子，释放的能量是 $\left( m _ { 1 } + m _ { 2 } - m _ { 3 } \right) c ^ { 2 }$
  • D. D. 原子从 $a$ 能级状态跃迁到 $b$ 能级状态时发射波长为 $\lambda _ { 1 }$ 的光子；原子从 $b$ 能级状态跃迁到 $c$ 能级状态时吸收波长为 $\lambda _ { 2 }$ 的光子，已知 $\lambda _ { 1 } > \lambda _ { 2 }$ 。那么原子从 $a$ 能级状态跃迁到 $c$能级状态时将要吸收波长为 ${ } ^ { \lambda _ { 1 } \lambda _ { 2 } }$ 的光子

Answer: A

Solution: A．卢瑟福用 $\alpha$ 粒子轰击氮核得到质子，该核反应方程式电荷数和质量数都守恒，故 A 正确； B．铀核裂变的核反应是 $$ { } _ { 92 } ^ { 235 } \mathrm { U } + { } _ { 0 } ^ { 1 } \mathrm { n } \rightarrow { } _ { 56 } ^ { 141 } \mathrm { Ba } + { } _ { 36 } ^ { 92 } \mathrm { Kr } + 3 { } _ { 0 } ^ { 1 } \mathrm { n } $$ 两边的中子不能约，故 B 错误； C．质子、中子、 $\alpha$ 粒子的质量分别为 $m _ { 1 } 、 m _ { 2 } 、 m _ { 3 }$ 。两个质子和两个中子结合成一个 $\alpha$ 粒子，质量亏损为 $$ \Delta m = 2 m _ { 1 } + 2 m _ { 2 } - m _ { 3 } $$ 所以释放的能量是 $$ \Delta E = \Delta m c ^ { 2 } = \left( 2 m _ { 1 } + 2 m _ { 2 } - m _ { 3 } \right) c ^ { 2 } $$ 故C错误； D．已知 $$ \lambda _ { 1 } > \lambda _ { 2 } $$ 所以 $$ v _ { 1 } < v _ { 2 } $$ 知从 $a$ 能级状态跃迁到 $b$ 能级状态时发射光子的能量小于从 $b$ 能级状态跃迁到 $c$ 能级状态时吸收光子的能量，有 $$ h v _ { 2 } - h v _ { 1 } = h v _ { 3 } $$ 即 $$ h \frac { c } { \lambda _ { 2 } } - h \frac { c } { \lambda _ { 1 } } = h \frac { c } { \lambda _ { 3 } } $$ 解得 $$ \lambda _ { 3 } = \frac { \lambda _ { 1 } \lambda _ { 2 } } { \lambda _ { 1 } - \lambda _ { 2 } } $$ 故 D 错误。

Question 37: 40．如图所示是氢原子的能级图，大量处于 $n = 4$ 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出 6 种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向 $n = 2$ 能级跃迁时释放的光子，则...

40．如图所示是氢原子的能级图，大量处于 $n = 4$ 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出 6 种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向 $n = 2$ 能级跃迁时释放的光子，则（ ） | $n$ | $E / \mathrm { eV }$ | | :--- | :--- | | $\infty$ | 0 | | 4 | －0．85 | | 3 | －1．51 | | 2 | －3．40 | $1 - - 13.60$ 6 种光子中共有 4 种光子也一定能使该金属板发生光电效应 《2025年10月30日高中物理作业》

  • A. A. 6 种光子中能量最小的是 $n = 4$ 激发态跃迁到基态时产生的
  • B. B. 6 种光子中有 3 种属于巴耳末系
  • C. C. 使 $n = 2$ 能级的氢原子电离至少需要 13.6 eV 的能量
  • D. D. 若从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级释放的光子恰能使某金属板发生光电效应，则在这

Answer: D

Solution: A．根据氢光谱的特点可知，从 $n = 4$ 激发态跃迁到 $n = 3$ 激发态时产生光子的能量最小，A 错误 ； B．巴耳末系是指氢原子由高能级向 $n = 2$ 能级跃迁时释放的光子， 6 种光子中从 $( n = 4 ) \rightarrow ( n = 2 )$ 与 $( n = 3 ) \rightarrow ( n = 2 )$ 的属于巴耳末系，即 2 种，B 错误 ； C．$n = 2$ 能级的氢原子具有的能量为 - 3.4 eV ，故要使其发生电离能量变为 0 ，至少需要 3.4 eV的能量，C错误； D．从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级释放的光子的能量为 $$ E _ { 42 } = - 0.85 \mathrm { eV } - ( - 3.4 \mathrm { eV } ) = 2.55 \mathrm { eV } $$ 恰能使某金属板发生光电效应，而从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级释放的光子的能量为 $$ E _ { 43 } = - 0.85 \mathrm { eV } - ( - 1.51 \mathrm { eV } ) = 0.66 \mathrm { eV } < 2.55 \mathrm { eV } $$ 不能使该板发生光电效应，从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级释放的光子的能量为 $$ E _ { 32 } = - 1.51 \mathrm { eV } - ( - 3.4 \mathrm { eV } ) = 1.89 \mathrm { eV } < 2.55 \mathrm { eV } $$ 不能使该板发生光电效应，而其它四种的能量均大于 2.55 eV ，一定能使该金属板发生光电效应，D正确。
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原子结构

37 练习题

知识点概述

原子结构是理解物质微观世界的基础，主要研究原子内部组成（质子、中子、电子）及其排布规律。在考试中，常结合α粒子散射实验、原子能级跃迁、光谱现象等经典模型进行考查，要求考生能够分析实验现象并推导结论。这部分内容概念性强，常以选择题形式出现。

题目数量:37

重点内容

  • 1卢瑟福α粒子散射实验与核式结构模型
  • 2玻尔原子模型与能级跃迁规律
  • 3原子光谱的产生原理与实验现象分析
  • 4质子、中子、电子的基本性质与原子组成

学习建议

建议结合实验示意图理解原子模型演变过程，重点掌握不同模型对应的实验证据和局限性。

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