2010-2012高考物理高频考点精选分类解析58 原子结构和能级

本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。
2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点58 原子结构和能级
1. （2012·江苏物理）如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 _____________.
1.【答案】C
【解析】谱线从左向右的波长依次增大，正确的是C。
【考点定位】此题考查能级、玻尔理论、光谱及其相关知识。
2（2012·福建理综）关于近代物理，下列说法正确的是________。（填选项前的字母）
A．α射线是高速运动的氦原子
B．.核聚变反应方程H+H→He+n，n表示质子
C．.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
D．.玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征
2.【答案】：D
【解析】：α射线是高速运动的氦原子核，选项A错误；核聚变反应方程H+H→He+n，n表示中子，选项B错误；从金属表面逸出的光电子的最大初动能随照射光的频率的增大而增大，但不是成正比，选项C错误；玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征，选项D正确。
3.（2012·北京理综）一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子
A． 放出光子，能量增加
B． 放出光子，能量减少
C． 吸收光子，能量增加
D． 吸收光子，能量减少
3.【答案】：B
【解析】氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子放出光子，能量减少，选项B正确。
【考点定位】此题考查波尔理论、能级及其相关知识。
4．（2012·四川理综）如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子
A．从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
B．从n=5能级跃迁到n=1能级比n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大
C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量
4.【答案】：A
【解析】：由玻尔理论可知，从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长，选项A正确；辐射出电磁波的速度一样大，选项B错误；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的，处于基态出现的概率最大，选项C错误；从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，选项D错误。
【考点定位】此题考查能级、玻尔理论及其相关知识。
5．（2010上海物理）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
A．α粒子的散射实验 B．对阴极射线的研究
C．天然放射性现象的发现 D．质子的发现
【答案】A
【解析】卢瑟福提出了原子的核式结构模型建立的基础是α粒子的散射实验，选项A正确；汤姆孙发现电子的基础是对阴极射线的研究，选项B错误；贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核具有复杂的结构，选项C错误；卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子，选项D错误。
【点评】此题考查物理学史上的重要实验及其对应的重大发现。
6.(2010四川理综)下列说法正确的是
A．α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部
B． 氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射
C． 裂变反应有质量亏损，质量数不守恒
D．γ射线是一种波长很短的电磁波
【答案】D
【解析】：α粒子大角度散射表明α粒子在穿过金箔时受到了很大的库仑斥力，说明原子中有一个带正电的核，选项A错误；任何光从空气射入水时都不可能发生全反射，选项B错误；裂变反应有质量亏损，但质量数守恒，选项D错误；γ射线是一种波长很短频率很高的电磁波，选项D正确。
【点评】此题综合考查α粒子大角度散射实验、全反射、裂变反应、γ射线的本质等。
7． (2010新课标)用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3>ν2>ν1，则_______.(填入正确选项前的字母)
A、ν0<ν1 B、ν3=ν2+ν1 C、ν0=ν1+ν2+ν3 D、
【答案】B
【解析】：大量氢原子跃迁时只能发射频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，这说明氢原子是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，hν3=hν2+hν1，解得：ν3=ν2+ν1，选项B正确。
【点评】此题考查能级、能量守恒定律及光的发射。
8．（2010重庆理综）氢原子的能级示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示。
色光
赤
橙
黄
绿
蓝—靛
紫
光子能量范围（eV）
1.61~2.00
2.00~2.07
2.07~2.14
2.14~2.53
2.53~2.76
2.76~3.10
处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为
A．红、蓝靛
B．黄、绿
C．红、紫
D．蓝靛、紫
【答案】A
【解析】根据玻尔理论，如果激发态的氢原子处于第二能级，只能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光范围；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝—靛，所以选项A正确。
【点评】此题考查能级、光谱和发射及其相关计算。
9（2012·山东理综）氢原子第n能级的能量为，其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则= 。
9【答案】
【解析】当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的能量E= E1/16- E1/4= -3E1/16；氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的能量E’= E1/4- E1= -3E1/4；光子能量为hν，则=。
【考点定位】此题考查能级、玻尔理论及其相关知识。
10 （2011江苏物理）按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，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___________(普朗克常量为h ).
答案：越大
解析：电子离原子核越远，电势能越大，氢原子的能量越大。由能量守恒定律，hν+ E1=mv2，解得电离后电子速度大小为v=。