课时测评19 原子的结构-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评19　原子的结构 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题4分，共48分) 1.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在(　　) A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核 答案：D 解析：卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电荷的物质，将其称为原子核，D正确。 2．如图所示，α粒子散射实验中，移动显微镜M分别在a、b、c、d四个位置观察，则(　　) A．在a处观察到的是金原子核 B．在b处观察到的是电子 C．在c处能观察到α粒子 D．在d处不能观察到任何粒子 答案：C 解析：在四个位置观察到的均为α粒子。故选C。 3．(多选)卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，知道了(　　) A．原子具有核式结构 B．原子核内有中子存在 C．原子核是由质子和中子组成的 D．在原子中，原子核占有的空间很小 答案：AD 解析：α粒子散射实验结果说明原子是由原子核和核外电子组成的，原子核集中了全部正电荷和几乎全部的质量，而且原子核占有的空间很小，但无法说明原子核的内部结构，因此选项A、D正确，B、C错误。 4．(多选)玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有(　　) A．原子处于称为定态的能量状态时，电子在轨道上绕核转动，但并不向外辐射能量 B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的 C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子 D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率 答案：ABC 解析：由玻尔的原子理论可知，A、B、C正确，D错误。 5.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63～3.10 eV的光为可见光。要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为(　　) A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.51 eV 答案：A 解析：因为可见光光子的能量范围是1.63～3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到n＝3能级，则要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60) eV＝12.09 eV，选项A正确。 6.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处于n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。其中光子能量的最大值和最小值分别是(　　) A．13.6 eV和0.85 eV B．10.2 eV和1.89 eV C．12.75 eV和0.66 eV D．12.75 eV和2.55 eV 答案：C 解析：一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，能够发出C＝6种不同频率的光子，其中从n＝4能级跃迁到n＝1能级释放出的光子的能量值最大，为Emax＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，从n＝4能级跃迁到n＝3能级释放出的光子的能量值最小，为Emin＝E4－E3＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV。故C正确。 7．若用E1表示氢原子处于基态时的能量，处于第n能级的能量为En＝(n＝1，2，3，…)，则在下列各能量值中，可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出来的能量的是(　　) A． B． C． D． 答案：B 解析：处于第2能级的能量E2＝，则向基态跃迁时辐射的能量ΔE＝，处于第3能级的能量E3＝，则向基态跃迁时辐射的能量ΔE′＝，处于第4能级的能量为E4＝，向基态跃迁时辐射的能量ΔE ″＝，故B正确。 8．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有(　　) A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B．玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了各种原子的光谱 C．卢瑟福提出的原子的核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性 D．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子的核式结构模型的主要依据 答案：D 解析：汤姆孙发现电子后猜想出原子核内的正电荷是均匀分布的，故A错误；玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了氢原子的光谱，但不能解释其他原子光谱，故B错误；卢瑟福提出的原子的核式结构模型无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，故C错误；α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子的核式结构模型的主要依据，故D正确。故选D。 9.如图是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止。图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是(　　) A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点 答案：C 解析：α粒子(氦原子核)和重金属原子核都带正电，互相排斥，加速度方向与α粒子所受斥力方向相同，带电粒子加速度方向沿相应点与重金属原子核连线指向曲线的凹侧，故只有选项C正确。 10.(多选)根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图为原子的核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子的运动轨迹。下列说法正确的是(　　) A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子 B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大 C．α粒子出现较大角度偏转的过程中电势能先变小后变大 D．α粒子出现较大角度偏转的过程中加速度先变大后变小 答案：BD 解析：汤姆孙对阴极射线的探究发现了电子，A错误；α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到较大的库仑斥力，B正确；α粒子在运动过程中一直受到斥力，靠近原子核过程中库仑力做负功，电势能增大，远离原子核过程中库仑力做正功，电势能减小，C错误；靠近原子核过程中库仑力增大，加速度增大，远离原子核过程中库仑力减小，加速度减小，D正确。 11．氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是(　　) A．一个处于n＝2能级的氢原子，可以吸收一个能量为2 eV的光子 B．大量处于n＝5能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出12种不同频率的光子 C．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量不可能大于13.6 eV D．用能量为10 eV和4 eV的两种光子同时持续照射大量处于基态的氢原子，有可能使个别氢原子电离 答案：C 解析：一个处于n＝2能级的氢原子，吸收一个能量为2 eV的光子后能量为－1.4 eV，根据能级图可知无此能级，A错误；大量处于n＝5能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出C＝10种不同频率的光子，B错误；因为氢原子最高能级的能量为0，最低能级的能量为－13.6 eV，所以氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量不可能大于13.6 eV，C正确；用能量为10 eV和4 eV的两种光子同时持续照射大量处于基态的氢原子都不能使氢原子电离，D错误。 12．(多选)图甲为氢原子的部分能级图，现有大量处于n＝4能级的氢原子将发生跃迁。图乙为光电效应演示装置，现将氢原子跃迁发出的光照射锌板，已知锌板逸出功为3.4 eV。下列说法正确的是(　　) A．最多能发出6种不同频率的光 B．锌板不会发生光电效应 C．若发生光电效应，则验电器内的金属片带负电 D．若发生光电效应，从锌板打出的光电子的最大初动能为9.35 eV 答案：AD 解析：根据玻尔原子理论可知，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁能产生C＝6种不同频率的光子，A正确；氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级时，辐射的光子能量最大，其值为ΔE＝E4－E1＝12.75 eV＞W0＝3.4 eV，故锌板会发生光电效应，B错误；若发生光电效应，则锌板由于缺少电子而带正电，则验电器内的金属片带正电，C错误；根据爱因斯坦光电效应方程可得光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0＝12.75 eV－3.4 eV＝9.35 eV，D正确。故选AD。 13．(12分)已知氢原子基态的电子轨道半径为r1＝0.53×10－10 m，基态的能量值为E1＝－13.6 eV。处在量子数n激发态的氢原子的能级值En＝，h＝6.63×10－34 J·s。 (1)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出几条光谱线。 (2)计算这几条光谱线中最长的波长。 答案：(1)见解析图　(2)6.58×10－7m 解析：(1)这群氢原子自发跃迁辐射会得到三条光谱线，如图所示。 (2)波长最长的光谱线是从n＝3能级向n＝2能级跃迁产生的，则有hν＝E3－E2，又ν＝，所以λ＝＝ m≈6.58×10－7 m。 学科网（北京）股份有限公司 $