第4章 原子结构 真题体验-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

真题体验 第四 黑题高考真题练 考点1电子的发现原子的核式结构模型 1.（2020·天津高考)在物理学发展的进程中， 人们通过对某些重要物理实验的深入观察和 研究，获得正确的理论认识.下列图示的实验 中导致发现原子具有核式结构的是 验电器锌板紫外线灯 单缝双缝 A 力 02 Q粒子源 金箔荧光屏 以显微镜 发射 接收 电路 0 2.(福建高考)在卢瑟福粒子散射实验中，金 箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图 画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程 的径迹，其中正确的是 D 考点2光谱氢原子光谱玻尔的原子模型能级 3.(2022·广东高考)目前科学家已经能够制备 出能量量子数n较大的氢原子.氢原子第n能 级的能最为E,8,其中E,=-13.6eY下图 是按能量排列的电磁波谱，要使n=20的氢原 子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成 氢离子，被吸收的光子是 ( 第四章舞 章 原子结构 限时：20min 红外线 紫外线 X射线 102 10 1 10 10 10 能量(eV A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子 C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子 (2023·湖北高考)2022年10月，我国自主研 发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射该卫 星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测 波长为121.6nm的氢原子谱线（对应的光子能 量为10.2eV).根据如图所示的氢原子能级图， 可知此谱线来源于太阳中氢原子 () A.n=2和n=1能级之间的 n EleV 0 跃迁 -0.85 B.n=3和n=1能级之间的 3 -1.51 跃迁 2 -3.40 C.n=3和n=2能级之间的 1 -13.6 跃迁 D.n=4和n=2能级之间的跃迁 5.(2023·山东高考) 2 “梦天号”实验舱携带 钟激光 世界首套可相互比对 的冷原子钟组发射升 空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具 有重要意义.如图所示为某原子钟工作的四能 级体系，原子吸收频率为。的光子从基态能 级I跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出 频率为”1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2， 并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1， 实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率 为？的光子回到基态.该原子钟产生的钟激 光的频率y2为 A.vo+v+v3 B.vo+v1-V3 C.vo-v1+V3 D.vo-v1-V3 白题59 第五章 原子核与基本粒子 第1节 原 白题 基础过关练 题型1原子核的组成 1.(2023·北京海淀质检)一个原子核为29Bi,关 于这个原子核，下列说法正确的是() A.核外有83个电子，核内有127个质子 B.核外有83个电子，核内有83个质子 C.核内有83个质子，210个中子 D.核内有210个核子 2.卢瑟福曾预言：在原子核内，除了质子外，还可能 有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在他 的主要依据是通过实验发现原子核 A.核外电子数与核内质子数相等 B.核电荷数与核外电子数相等 C.核电荷数与核内质子数相等 D.核电荷数约是质量数的一半 题型2同位素 3.（2023·陕西西安关山中学质检)（多选）氢有 三种同位素，分别是氕(H)、氘(H)、 氚(H),则 A.它们的质子数相等 B.若为中性原子，它们的核外电子数相等 C.它们的核子数相等 D.它们的化学性质相同 4.(2022·河北衡水长江中学质检)下列表示某种 元素的各同位素间的质量数(A)、质子数(Z)和 中子数(N)三者关系的图像正确的是( D 选择性必修第三册·JK 子核的组成 限时：l0min 5.某科学家成功合成了具有极强放射性的117 号新元素，是在实验室人工创造的最新的超 重元素.新元素有两种同位素，其中一种有176 个中子，而另一种有177个中子，则： (1)该元素两种同位素的原子核的核电荷数 各为多少？原子的核外电子数各为多少？ (2)该元素两种同位素的原子核的质量数各 为多少？ (3)若用X表示117号元素的元素符号，该元 素的两种同位素用原子核符号如何表示？ 题型3核力 6.对原子核的组成，下列说法正确的是（) A.核力可使一些中子组成原子核 B.核力可使较多的质子组成原子核 C.不存在只有质子的原子核 D.质量较大的原子核内一定有中子 7.在下列判断中，正确的是 ( A.组成8U核的核子中任何两个核子之间都 存在不可忽略的核力作用 B.组成8U核的中子中任何两个中子之间都 存在不可忽略的核力作用 C.组成8U核的质子中任何两个质子之间都 存在不可忽略的库仑斥力作用 D.组成8U核的质子中任何两个质子之间都 存在不可忽略的核力作用 进阶突破拔高练P12 黑白题60可发出V种频率的光，满足N=C-4X3=6,故B正确；C.由 图可知氢原子从第二能级跃迁到第七能级，照射光子的波长 为397nm,故处于第二能级的氢原子想要被电离，需要能量 更大的光子，即波长应小于397nm,故C错误：D.由图可知. 氢原子在各能级之间跃迁时发出的光的波长不连续，即氢原 子光谱是线状光谱，且在可见光范围内的只有4条谱线，故 D正确.故选BD. 4.(1)见解析（2)见解析 解析：(1)装置中用来模拟α粒子的为小钢球，装置中用来 模拟原子核半径的部分为装置中的凸起部分的半径.从该模 拟实验中可以观察到的现象：大部分钢球沿原轨道做直线运 动，小部分偏离发射方向做曲线运动但偏角较小，极少部分 被反弹回来(2)不能将“原子核模型仪”改成圆柱状，如果改 成圆柱状，小球与圆柱碰撞后都做偏折方向不同的直线运动， 与α粒子散射实验现象不符合. 真题体验 第四章 原子结构 黑题 高考真题练 1.D解析：A.双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误； B.光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；C.该实 第五章 原子 第1节原子核的组成 白题基础过关练 1.D解析：根据：质量数=质子数+中子数，可知该原子核的质 量数为210，质子数为83，则中子数为127，而质子与中子统 称为核子，则核子数为210，但由于不知道该原子的电性，因 此不能确定核外电子数.故选D. 2.D解析：卢瑟福曾预言：在原子核内，除了质子外，还可能 有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在.他的主要依据 是通过实验发现原子核的核电荷数约是质量数的一半，故 D正确，ABC错误.故选D. 3.ABD解析：C.气、氘、氚的核子数分别为1、2、3，故C错 误；AB.由中性原子状态可知质子数和核外电子数均相同， 都是1，故AB正确；D.中子数等于核子数减去质子数，故中 子数各不相同，它们三个是同位素，同位素化学性质相同，只 是物理性质不同，故D正确.故选ABD. 4.B解析：BC.各同位素间的质子数相同，为一定值，同位素 的质量数不同，故B正确，C错误.AD.同位素的质子数相 同，中子数不同，质量数等于质子数加中子数，则有A=N+Z, 且质子数不可能为零，即Z>0为常数，中子数可能为零， 即W≥0，整理得N=A-Z,A-W和N-A图像应该与A轴有截 距，故AD错误.故选B. 5.(1)均为117均为117(2)293294(3)XX 解析：(1)元素的原子序数等于该元素原子核的核电荷数， 等于核内质子数.故117号元素的核电荷数和核内质子数均 为117，原子呈中性，故核外电子数等于核内质子数，也为 117.(2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和，故该元 素中子数为176的原子核的质量数为117+176=293，中子数 选择性必修第三册·JK 验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误； D.卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结 构，故D正确.故选D. 2.C解析：金箔原子核带正电，与α粒子带同种电荷，彼此间 相互排斥，又由曲线运动特征可知，α粒子所受金箔的排斥 力应指向曲线的凹侧.α粒子离原子核越近，受到的斥力越 大，散射角度越大故选C. 3.A解析：要使处于n=20的氢原子吸收一个光子后恰好失 去一个电子变成氢离子，则需要吸收光子的能量为E=0- (是)。v=Q04。V,则被段散的光子是红外线被段的光 子.故选A. 4.A解析：由图中可知n=2和n=1能级之间的能量差值为 △E=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV, 与探测器探测到的谱线能量相等，故可知此谱线来源于太阳 中氢原子n=2和n=1能级之间的跃迁.故选A 5.D解析：原子吸收频率为”。的光子从基态能级I跃迁至激 发态能级Ⅱ时有E1-E1=w。,且从激发态能级Ⅱ向下跃迁 到基态I的过程有Em-E,=hw,+hw2+h,联立解得v2=。 1-3,故选D. 核与基本粒子 为177的原子核的质量数为117+177=294.（3)元素符号一 般用X表示，其中A表示质量数，Z表示核电荷数，由前两 问可得该元素的两种同位素的原子核符号，中子数为176的 原子核的符号为X,中子数为177的原子核的符号为X 6.D解析：A.由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核， 故A错误；B.核力不能把较多的质子集聚在一起组成原子 核，因为核力是短程力，质子之间还存在“长程力”一库仑 力，故B错误；C.自然界中存在只有一个质子的原子核 即H,故C错误；D.较大质量的原子核内只有存在一些中 子，才能减弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正确故选D. 7.C解析：ABD.核力属于短程力，由于组成8U核的核子较 多，两核子之间的距离可能超过核力的作用范围，所以某些 核子之间的作用力可能比较小，ABD错误；C.两质子之间都 存在库仑斥力的作用，C正确.故选C. 第2节放射性元素的衰变 白题基础过关练 1.D解析：原子核的天然放射现象说明原子核有复杂的结构 故选D. 2.C解析：A.贝克勒尔发现天然放射现象，故A错误；B.天 然放射现象说明原子核内部是有结构的，并不是说明原子是 可以再分的，故B错误：C.原子序数大于83的元素，都具有 放射性，原子序数小于或等于83的元素，有的也具有放射 性，故C正确；D.放射性元素的放射性由原子核内部因素决 定，即与元素的种类有关，与温度无关，故D错误：故选C. 3.D解析：A.天然放射现象中有三种射线，其中Y射线穿透 力最强，α射线的电离能力最强，A错误；BD.B衰变的实质 是原子核内的一个中子转化成一个质子并放出一个电子，释 黑白题22