选修35 原子物理【五选三题型】

1、关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是（）A.光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子B.用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率C.对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D.石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应E.康普顿效应说明光具有粒子性【答案】BDE【解析】考点：光电效应专题：光电效应专题分析：光子与光电子是两个概念；光电效应现象、康普顿效应说明光具有粒子性光电效应表面光子具有能量，康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量当入射光的频率大于或等于极限频率时，才会发生光电效应，根据光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系，从而即可求解解答：解：A、光电效应中，金属板吸收光子后，向外发射的光电子故A错误B、当入射光的频率大于或等于极限频率时，才会发生光电效应故B正确C、遏止电压与最大初动能有关，而入射光的频率会影响最大初动能，故C错误；D、石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应故D正确E、光电效应现象、康普顿效应说明光具有粒子性，故E正确故选：BDE点评：解决本题的关键知道光具有波粒二象性，光电效应、康普顿效应说明光具有什么性，注意理解光电效应的条件，及遏止电压与入射光的频率的关系2、某实验小组在进行光电效应实验中，发现用频率为的光照射光电管阴极时，发生了光电效应，下列操作的说法正确的是（）A.增大入射光的强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失C.改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应D.改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大E.此时如果加的是反向电压增大，则电流可能为零【答案】ADE【解析】考点：光电效应【专题】:光电效应专题【分析】:光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素解：A、发生光电效应时，光电流大小由光强决定，故增大入射光的强度，则光电流增大，故A正确；B、入射光的频率大于金属的极限频率，才会发生电效应，与入射光的强度无关，故B错误；C、光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，当改变频率小于，但不一定小于极限频率，故C错误；D、在光电效应中，根据光电效应方程知，Ekm=hvW0，入射光的频率越高，光电子最大初动能越大故D正确；E、此时如果加的是反向电压，当电压大于或等于遏止电压时，光电流为零，故E正确；故选：ADE【点评】:解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及掌握光电效应方程，知道光电流大小由光强决定，基础题目3、实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是 。A.电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B. 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E.光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关【答案】ACD【解析】电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故A正确，考点：波粒二象性4、在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图1，并记录相关数据对于这两组实验，下列判断正确的是（）A饱和光电流一定不同B因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同C光电子的最大初动能不同D因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同E分别用不同频率的光照射之后绘制Ucv图象（v为照射光频率，图2为其中一小组绘制的图象），图象的斜率可能不同【答案】BCD【解析】A、虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流不一定相同故A错误B、根据光电效应方程Ekm=hvW0和eUC=EKm得出，相同频率，不同逸出功，则遏止电压也不同故B正确C、根据光电效应方程Ekm=hvW0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同，故C正确；D、因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同故D正确；E、因为Uc=，知图线的斜率等于，从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以求出斜率与普朗克常量有关故E错误5、甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图中的a、b所示下列判断正确的是（） A 图线a与b不一定平行 B 乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率 C 改变入射光强度不会对图线a与b产生任何影响 D 图线a与b的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系 E 甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率大【答案】BCD【解析】【考点】： 光电效应【专题】： 光电效应专题【分析】： 根据光电效应方程EKm=hW0=hh0得出最大初动能与入射光频率的关系，通过图线的斜率和截距去求解【解析】： 解：A、根据光电效应方程EKm=hW0=hh0知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量，因此甲与乙一定平行，且两斜率是固定值，与入射光和金属材料皆无关系，故A错误；B、横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，由图可知乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率，故B正确；C、纵截距对应v=0的时候，此时纵截距就是逸出功的相反数，根据W0=h0可求出，与入射光强度无关，故C正确；D、根据光电效应方程EKm=hW0=hh0知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量，与入射光和金属材料均无关系故D正确；E、由B的分析知，乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率，由EKm=hW0=hh0知，甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率小故E错误故选：BCD【点评】： 解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hW0=hh0，知道逸出功与极限频率的关系，注意掌握横、纵截距的含义6、下列说法正确的有_(填入正确选项前的字母.选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给5分；每选错一个扣3分，最低得分为0分)A.普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子B.粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C.由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小D.在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则这种金属的逸出功越大E.在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短【答案】ABC【解析】试题分析：普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，选项A正确；粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一，选项B正确；由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时由于电子的运转半径减小，故电子的动能增大，电势能减小，选项C正确；在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则说明这种金属的逸出功越小，选项D错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知波长增大，选项E错误；故选ABC.考点：粒子散射实验；玻尔理论；光电效应；康普顿效应。7、如图所示，用某单色光照射光电管的阴板K，会发生光电效应在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为反向截止电压，现分别用频率为1和2的单色光照射阴极，测得反向截止电压分别为U1和U2设电子的质量为m、电荷量为e，下列说法正确的是（）A.频率为1的光照射时，光电子的最大初速度为B.频率为2的光照射时，光电子的最大初速度为C.阴极K金属的逸出功为W=D.普朗克常数h=E.阴极K金属的极限频率是U=【答案】AD【解析】【考点】光电效应；爱因斯坦光电效应方程【专题】光电效应专题【分析】根据动能定理求光电子的最大初速度；根据爱因斯坦光电效应方程求金属的逸出功和普朗克常量h；由W=h0求金属的极限频率；解：A、光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：eU1=0m1，则得光电子的最大初速度vm1=故A正确，B错误；C、D根据爱因斯坦光电效应方程得： h1=eU1+W h2=eU2+W 由得：金属的逸出功W=h1eUl联立得：h=故CD正确，E、阴极K金属的极限频率0=，故E错误故选：AD【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系8、以下说法符合物理学史的是（）A.普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元B.康普顿效应表明光子具有能量C.德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性D.汤姆逊通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构E.为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的【答案】ACE【解析】【考点】： 物理学史【分析】：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解：A、普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故A正确；B、康普顿效应不仅表明了光子具有能量，还表明了光子具有动量，故B错误；C、德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性，故C正确；D、卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故D错误；E、为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的故E正确；故选：ACE【点评】： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一9、近日，奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学家介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示。出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步。我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有关光子的现象以及相关说法正确的是_（填正确答案序号，选对一个给3分，选对两个给，4分，选对三个给6分，每选错一个扣3分，最低得0分）A如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应B.大量光子产生的效果往往显示出波动性C当氢原子的电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量由频率条件决定。D一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子E在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时，将一部分动量转移给电子，所以光子散射后波长变长【答案】BCE【解析】试题分析： 发生光电效应存在极限频率，红光比紫光频率低，所以不能发生光电效应，A错；大量光子显示波动性，个别光子显示粒子性，B对；电子从较低的能量态跃迁到较高能量态吸收的光子由频率条件决定，C对；只有一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多发生3到2，2到1两种可能，也就是最多可能发出2种不同频率的光，所以D错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知波长增大， E正确；故正确的是BCE。考点：本题考查对光子理解10、关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述正确的是（）A.金属的逸出功与入射光的频率成正比B.光电流强度与入射光强度的有关C.用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D.光电效应几乎是瞬时发生的E对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应【答案】BDE【解析】考点：光电效应专题：光电效应专题分析：发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，或入射光的波长小于金属的极限波长光的强度影响单位时间内发出的光电子数目，即光电流的大小解答：解：A、根据W0=hv0知，金属的逸出功由金属的极限频率决定，与入射光的频率无关故A错误B、光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小故B正确C、不可见光的频率不一定比可见光的频率大，根据光电效应方程知，产生的光电子的最大初动能不一定大故C错误D、光电效应几乎是瞬时发生的故D正确E、对任何一种金属，都有一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应，故E正确；故选：BDE点评：解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系11、下列说法正确的是（）A.居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象B.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大C.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性D.卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成E.赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象光电效应【答案】BCE【解析】考点：光电效应；玻尔模型和氢原子的能级结构专题：光电效应专题分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：A、贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，故A错误；B、氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减小，电子速率增大，动能增大，由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小，故B正确；C、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，故C正确；D、卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，故D错误；E、赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象光电效应，故E正确；故选：BCE点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一12、在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出()A.甲光的频率等于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能E.丙光照射时金属的逸出功大于甲光照射时金属的逸出功 【答案】ABD【解析】由题图知,甲、乙光对应的遏止电压相等,由eUc=hc得甲、乙光频率相等,选项A正确;由eUc=hc,=可知丙光的波长小于乙光波长,乙光对应的截止频率小于丙光的截止频率,选项B正确,C错误;由me=eUc可知甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能,选项D正确;同一光电管,金属的逸出功不变,与照射光的频率无关,选项E错误.13、爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能m与入射光频率的关系如图所示,其中0为极限频率.从图中可以确定的是()A.逸出功与有关B. m与入射光强度成正比C.当0时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关E.遏止电压的大小只由入射光的频率决定【答案】CD【解析】19、在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率v的关系如图21所示，C、v0为已知量。由实验图线可知( )A普朗克常量的数值B当入射光的频率增为2倍，电子最大初动能增为2倍C该金属的逸出功D阴极在单位时间内放出的光电子数E该金属的极限频率 【答案】ACE【解析】根据光电效应方程，光电子的最大初动能Ek=hv-W，光电子的最大初动能Ek与入射光的频率v的关系图象斜率表示普朗克常量h的数值，在纵轴的截距表示该金属的逸出功负值，在横轴截距表示该金属的极限频率，选项ACE正确。20、一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（ ） A只增大入射光的频率，金属逸出功将减小 B只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变 C只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大 D只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短 E只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多【答案】BCE【解析】金属逸出功只与金属材料本身无关，与入射光频率无关，选项A错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与照射时间无关，选项BC正确；光电子逸出所经历的时间与入射光的频率无关，选项D错误；只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多，选项E正确。21、以下说法中正确的是 ( )A图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的粒子数最多。B图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时吸收了一定频率的光子能量。C图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷。D图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性E图戊是风力发电的国际通用标志。甲乙丙丁戊【答案】ACD【解析】22、以下说法中正确的是 （填正确答案标号，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的粒子数最多B.图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时产生的光子的频率属于可见光范畴C.图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷D.图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性E.图戊是风力发电的国际通用标志甲乙丙丁戊【答案】ACD【解析】【命题立意】本题旨在考查光电效应、粒子散射实验。【解析】A、图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的粒子数最多，故A正确；B、图乙是氢原子的能级示意图，结合氢光谱可知，氢原子从能级跃迁到能级时产生的光子的频率属于紫外线范畴，故B错误；C、当光照射锌板时，金属板失去电子，将带正电，所以与之相连的验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷，故C正确；D、图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，由于衍射是波特有的性质，所以该实验现象说明实物粒子也具有波动性，故D正确；E、图戊是辐射标志（亦称三叶草）.不是风力发电的国际通用标志，故E错误。故选：ACD【举一反三】（1）由粒子的散射实验可知，原子内部的结构：中心有一个很小的核，全部正电荷及几乎全部的质量都集中在里面，外面自由电子绕核高速旋转，知道粒子的散射实验的结果；（2）解决本题的关键知道发生光电效应时有光电子从金属中飞出，理解光电效应的产生；（3）理解光电效应产生的条件，以及光电流大小的决定因素，并能在具体问题中正确应用。23、下列说法正确的是_。（选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给5分。选错一个扣3分，最低得分为0分）A.卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子的核式结构模型B.宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性C.衰变现象说明电子是原子核的组成部分D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应现象E.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动加速度增大【答案】ADE【解析】试题分析：卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，选项A正确；宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，选项B错误；衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故C错误；对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应现象，选项D正确；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动轨道半径减小，根据牛顿定律及库仑定律可知，电子的加速度增大，选项E正确；故选ADE.考点：粒子散射实验；放射性衰变；光电效应；波尔理论.24、下列说法中正确的是 。A.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象B.放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线C.氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大D.放射性元素发生衰变，新核的化学性质不变E.当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出【答案】ACE【解析】试题分析：玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象（见选修3-5第58页波尔理论对氢光谱的解释），故A正确；当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生衰变，有的发生衰变，同时伴随这辐射（见选修3-5第71页），也就是说放射性元素一次衰变不可能产生射线和射线，只可能同时产生射线和射线或射线和射线.故B错误；氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，即由低能态向高能态跃迁，需要吸收光子（能量），原子的能量增大，故C正确；衰变的实质原子核中的中子转化成了一个质子和一个电子，该原子核少了一个中子多了一个质子，电荷数增加1，即原子序数增加1，变成另外一种元素，化学性质必然要发生变化，故D错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应方程，用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，可以发生光电效应，即蓝光的频率，而紫光的频率大于蓝光频率，则改用紫光照射一定发生光电效应，会有电子逸出，故E正确。考点：波尔的原子理论，衰变的规律和实质，原子跃迁，产生光电效应的条件。25、氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为3.4.5.6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的四条谱线中，一条红色.一条蓝色.两条紫色，则下列说法正确的是 （）A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的B.蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的C.若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁，则能够产生紫外线D.若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应E.若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应【答案】ACE【解析】考点：:氢原子的能级公式和跃迁【专题】:原子的能级结构专题【分析】:能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据能量的大小确定频率的大小，从而确定是哪一种颜色的光谱解：A.四条谱线中，红色光谱的频率最小，知红色光谱是氢原子从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时产生的故A正确B.蓝色谱线的频率大于红色谱线，小于紫色谱线，而且有两条紫色谱线，知蓝色光谱是氢原子从n=4能级向 n=2能级跃迁时产生的故B错误C.从n=6能级向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量大于n=6能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量，即辐射的光子频率大于紫光的频率，是紫外线故C正确D.若原子从 n=6 能级向 n=1 能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，知光子频率小于金属的极限频率，而原子从 n=6 能级向 n=2 能级跃迁时辐射的光子频率更小于金属的极限频率，不可能发生光电效应故D错误E.若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射光子频率大于金属的极限频率，一定发生光电效应故E正确故选ACE【点评】:解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即EmEn=hv26、下列说法正确的是_.（填入正确选项前的字母,选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分,每选错1个扣3分，最低得分为0分.）A.温度越高，放射性元素的半衰期越长B.天然放射现象说明原子核内部是有结构的C.汤姆生通过粒子散射实验提出了原子的核式结构D.光的波长越大，光子的能量越小E.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子【答案】BDE【解析】【命题立意】旨在考查原子和原子核结构的认识过程，光子说半衰期是由原子核本身决定，和外界因素关，则A错误；贝克勒尔发现天然放射现象，揭示原子核 是有结构的，故B正确；卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构，汤姆生提出了枣糕式原子模型，故C错误；由,知D正确；由玻尔理论，激发态的能量高，基态能量低，跃迁过程有释放以光子形式存在的能量，故E正确。27、图示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能级比从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E.从n=5能级跃迁到n=2能级时释放的光子可以使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应【答案】ADE【解析】考点:氢原子的能级公式和跃迁.专题:原子的能级结构专题.分析:能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，则波长越小.解答:解：A、从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子能量小，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长.故A正确.B、电磁波在真空中的速度相同，与频率无关.故B错误.C、处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同.故C错误.D、由高能级向低能级跃迁，氢原子向外辐射能量.故D正确.E、从n=5能级跃迁到n=2能级时释放的光子能量为E=3.40.54=2.86eV2.5eV，满足光电效应发生的条件，故E正确；故选：ADE.点评:解决本题的关键知道能级间跃迁时，辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，EmEn=hv，并掌握光电效应发生的条件.28、下列说法中正确的是（）A.在光电效应实验中，若用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应则对于这两个过程，遏止电压一定不同B.卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子C.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立D.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线E.汤姆孙根据阴极射线在电场和在磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷【答案】ADE【解析】考点:氢原子的能级公式和跃迁；光电效应；粒子散射实验专题:光电效应专题分析:同一束光的光子能量相同，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hvW0判断光电子最大初动能的大小和遏止电压的大小；卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型；根据数学组合公式求出一群氢原子处于量子数n=3的激发态，可能发出的光谱线条数；解答:解：A、同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hvW0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；故A正确；B、卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型故B错误；C、卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，玻尔对氢原子光谱的研究提出了能级的概念故C错误；D、根据知，这些氢原子向低能级跃迁的过程中能产生 3种不同频率的光子故D正确；E、汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出该粒子的比荷，故E正确故选：ADE点评:本题是物理学史问题，根据爱因斯坦、卢瑟福、波尔、汤姆孙等人对物理学发展的贡献进行解答，记牢著名科学家的物理学成就即可29、用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到一定数目的光谱线调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了几条根据如图所示的氢原子的能级图可知，测下列说法正确的是（）A若基态氢原子从最初能跃迁到2激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为5B若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为3C若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为4D若基态氢原子从最初能跃迁到4激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为5E若基态氢原子从最初能跃迁到5激发态，变为从最初能跃迁到6激发态，光谱线增加的条数为5【答案】ABE【解析】考点：氢原子的能级公式和跃迁专题：原子的能级结构专题分析：本题要明确产生光线数目m和能级n之间的关系，即m=，氢原子吸收电子能量时只吸收对应能级之间的能量差，即能量的吸收应该满足量子化解答：解：A、若基态氢原子从最初能跃迁到2激发态，光谱线的数目条数是1，从最初能跃迁到4激发态，光谱线的数目条数是=6，所以若基态氢原子从最初能跃迁到2激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为5，故A正确；B、若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，光谱线的数目条数是=3，若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为3，故B正确；C、从最初能跃迁到5激发态，光谱线的数目条数是=10，若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为7，故C错误；D、若基态氢原子从最初能跃迁到4激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为4，故C错误；D、若基态氢原子从最初能跃迁到5激发态，变为从最初能跃迁到6激发态，光谱线增加的条数为10=5，故D正确；故选：ABE点评：该题学生容易出错，考察知识点全面，要求学生在掌握能级、激发态、能级跃迁、能级差等概念的基础上，具备综合理解分析能力30、氢原子辐射出一个光子后，下列说法正确的是（）A电子绕核旋转半径减小B电子的动能减小C氢原子的电势能减小D原子的能级值减小E电子绕核旋转的周期增大【答案】ACD【解析】考点：氢原子的能级公式和跃迁.专题：原子的能级结构专题分析：氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，根据库仑引力提供向心力，得出电子速度的变化，从而得出电子动能的变化，根据氢原子能量的变化得出电势能的变化解答：解：氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减小，根据=，得轨道半径减小，电子速率增大，动能增大，由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小，电子绕核运动的周期减小故ACD正确，BE错误故选：ACD点评：解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，以及知道原子的能量等于电子动能和电势能的总和，通过动能的变化可以得出电势能的变化31、氢原子能级如图所示，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm已知可见光的波长范围在400nm到760nm之间，以下判断正确的是（）A从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长B用波长为328nm的光照射，可使氢原子从n=1的能级跃迁到n=2的能级C用波长为164nm的光照射可使处于n=2能级的氢原子电离D一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不波长的光E用可见光照射，可能使氢原子从n=2的能级跃迁到n=3的能级【答案】ACE【解析】A、能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差当从n=4跃迁到n=3的能级，释放的能量是0.66eV，从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的能量是1.89eV，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，所以从n=4的能级蹦迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长，故A正确；B、当从n=1跃迁到n=2的能级，需要吸收的能量为E=（3.4（13.6）1.61019J=解得：=122nm；故B错误；C、用波长为164 nm的光照射，能量大于3.4eV，可使处于n=2能级的氢原子电离，故C正确；D、根据C24=6，所以一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种不同波长的光，故D错误；E、氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量为E，与从n=3跃迁到n=2的能级，放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级故E正确32、下列说法中正确的是（）A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构B.在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小C.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用D.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能减小E.在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长【答案】BDE【解析】【考点】:氢原子的能级公式和跃迁；光电效应【专题】:光电效应专题【分析】:发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构根据光电效应方程解答入射光的频率与逸出功的关系；原子核内的某一核子只与和它邻近的核子间才有核力作用；氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，原子能量减小，减小的能量以电子的形式辐射出来；当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后能量减小解：A、发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，不是使人类认识到原子具有复杂的结构故A错误；B、在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，根据方程：Ekm=hW0可知，则这种金属的逸出功W0越小故B正确；C、根据核力的特点可知，原子核内的某一核子只与和它邻近的核子间才有核力作用；故C错误；D、氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，由于距离减小，电场力做正功，所以原子的电势能减小；又由：可知，轨道的半径减小，电子的速度增大，动能增大故D正确；E、当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后能量减小，波长增大故E正确故选：BDE【点评】:本题考查原子物理中的发现天然放射现象的意义、光电效应、核力、波尔理论以及康普顿效应等知识点，要在了解人类发现原子结构历史进程的基础上进行记忆，不能混淆33、关于原子结构及原子核的知识，下列判断正确的是_（填正确答案标号。选对l个给3分，选对2个给4分,选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）A.每一种原子都有自己的特征谱线B.处于n=3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子C.射线的穿透能力比射线弱D.衰变中的电子来自原子的内层电子E.放射性元素的半衰期与压力、温度无关【答案】ACE【解析】【命题立意】本题旨在考查原子结构和原子核。【解析】A、由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质，故A正确；B、根据=3，知一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出三种频率的光子，但是一个氢原子可能辐射一种、也可能辐射两种频率的光子，故B错误；C、射线的穿透能力比射线的穿透能力弱.故C正确；D、原子核发生衰变中放出的电子是原子核内的中子转化为质子而释放的电子，D错误；E、放射性元素的半衰期与温度的变化无关，只与自身有关，E正确；故选ACE。【举一反三】由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质，射线的穿透能力比射线的穿透能力弱.电离本领强；原子核发生衰变中放出的电子是原子核内的中子转化为质子而释放的电子，放射性元素的半衰期与温度的变化无关，只与自身有关。34、根据玻尔理论，下列说法正确的是_。 (选对l个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分) A原子处于定态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量 B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，电势能的减少量大于动能的增加量 C氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子，因而轨道半径可以连续增大 D电子没有确定轨道，只存在电子云 E玻尔理论的成功之处是引入量子观念【答案】ABE【解析】【考点】本题旨在考查氢原子的能级公式和跃迁。A、氢原子具有的稳定能量状态称为定态，电子绕核运动，但它并不向外辐射能量，故A正确；B、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，电势能的减少量大于动能的增加量，故B正确；C、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，故C错误；D、电子有确定轨道，故D错误；E、玻尔理论的成功之处是引入量子观念，故E正确；故选：ABE35、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是 （）A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光C.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD.用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态E.用能量为14OeV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离【答案】BCE【解析】【考点】:氢原子的能级公式和跃迁【专题】:原子的能级结构专题【分析】:红外线有显著的热效应，根据氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量是否小于1.62eV紫外线的频率大于3.11eV，判断n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量是否大于0，即可知是否电离解：A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错误；B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据可知，能放出3种不同频率的光，故B正确；C、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=1.51+13.6=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.093.34=8.75eV，故C正确；D、用能量为10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12.09eV，才能跃迁，故D错误；E、能量为14OeV大于13.6eV，因此此光子照射，可使处于基态的氢原子电离，故E正确；故选：BCE【点评】:解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足h=EmEn，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差36、下列说法正确的是（ ）A原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B铀核 238 92U衰变为铅核206 82Pb的过程，要经过8次衰变和6次衰变C一群氢原子从量子数n3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子D一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为光的强度太小E考古专家发现某一骸骨中 14 6C的含量为活着的生物体中 14 6C的1/4，已知14 6C的半衰期为5 730年，则确定该生物死亡时距今越11 460年【答案】BCE【解析】(1)原子的核式结构模型是卢瑟福最早提出的，A错误； 92238U衰变成 82206Pb的过程，发生的衰变的次数为（238206）/48，由核电荷数守恒，可知衰变次数为6，B正确；一群氢原子从n3的激发态跃迁到基态时最多辐射C323种不同频率的光子，C正确；光照到金属表面能否发生光电效应与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，D错误；由mm0(1/2)t/可得：t225 730年11 460年，E正确37、氢原子能级如图所示，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm已知可见光的波长范围在400nm到760nm之间，以下判断正确的是（）A.从n=4的能级蹦迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长B.用波长为328 nm的光照射，可使氢原子从n=1的能级跃迁到n=2的能级C.用波长为164 nm的光照射，可使处于n=2能级的氧原子电离D.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不同波长的光E.用可见光照射，可能使氢原子从n=2的能级跃迁到n=3的能级【答案】ACE【解析】【考点】:氢原子的能级公式和跃迁【专题】:原子的能级结构专题【分析】:大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，可以辐射出3种不同频率的光子，跃迁释放能量满足E=EmEn既不能多于能级差，也不能少于此值，同时根据=，即可求解【解析】:解：A、能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差当从n=4跃迁到n=3的能级，释放的能量是0.66eV，从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的能量是1.89eV，根据EmEn=hv=h当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，所以从n=4的能级蹦迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长，故A正确；B、当从n=1跃迁到n=2的能级，需要吸收的能量为E