2025年高中物理原子結(jié)構(gòu)填空練習(xí)試題及答案考試時長：120分鐘滿分：100分班級：__________姓名：__________學(xué)號：__________得分：__________試卷名稱：2025年高中物理原子結(jié)構(gòu)填空練習(xí)試題及答案考核對象：高中學(xué)生題型分值分布：-單選題（10題，每題2分，共20分）-填空題（10題，每題2分，共20分）-判斷題（10題，每題2分，共20分）-簡答題（3題，每題4分，共12分）-應(yīng)用題（2題，每題9分，共18分）總分：100分一、單選題（每題2分，共20分）1.氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射的光子能量（）A.大于從n=4能級躍遷到n=2能級的光子能量B.小于從n=4能級躍遷到n=2能級的光子能量C.等于從n=4能級躍遷到n=2能級的光子能量D.無法比較2.根據(jù)玻爾理論，原子中電子繞核運動的軌道半徑（）A.只能是任意的B.只能是某些特定的值C.隨著能級升高而無限增大D.與電子質(zhì)量成正比3.盧瑟福α粒子散射實驗中，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是（）A.原子核帶正電B.原子核體積很小C.原子核質(zhì)量很大D.原子核周圍存在電子云4.氫原子光譜中，巴爾末系對應(yīng)的光子能量（）A.全部位于可見光區(qū)域B.全部位于紫外光區(qū)域C.部分位于可見光區(qū)域D.全部位于紅外光區(qū)域5.原子核的半衰期（）A.隨溫度升高而縮短B.隨壓強增大而延長C.由原子核內(nèi)部性質(zhì)決定D.與原子核質(zhì)量數(shù)成正比6.放射性元素衰變過程中，α衰變導(dǎo)致原子序數(shù)（）A.增加1B.減少2C.增加2D.減少17.查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗中，使用的靶材料是（）A.鈹B.鈾C.鈉D.氫8.原子核的結(jié)合能（）A.隨質(zhì)量數(shù)增大而線性增加B.隨質(zhì)量數(shù)增大而先增大后減小C.與原子核半徑成正比D.與原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)無關(guān)9.根據(jù)波爾理論，氫原子中，n=2能級的電子動能（）A.大于n=3能級的電子動能B.小于n=3能級的電子動能C.等于n=3能級的電子動能D.無法比較10.X射線管中，產(chǎn)生X射線的條件是（）A.電子直接撞擊陽極靶材B.原子核發(fā)生衰變C.電子繞核運動躍遷到低能級D.原子核發(fā)生裂變二、填空題（每空2分，共20分）1.氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級時，輻射的光子頻率為______Hz（普朗克常量h=6.63×10?3?J·s，電子電荷e=1.6×10?1?C）。2.玻爾理論中，電子在n=2軌道上的動能是n=1軌道上動能的______倍。3.盧瑟福α粒子散射實驗中，α粒子與原子核的最小距離約為______fm（1fm=10?1?m）。4.氫原子光譜中，巴爾末系的公式為______，其中R為里德伯常數(shù)。5.放射性元素衰變過程中，α衰變使原子核質(zhì)量數(shù)減少______，β衰變使原子序數(shù)增加______。6.查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗中，中子的質(zhì)量約為電子質(zhì)量的______倍。7.原子核的結(jié)合能單位通常用______表示。8.根據(jù)波爾理論，氫原子中，n=3能級的電勢能是n=1能級電勢能的______倍。9.X射線管中，陽極靶材通常選用______或鎢等高原子序數(shù)材料。10.原子核的放射性衰變遵循______定律，其半衰期與衰變率成______比例。三、判斷題（每題2分，共20分）1.氫原子光譜的所有譜線都位于可見光區(qū)域。（×）2.玻爾理論可以解釋所有原子光譜。（×）3.盧瑟福α粒子散射實驗證實了原子核的存在。（√）4.原子核的半衰期與外界環(huán)境無關(guān)。（√）5.α粒子散射實驗中，絕大多數(shù)α粒子直線穿過金箔。（√）6.查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗中，使用了α粒子轟擊鈹核。（√）7.原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。（√）8.X射線是可見光的一種。（×）9.β衰變過程中，原子核質(zhì)量數(shù)不變。（√）10.原子核的放射性衰變是可逆的。（×）四、簡答題（每題4分，共12分）1.簡述玻爾理論的主要內(nèi)容及其局限性。答：玻爾理論的主要內(nèi)容：（1）電子繞核做分立軌道運動，不輻射能量；（2）電子躍遷時輻射或吸收光子，光子能量為ΔE=hν；（3）軌道半徑與能級平方成正比。局限性：僅能解釋氫原子光譜，無法解釋多電子原子光譜。2.解釋盧瑟福α粒子散射實驗的現(xiàn)象及其意義。答：現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子直線穿過，少數(shù)偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)大角度偏轉(zhuǎn)。意義：證實原子核存在且體積很小，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型。3.說明放射性元素衰變的類型及其特點。答：類型：α衰變（質(zhì)量數(shù)減4，原子序數(shù)減2）、β衰變（質(zhì)量數(shù)不變，原子序數(shù)增1）、γ衰變（能級躍遷，無質(zhì)量數(shù)變化）。特點：半衰期由原子核內(nèi)部性質(zhì)決定，衰變過程不可逆。五、應(yīng)用題（每題9分，共18分）1.氫原子從n=4能級躍遷到n=2能級，輻射的光子波長為486nm。求：（1）輻射光子的能量；（2）躍遷前后的能級差。解：（1）光子能量E=hν=hc/λ=6.63×10?3?×3×10?/(486×10??)=4.09×10?1?J；（2）能級差ΔE=E?-E?=13.6(1/22-1/42)=10.2eV。2.某放射性元素衰變過程中，經(jīng)過3個半衰期后，剩余質(zhì)量為原質(zhì)量的1/8。求：（1）該元素的半衰期；（2）若初始質(zhì)量為100g，10天后剩余多少克？解：（1）半衰期T=3/ln2≈2.3年；（2）剩余質(zhì)量m=m?(1/2)^(t/T)=100×(1/2)^(10/2.3)≈15.6g。標準答案及解析一、單選題1.B；能級差ΔE?=13.6(1/22-1/32)=1.89eV，ΔE?=13.6(1/22-1/42)=2.55eV，ΔE?>ΔE?。2.B；玻爾理論認為軌道半徑r?=n2h2/4πε?2me2，僅取特定值。3.B；α粒子大角度偏轉(zhuǎn)說明原子核體積很小。4.C；巴爾末系對應(yīng)n→2躍遷，部分位于可見光。5.C；半衰期由原子核內(nèi)部性質(zhì)決定。6.B；α衰變質(zhì)量數(shù)減4，原子序數(shù)減2。7.A；查德威克用α粒子轟擊鈹核發(fā)現(xiàn)中子。8.B；結(jié)合能先增大后減小，在鐵元素附近最大。9.A；n=2軌道半徑大于n=3，動能更小。10.A；高速電子撞擊陽極靶材產(chǎn)生X射線。二、填空題1.3.28×1?1?；E=hν=hc/λ，ν=hc/λ=6.63×10?3?×3×10?/(486×10??)。2.1/4；E?=-13.6/n2，E?=-3.4eV，E?=-13.6eV，ΔE/E?=2.5/4=1/4。3.10?1?；α粒子最小距離約為原子核半徑，約10?1?m。4.1/λ=R(1/22-1/n2)；巴爾末系公式。5.4；2；α衰變質(zhì)量數(shù)減4，原子序數(shù)減2；β衰變原子序數(shù)增1。6.1.15×103；中子質(zhì)量約1.67×10?2?kg，電子質(zhì)量約9.11×10?31kg。7.MeV；原子核結(jié)合能單位為兆電子伏。8.1/9；E?=-13.6/n2，E?=-1.51eV，E?=-13.6eV，E?/E?=1.51/13.6=1/9。9.鉬；鉬或鎢原子序數(shù)高，產(chǎn)額大。10.指數(shù)；反比；放射性衰變指數(shù)衰減，半衰期與衰變率成反比。三、判斷題1.×；巴爾末系部分位于可見光。2.×；玻爾理論僅解釋氫原子。3.√；實驗證實原子核存在。4.√；半衰期由內(nèi)部性質(zhì)決定。5.√；絕大多數(shù)α粒子穿過，少數(shù)偏轉(zhuǎn)。6.√；查德威克用α粒子轟擊鈹核。7.√；結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。8.×；X射線是電磁波，非可見光。9.√；β衰變原子序數(shù)增1，質(zhì)量數(shù)不變。10.×；放射性衰變不可逆。四、簡答題1.玻爾理論主要內(nèi)容：電子分立軌道運動，躍遷輻射光子，軌道半徑與能級平方成正比。局限性：僅解釋氫原子光譜，無法解釋多電子原子光譜。2.現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子直線穿過，少數(shù)偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)大角度偏轉(zhuǎn)。意義：證實原子核存在且體積很小，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型。3.類型：α衰變（質(zhì)量數(shù)減4，原子序數(shù)減2）、β衰變（質(zhì)量數(shù)不變，原子序數(shù)增1）、γ衰變（能級躍遷，無質(zhì)量數(shù)變化）。特點：半衰期由原子核