时间:2019-06-23 22:40:55
1、简答题 处于基态的氢原子，吸收了能量为15.42eV的光子，求电子脱离氢原子时的速度大小．（已知电子的质量m=0.91×10-30kg，氢原子基态能量E1=-13.6eV，结果保留1位有效数字）
参考答案：因为-13.6+15.42eV＞0，所以用能量为15.42eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离．
根据能量守恒得：
电子脱离氢原子时的动能Ek=-13.6+15.42eV=1.82eV=12mv2
解得：v=5×105m/s
答：电子脱离氢原子时的速度大小是5×105m/s．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 下列说法中正确的是 。（选对一个给3分，选对两个给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．光电效应实验揭示了光的粒子性
B．原子核发生一次β衰变，该原子核外就失去一个电子
C．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素
D．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念
E．氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量
参考答案：ADE
本题解析：光电效应实验揭示了光的粒子性，选项A正确；原子核发生一次β衰变，该原子核内就有一个中子转化为质子，选项B错误；原子核放出β粒子后，转变成的新核的原子序数比原来大1，故所对应的元素不是原来的同位素，选项C错误；玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念，选项D正确；根据波尔理论，氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量，选项E正确；故选ADE。
考点：光电效应；β衰变；玻尔理论.
本题难度：一般
3、填空题 一群处于n=4的激发态的氢原子，（1）跃迁时可能发出的谱线有?条? （2）已知氢原子基态的能级为E1，在这些光谱中写出最长的波长表达式λ=?。
参考答案：（1）6?（2）-144hc/7E1
本题解析：略
本题难度：简单
4、填空题 氢原子的能级如图所示。有一群处于n=4能级的氢原子，若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：
①这群氢原子发出的光中共有?种频率的光能使该金属产生光电效应；
②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为?eV。
参考答案：①4 ?（2分）?②10.2 （2分）
本题解析：从n=4能级往下跃迁功能释放6中不同频率的光子，若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为
，根据跃迁假说可得：上述6中光子中有4中可使该金属发生光电效应；从n=4向n=1跃迁时发出的光子的能量
，根据光电效应方程
本题难度：一般
5、简答题 氢原子处于基态时，能量为－13.6eV，电子轨道半径为r1，电子电量为e，静电引力恒量为k．若氢原子的电子跃迁到n＝3的轨道上，求
①?原子将吸收或放出多少能量？
②?②电子在n＝3的轨道上运动时，轨道半径为多少？
③?③电子在n＝3的轨道上运动的动能Ek3为多少？
参考答案：
（1）?12.09eV.?（2）9r1.?（3）
本题解析：
根据玻尔的原子模型，原子的能级处于不连续的．当原子从低能级向高能级跃迁时需要从外界吸收能量，否则要释放能量．处于激发态的原子所具有的能量和电子绕原子核运动的轨道半径，与处于基态的原子相比存在如下关系：
，
．玻尔原子模型的成功之处在于大胆地引入了量子理论，所以要能准确使用玻尔原子模型对氢原子的相关物理量进行计算．
玻尔的理论认为，原子在稳定状态时电子绕原子核做运算圆周运动，并且在这个过程，电子的运动仍然遵循我们高中学习的动力学规律．就是说我们仍然可以运用动力学规律解决电子的周期、速度、动能等问题．
解决氢原子类似的问题，掌握根据玻尔的基本假设推出的能级公式：En＝E1/n2、轨道半径公式：rn＝n2r1以及能级跃迁公式hν＝E2－E1是至关重要的．电子绕核转动问题还是原子物理与力学、电磁学进行综合的一个重要知识点，必须按照力学基本思路操作．
①氢原子中的电子由基态(n=1)跃迁到n=3的轨道上，是由低能级向较高能级跃迁，故应吸收能量．所吸收的能量值为两状态的能量差值，即：
△E＝E3－E1＝E1/n2 －E1=－1.51－(－13.6)eV＝12.09eV.
②电子在n=3的轨道上运动时，轨道半径为： r3=n2r1=9r1．
③使电子绕核做匀速圆周运动的向心力为原子核对电子的库仑力．据库仑定律、牛顿第二定律和圆周运动向心加速度公式，有：
．
所以电子在n=3的轨道上运动时的动能为：
本题难度：简单