时间:2017-08-08 07:50:15
1、选择题 (6分)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。每错1个扣3分，最低得分为0分）。
A．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小
B．放射性物质的温度升高，则半衰期减小
C．用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子
D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个
E．根据玻尔理论，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，同时电子的动能增大，电势能减小。
参考答案：CDE
本题解析：波尔理论的关键部分是引入了量子论，即原子中绕核运行的轨道时不连续的选项A错。半衰期是原子核内部的结构变化，温度的高低只能影响分子结构不能影响原子核内部所以选项B错。结合能是把原子核分解成核子所需要的能量，静止氘核要分解成核子，吸收的能量不但要使其分解，还要一部分能量转化为分解的核子所具有的动能，所以能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核是不可能使其分解的。选项C对，原子核经过一次
衰变，质子数减少2个，经过一次
衰变，质子数增加一个，所以选项D对。根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要把多余的能量释放，而低能级轨道半径小，此过程原子核和电子之间的库仑力做正功，电势能减少，根据
可判断半径变小速度变大所以动能增大选项E对。
本题难度：一般
2、选择题 μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen?muon?atom），它在原子核物理的研究中有重要作用．图为μ氢原子的能级示意图．假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、和γ6的光，且频率依次增大，则E等于（ ）
A．h（γ3-γ1）
B．h（γ5+γ6）
C．hγ3
D．hγ4
参考答案：μ子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，
故总共可以产生的辐射光子的种类为C2m=m(m-1)2=6，
解得m=4，
即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁．
辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1．所以能量E与hν3相等．
故C正确．
故选C．
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 氢原子处于基态时，原子能量E1= -13.6eV，已知电子电量e =1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.
（1）若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？
（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n=2的定态时，核外电子运动的等效电流多大？
（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？
参考答案：（1）
Hz
（2）
A
（3）有
、
、
、
四条谱线可使钠发生光电效应
本题解析：（1）要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：
得Hz，
（2）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库伦力作向心力，有
①
其中
根据电流强度的定义
②
由①②得
③
将数据代入③得A
（3）由于钠的极限频率为6.00×1014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为
eV="2.486" eV
一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差
，所以在六条光谱线中有、、、四条谱线可使钠发生光电效应。
本题难度：简单
4、计算题 如图是氢原子的能级图。求氢原子从第一激发态跃迁到基态时辐射出的光子能量是多少电子伏？频率是多少赫兹？（h=6.63x10-34J.s,1ev=1.6x10-19J）
参考答案：2.46x1015Hz
本题解析：E=E2-E1="-3.4" ev-(-13.6 ev)=10.2ev。。。。4分
E=hv得v＝E/h＝10.2x1.6x10－19/6.63x10-34=2.46x1015Hz。。。。4分
点评：本题难度较小，原子在跃迁时要吸收或释放光子，两能极差即为光子的能量
本题难度：简单
5、计算题 氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子。如果原子n=2向n=1跃迁所释放光子的能量正好等于某种金属材料的逸出功，则：
（1）、这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？分别是从哪个能级跃迁到哪个能级？
（2）、从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？
参考答案：2种，分别是4→1、3→1、2.55eV
本题解析：共有2种频率的光能够使金属发生光电效应，分别是4→1、3→1
从n=4跃迁到n=1发出光子的能量
?该金属的逸出功
根据光电方程
可知?光电子最大初动能
点评：本题是玻尔理论与光电效应规律的综合，其桥梁是光子的频率．基本题．
本题难度：一般