黑龙江大学《原子物理学》2025 学年第二学期期末试卷

班级班级学号姓名本科．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．密．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．试卷说明：1、试卷满分100分，120分钟完成试卷；2、钢笔或圆珠笔直接答在试题中（除题目有特殊规定外）；3、答卷前将密封线内的项目填写清楚。题号一二三四五总分合分人复核人满分100得分一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.下列关于原子能级的说法，正确的是（）A.能级越高，能量越小B.不同原子的能级结构完全相同C.能级的跃迁会伴随能量的吸收或释放D.原子只能处于特定的连续能级2.电子在原子中的轨道描述，正确的是（）A.电子轨道是确定的圆形轨迹B.电子轨道是固定不变的C.电子轨道有一定的概率分布D.电子轨道是连续的曲线3.对于氢原子，主量子数n决定了（）A.电子的轨道形状B.电子的能量主要部分C.电子的角动量大小D.电子的自旋方向4.原子的磁矩主要来源于（）A.原子核的自旋B.电子的轨道运动C.电子的自旋运动D.电子的轨道和自旋运动5.下列哪种现象不能用经典电磁理论解释原子发光（）A.原子发射连续光谱B.原子发射线状光谱C.原子的稳定性D.原子的能量量子化6.碱金属原子光谱的主线系的特点是（）A.谱线间距逐渐减小B.谱线间距逐渐增大C.谱线间距不变D.谱线间距无规律变化7.量子力学中，描述电子状态的波函数具有（）A.连续性B.间断性C.随机性D.波动性8.泡利不相容原理指出（）A.两个电子不能处于同一能级B.两个电子不能具有相同的量子态C.两个电子不能有相同的自旋D.两个电子不能有相同的轨道9.原子的激发态寿命一般为（）A.很长时间B.极短时间C.中等时间D.不确定10.下列关于X射线的产生，说法正确的是（）A.由原子的外层电子跃迁产生B.由原子的内层电子跃迁产生C.由原子核的变化产生D.由电子的热运动产生二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内）1.原子物理学中涉及的微观粒子的特性有（）A.波粒二象性B.不确定性原理C.能量量子化D.轨道确定性2.下列哪些是原子光谱的分类（）A.发射光谱B.吸收光谱C.连续光谱D.线状光谱3.决定原子状态的量子数有（）A.主量子数nB.角量子数lC.磁量子数mD.自旋量子数ms4.以下属于原子的衰变类型有（）A.α衰变B.β衰变C.γ衰变D.δ衰变5.原子物理学在哪些领域有重要应用（）A.材料科学B.医学C.能源领域D.天文学三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打√，错误的打×）1.原子的能量只能取一系列不连续的值，即能量是量子化的。（）2.电子云就是电子在原子核外的实际运动轨迹。（）3.氢原子的基态能量是最低的，最稳定。（）4.原子光谱是连续光谱。（）5.量子力学可以完全准确地描述微观粒子的运动。（）6.自旋量子数ms只能取1/2和-1/2两个值。（）7.原子的激发态可以通过吸收光子跃迁到更高能级。（）8.原子核的质量数等于质子数和中子数之和。（）9.激光是基于原子的受激辐射原理产生的。（）10.原子物理学的研究对象主要是宏观物体。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述玻尔原子理论的主要内容及成功之处和局限性。2.说明量子力学中描述电子状态的四个量子数的物理意义。3.解释原子的自发辐射和受激辐射，并说明它们在激光产生中的作用。五、论述题（总共1题，20分）阐述原子物理学的发展历程以及对现代科学技术的重要影响，举例说明在至少三个不同领域的具体应用。要求论述条理清晰，举例恰当，字数在150-200字之间。原子物理学起源于对原子结构和光谱的研究。从早期的汤姆逊模型到卢瑟福的核式结构模型，再到玻尔的量子化模型，不断发展完善。它为现代科学技术带