常州大学《原子物理学》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

（第2页）制卷人签名：制卷日期制卷人签名：制卷日期：审核人签名：：审核日期：………………………………………………装……订……线…………………学院专业/班级学号姓名题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分………………一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.关于原子的核式结构模型，以下说法正确的是（）A.原子中绝大部分正电荷和几乎全部质量都集中在很小的核上B.电子在核外绕核做圆周运动C.原子核的半径大约为10-10mD.原子的全部正电荷都集中在原子核里2.氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级辐射出a光，从n=4的能级跃迁到n=2的能级辐射出b光。关于这两种光的下列说法正确的是（）A.a光的光子能量比b光的光子能量大B.在同种介质中a光的传播速度比b光的传播速度小C.若a光不能使某金属发生光电效应，则b光一定不能使该金属发生光电效应D.在同一双缝干涉装置上进行实验，所得到的相邻干涉条纹的间距，a光的比b光的大一些3.用频率为ν的光照射某金属表面时，逸出光电子的最大初动能为Ek，若改用频率为2ν的光照射该金属表面，则逸出光电子的最大初动能为（）A.Ek+hνB.2EkC.Ek-hνD.Ek+2hν4.下列说法中正确的是（）A.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子动能增加，原子势能减少B.原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下而发生的C.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的D.放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化5.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A.α射线是由氦原子核衰变产生B.β射线是由原子核外电子电离产生C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D.通过化学反应不能改变物质的放射性6.如图所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。（）A.12.75eVB.10.2eVC.12.09eVD.11.1eV7.已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En=E1/n2，其中n=2，3，4……。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）A.-4hc/3E1B.-2hc/E1C.-4hc/E1D.-9hc/E18.关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定9.某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（）A.11.4天B.7.6天C.5.7天D.3.8天10.用频率为ν的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3>ν2>ν1，则（）A.ν<ν1B.ν3=ν2+ν1C.ν=ν1+ν2+ν3D.1/ν1=1/ν2+1/ν3二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有多个正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选得3分，选错得0分）1.下列说法正确的是（）A.康普顿效应进一步证实了光的波动特性B.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C.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征D.天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关2.氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.在水中传播时，a光较b光的速度小D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离3.下列说法正确的是（）A.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的C.结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定D.各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯4.关于近代物理，下列说法正确的是（）A.β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出来的B.组成原子核的核子质量之和大于原子核的质量C.发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.氢原子由第三激发态直接跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为E=hc(1/4-1/16)5.如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（）A.6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的B.6种光子中有2种属于巴耳末系C.使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该金属板发生光电效应三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误打“×”）1.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大。（）2.放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间。（）3.光电效应现象揭示了光具有波动性。（）4.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。（）5.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量。（）6.氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射出γ射线。（）7.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的。（）8.用频率为ν的光照射某金属表面时，逸出光电子的最大初动能为Ek，若改用频率为2ν的光照射该金属表面，则逸出光电子的最大初动能为2Ek。（）9.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子动能增加，原子势能