2022-2024年北京市重点校高二下学期期末物理试题汇编：氢原子光谱和玻尔的原子模型（含解析）

2022-2024北京重点校高二（下）期末物理汇编 氢原子光谱和玻尔的原子模型 一、单选题 1．（2024北京海淀高二下期末）原子在外加磁场的作用下，某些能级会发生劈裂，这种现象称为塞曼效应。在外加磁场不太强时，塞曼效应的谱线裂距（光谱上波长的倒数差）与磁感应强度成正比。某原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别为①、②、③、④。已知电子质量为m、电荷量为e，外加磁场的磁感应强度为B，真空中光速为c。下列说法正确的是（　　） A．光子②的频率大于光子④的频率 B．增大外加磁场的磁感应强度，光子②与光子③的频率差随之减小 C．从量纲角度分析，塞曼效应的谱线裂距可能表示为 D．利用塞曼效应，通过测量谱线裂距，可以测量磁场的磁感应强度 2．（2024北京大兴高二下期末）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于 n=3 能级，下列说法正确的是（　　） A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子 B．从 n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光的波长最长 C．从 n=3能级跃迁到n=5能级需要吸收0.66eV 的能量 D．n=3 能级的氢原子电离至少需要吸收1.51eV 的能量 3．（2024北京朝阳高二下期末）如图所示为氢原子能级示意图。现有大量氢原子处于能级上，已知可见光的光子能量范围是，下列说法正确的是（ ） A．这些原子跃迁过程中最多可辐射4种频率的光子 B．从能级跃迁到能级，氢原子的能量增加 C．从能级跃迁到能级向外辐射的光是可见光 D．能级的氢原子电离至少需要吸收的能量 4．（2024北京第八中学高二下期末）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，n=3、4、5、6用和光进行如下实验研究，则（　　） A．照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度宽 B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量小 C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上光的平均光子数多 D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，光的饱和光电流小 5．（2024北京第二中学高二下期末）如图所示的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是（　　） A．α粒子与原子中的电子发生碰撞 B．正电荷在原子中均匀分布 C．原子中带正电的部分和绝大部分质量集中在一个很小的核上 D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中 6．（2024北京第二中学高二下期末）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是（　　） A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子 B．从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率低 C．从能级跃迁到能级需吸收的能量 D．能级的氢原子电离至少需要吸收的能量 7．（2024北京第二中学高二下期末）“通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定了光具有粒子性，弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验，实验原理如图1所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，GA间加有0.5V电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少，在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图2所示．科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释，仅依据本实验结果构建的微观图景合理的是（　　） A．汞原子的能量是连续变化的 B．存在同一个电子使多个汞原子发生跃迁的可能 C．相对于G极，在K极附近时电子更容易使汞原子跃迁 D．电流上升，是因为单位时间内使汞原子发生跃迁的电子个数减少 二、多选题 8．（2024北京海淀高二下期末）2023年12月1日晚，我国多地看到了红色的极光现象。地球上的极光主要 ... ...