1、简答题  （1）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．
（2）热力学第二定律常见的表述有两种．
第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；
第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．
图（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图（b）．根据你的理解，热力学第二定律的实质是______．

参考答案：

（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足：
hν=En-E2=2.55eV?（1）
En=hν+E2=-0.85eV，所以n=4?（2）
基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：
△E=E4-E1=12.75eV?（3）
跃迁图见答图
（2）热量可以由高温驱动热机，同时会产生热量的耗散，故如图所示．
热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性．
故答案为：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性．

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  大量氢原子处于n=5的激发态，它们自发地跃迁到低能级，在多种可能的跃迁中，设从n=5直接跃迁到n=2和从n=5跃迁到n=1中放出光子的能量分别为E1和E2，则下面说法正确的是（　　）
A．从n=5跃迁可能放出8种不同频率的光子
B．在n=1的轨道，电子动能最大
C．在n=1的轨道，电子的动能和势能总和最大
D．E1＜E2

参考答案：A、根据C25=10，知从n=5跃迁可能放出10种不同频率的光子．故A错误．
B、根据ke2r2=mv2r得，轨道半径越小，电子动能越大，n=1能级的轨道半径最小，则电子动能最大．故B正确．
C、能级越高，总能量越大，即电子动能和势能之和越大，n =1的轨道的电子动能和势能总和最小．故C错误．
D、n=5和n=2之间的能级差小于n=5和n=1之间的能级差，则E1＜E2．故D正确．
故选BD．

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示。处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为
?
[? ]
A．红、蓝-靛
B．黄、绿
C．红、紫
D．蓝-靛、紫

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  若规定氢原子处于基态时的能量为E1=0，则其它各激发态的能量依次为E2=10.2eV、E3=10.09eV、E4=12.75eV、E5=13.06eV……。在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中
[? ]
A．总共能辐射出六种不同频率的光子
B．总共能辐射出十种不同频率的光子
C．辐射出波长最长的光子是从n=4跃迁到n=3能级时放出的
D．辐射出波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的

参考答案：AC

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  如图所示为氢原子的能级，已知可见光的光子能量范围为62eV-3.11eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板（锌板的逸出功为3.34eV）一定不能产生光电效应现象
B．用能量为11.0eV的电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C．处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线
D．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离
E．用频率为5×1015Hz的电磁波照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子（h=6.6×10-34Js）