原子物理练习题选编
原子物理五套试题及答案
原子物理五套试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 原子核的组成元素是()。
A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子和电子答案:A2. 根据波尔理论,氢原子的能级是()。
A. 连续的B. 离散的C. 线性的D. 非线性的答案:B3. 电子云的概念是由哪位科学家提出的?()A. 尼尔斯·玻尔B. 阿尔伯特·爱因斯坦C. 马克斯·普朗克D. 埃尔温·薛定谔答案:D4. 根据海森堡不确定性原理,以下说法正确的是()。
A. 粒子的位置和动量可以同时被精确测量B. 粒子的位置和动量不能同时被精确测量C. 粒子的能量和时间可以同时被精确测量D. 粒子的能量和时间不能同时被精确测量答案:B5. 原子核外电子的排布遵循()。
A. 泡利不相容原理B. 洪特规则C. 库仑定律D. 以上都是答案:D6. 原子核的放射性衰变遵循()。
A. 线性规律B. 指数规律C. 正态分布D. 泊松分布答案:B7. 原子核的结合能是指()。
A. 原子核内所有核子的总能量B. 原子核内单个核子的能量C. 原子核内所有核子的总能量与单独核子能量之和的差值D. 原子核内单个核子的能量与单独核子能量之和的差值答案:C8. 原子核的同位素是指()。
A. 具有相同原子序数但不同质量数的原子核B. 具有相同质量数但不同原子序数的原子核C. 具有相同原子序数和质量数的原子核D. 具有不同原子序数和质量数的原子核答案:A9. 原子核的裂变是指()。
A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核B. 原子核结合成更大的原子核C. 原子核的放射性衰变D. 原子核的聚变答案:A10. 原子核的聚变是指()。
A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核B. 原子核结合成更大的原子核C. 原子核的放射性衰变D. 原子核的裂变答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 原子的核外电子排布遵循______原理。
原子核物理试题及答案
原子核物理试题及答案一、选择题1. 原子核由什么粒子组成?A. 电子B. 质子和中子C. 质子和电子D. 中子和电子答案:B2. 放射性衰变过程中,原子核的哪种性质会发生变化?A. 质量数B. 电荷数C. 核外电子数D. 核内质子数答案:A3. 下列哪种粒子的发现证实了原子核内部结构的存在?A. α粒子B. β粒子C. γ射线D. X射线答案:A4. 原子核的稳定性与哪种因素有关?A. 质子数B. 中子数C. 质子数与中子数的比例D. 核外电子数答案:C5. 原子核的结合能与哪种因素有关?A. 原子核的质量B. 原子核的电荷数C. 原子核的体积D. 原子核的表面答案:A二、填空题1. 原子核的组成粒子中,带正电的是______,带负电的是______。
答案:质子;电子2. 放射性同位素的半衰期是指放射性物质的原子核数量减少到原来的______所需的时间。
答案:一半3. 原子核的结合能与原子核的质量亏损有关,质量亏损越大,结合能______。
答案:越大4. 核裂变是指重原子核在吸收中子后,分裂成两个或多个较轻原子核的过程,同时释放出大量的______。
答案:能量5. 核聚变是指轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程,同时释放出______。
答案:能量三、简答题1. 请简述原子核的组成及其性质。
答案:原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
原子核的性质包括质量数、电荷数、结合能等。
2. 放射性衰变有哪几种类型?请分别简述其特点。
答案:放射性衰变主要有α衰变、β衰变和γ衰变三种类型。
α衰变是原子核放出α粒子(由两个质子和两个中子组成)的过程,导致原子核质量数减少4,电荷数减少2;β衰变是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子被放出,导致原子核电荷数增加1;γ射线是原子核在能量状态变化时放出的高能光子,不改变原子核的质量数和电荷数。
3. 核裂变和核聚变有何不同?答案:核裂变是重原子核在吸收中子后分裂成两个或多个较轻原子核的过程,释放出能量;核聚变是轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程,也释放出能量。
专题15原子物理(原卷版+解析)
专题15 原子物理一.选择题(共12小题)1.(2022•浙江)图为氢原子的能级图。
大量氢原子处于n =3的激发态,在向低能级跃迁时放出光子,用这些光子照射逸出功为2.29eV 的金属钠。
下列说法正确的是( )A .逸出光电子的最大初动能为10.80eVB .n =3跃迁到n =1放出的光电子动量最大C .有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应D .用0.85eV 的光子照射,氢原子跃迁到n =4激发态2.(2021•浙江)据《自然》杂志2021年5月17日报道,中国科学家在稻城“拉索”基地(如图)探测到迄今为止最高能量的γ射线,能量值为1.40×1015eV ,即( )A .1.40×1015VB .2.24×10﹣4C C .2.24×10﹣4WD .2.24×10﹣4J 3.(2022•温州二模)目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能。
如图所示,太阳能路灯的额定功率为P ,光电池系统的光电转换效率为η。
用P 0表示太阳辐射的总功率,太阳与地球的间距为r ,地球半径为R ,光在真空中传播的速度为c 。
太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,电池板接收太阳垂直照射的等效面积为S 。
在时间t 内( )A .到达地球表面的太阳辐射总能量约为7P 0tR 240r 2 B .路灯正常工作所需日照时间约为40πR 2Pt7P 0SηC .路灯正常工作消耗的太阳能约为ηPtD .因释放核能而带来的太阳质量变化约为10P 0t7c 24.(2021•浙江模拟)在匀强磁场中,静止的钚的放射性同位素Pu 衰变为铀核 94235U ,并放出α粒子,已知 94239Pu 、 92235U 和α粒子的质量分别为m Pu 、m U 和m α,衰变放出的光子的动量和能量均忽略不计,α粒子的运动方向与磁场相垂直,则( )A .α粒子的动能为(m Pu ﹣m U ﹣m α)c 2B .α粒子的动量为√2m α2(m Pu −m U −m α)c 2m α+m UC . 92235U 与α粒子在磁场中的运动半径之比约为4:235D . 92235U 与α粒子在磁场中的周期之比约为1.3:15.(2021•台州二模)铀原子核既可发生衰变,也可发生裂变。
原子物理试题精选及答案
原⼦物理试题精选及答案“原⼦物理”练习题1.关于原⼦结构和核反应的说法中正确的是(ABC )A .卢瑟福在α粒⼦散射实验的基础上提出了原⼦的核式结构模型B .天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中⼀定不偏转的是γ射线C .据图可知,原⼦核A 裂变成原⼦核B 和C 要放出核能D .据图可知,原⼦核D 和E 聚变成原⼦核F 要吸收能量2.如图所⽰是原⼦核的核⼦平均质量与原⼦序数Z 的关系图像,下列说法正确的是(B )⑴如D 和E 结合成F ,结合过程⼀定会吸收核能⑵如D 和E 结合成F ,结合过程⼀定会释放核能⑶如A 分裂成B 和C ,分裂过程⼀定会吸收核能⑷如A 分裂成B 和C ,分裂过程⼀定会释放核能A .⑴⑷B .⑵⑷C .⑵⑶D .⑴⑶3.处于激发状态的原⼦,如果在⼊射光的电磁场的影响下,引起⾼能态向低能态跃迁,同时在两个状态之间的能量差以辐射光⼦的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射,原⼦发⽣受激辐射时,发出的光⼦的频率、发射⽅向等,都跟⼊射光⼦完全⼀样,这样使光得到加强,这就是激光产⽣的机理,那么发⽣受激辐射时,产⽣激光的原⼦的总能量E n 、电⼦的电势能E p 、电⼦动能E k 的变化关系是(B )A .E p 增⼤、E k 减⼩、E n 减⼩B .E p 减⼩、E k 增⼤、E n 减⼩C .E p 增⼤、E k 增⼤、E n 增⼤D .E p 减⼩、E k 增⼤、E n 不变4.太阳的能量来⾃下⾯的反应:四个质⼦(氢核)聚变成⼀个α粒⼦,同时发射两个正电⼦和两个没有静⽌质量的中微⼦。
已知α粒⼦的质量为m a ,质⼦的质量为m p ,电⼦的质量为m e ,⽤N 表⽰阿伏伽德罗常数,⽤c 表⽰光速。
则太阳上2kg 的氢核聚变成α粒⼦所放出能量为(C )A .125(4m p —m a —2m e )Nc 2B .250(4m p —m a —2m e )Nc 2C .500(4m p —m a —2m e )Nc 2D .1000(4m p —m a —2m e )Nc 25.⼀个氘核(H 21)与⼀个氚核(H 31)发⽣聚变,产⽣⼀个中⼦和⼀个新核,并出现质量亏损.聚变过程中(B )A .吸收能量,⽣成的新核是e H 42B .放出能量,⽣成的新核是e H 42C .吸收能量,⽣成的新核是He 32D .放出能量,⽣成的新核是He 326.⼀个原来静⽌的原⼦核放出某种粒⼦后,在磁场中形成如图所⽰的轨迹,原⼦核放出的粒⼦可能是(A )A .α粒⼦B .β粒⼦C .γ粒⼦D .中⼦7.原来静⽌的原⼦核X A Z ,质量为1m ,处在区域⾜够⼤的匀强磁场中,经α衰变变成质量为2m 的原⼦核Y ,α粒⼦的质量为3m ,已测得α粒⼦的速度垂直磁场B ,且动能为0E .假设原⼦核X 衰变时释放的核能全部转化为动能,则下列四个结论中,正确的是(D )①核Y 与α粒⼦在磁场中运动的周期之⽐为22-Z ②核Y 与α粒⼦在磁场中运动的轨道半径之⽐为22-Z ③此衰变过程中的质量亏损为1m -2m -3m ④此衰变过程中释放的核能为40-A AE A .①②④ B.①③④ C .①②③ D .②③④8.氢原⼦发出a 、b两种频率的光,经三棱镜折射后的光路如图所⽰,若a 光是由能级n =4向n =1跃迁时发出时,则b 光可能是(A )A .从能级n =5向n =1跃迁时发出的B .从能级n =3向n =1跃迁时发出的C .从能级n =5向n =2跃迁时发出的D .从能级n =3向n =2跃迁时发出的9.通过研究发现:氢原⼦处于各定态时具有的能量值分别为E 1=0、E 2=10.2eV 、E 3=12.1eV 、E 4=12.8eV .若已知氢原⼦从第4能级跃迁到第3能级时,辐射的光⼦照射某⾦属,刚好能发⽣光电效应.现假设有⼤量处于n=5激发态的氢原⼦,则其在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光⼦中,可使该⾦属发⽣光电效应的频率种类有(C )A 、7种B 、8种C 、9种D 、10种10.太阳的能量来源于轻核的聚变,太阳中存在的主要元素是氢,核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电⼦,由表中数据可以计算出该核聚变反应过程中释放的能量为(取1u = 16×10-26 kg )(B ) A .4.4×10-29 J B .4.0×10-12JC .2.7×10-12 JD .4.4×10-23 J11.已知氢原⼦的能级规律为E n =1n2 E 1 (其中E 1= -13.6eV ,n =1,2,3,…).现⽤光⼦能量介于10eV ~12.9eV 范围内的光去照射⼀群处于最稳定状态的氢原⼦,则下列说法中正确的是(BD )A .照射光中可能被吸收的光⼦能量有⽆数种B .照射光中可能被吸收的光⼦能量只有3种C .可能观测到氢原⼦发射不同波长的光有3种D .可能观测到氢原⼦发射不同波长的光有6种12.下列核反应和说法中正确的是(BD )A .铀核裂变的核反应是:n Kr Ba U 10923614156235922++→ B .若太阳的质量每秒钟减少4.0×106吨,则太阳每秒钟释放的能量约为3.6×1026JC .压⼒、温度对放射性元素衰变的快慢具有⼀定的影响D .在α粒⼦散射的实验中,绝⼤多数α粒⼦⼏乎直线穿过⾦箔,这可以说明⾦原⼦内部绝⼤部分是空的13.如图所⽰为氢原⼦的能级⽰意图,⼀群氢原⼦处于n =3的激发态,在向较低能级跃b迁的过程中向外发出光⼦,⽤这些光照射逸出功为2.49eV 的⾦属钠,下列说法中正确的是(D )A .这群氢原⼦能发出三种频率不同的光,其中从n =3跃迁到n =2所发出的光波长最短B .这群氢原⼦能发出两种频率不同的光,其中从n =3跃迁到n =1所发出的光批;频率最⾼ C .⾦属钠表⾯所发出的光电⼦的初动能最⼤值为11.11eVD .⾦属钠表⾯所发出的光电⼦的初动能最⼤值为9.60eV14.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产⽣的,⼤约在40亿年以后太阳内部将会启动另⼀种核反应,其核反应⽅程为:C He He He 126424242→++,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产⽣的。
最新高中物理经典题库-原子物理试题
原子物理试题集粹(49+17=66个)一、选择题(每题的四个选项中至少有一个是正确的)1.氢原子从激发态跃迁到基态,则核外电子的[]A.电势能减小,动能减少,周期增大B.电势能减小,动能增大,周期减小C.电势能的减小值小于动能的增加值D.电势能的减小值等于动能的增大值2.氢原子从能级A跃迁到能级B时,释放频率为ν1的光子;氢原子从能级B跃迁到能级C时,吸收频率为ν2的光子.若ν2>ν1,则氢原子从能级C跃迁到能级A时,将[]A.吸收频率为ν2-ν1的光子B.吸收频率为ν1+ν2的光子C.释放频率为ν2-ν1的光子D.释放频率为ν1+ν2的光子3.氢原子能级图的一部分如图5-1所示,A、B、C分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子.它们的能量和波长分别为EA、EB、EC和λA、λB、λC,则下述关系中正确的是[]A.1/λC=1/λA+1/λBB.λC=λA+λBC.EC=EA+EBD.1/λA=1/λB+1/λC图5-1 图5-24.氢原子的n=1,2,3,4各能级的能量如图5-2所示,氢原子由n=1的状态激发到n=4的状态.在它回到n=1的状态的过程中[]A.可能发出的能量不同的光子只有3种B.可能发出6种不同频率的光子C.可能发出的光子最大能量是12.5eVD.可能发出的光了的最小能量是0.85eV5.下列叙述中正确的是[]A.卢瑟福得出原了核的体积极小的依据是绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进B.玻尔认为卢瑟福理论中电子绕核旋转的向心力来自库仑力是错误的,所以提出新的玻尔理论C.玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论,而是在卢瑟福的学说上运用了普朗克的量子理论D.爱因斯坦用于解释光电效应的光子说依据的也是量子理论,所以光子说是在玻尔理论上发展的6.按照玻尔理论,氢原子处在量子数n=1和n=2的定态时,其相应的原子能量的绝对值之比│E1│∶│E2│及电子的动能之比Ek1∶Ek2分别等于[]A.4∶1,4∶1B.4∶1,C.2∶1,4∶1D.2∶1,2∶17.氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2的能级时,发出蓝色光.则氢原了从n=5的激发态直接跃迁到n=2的能级时,可能发出的是[]A.红外线B.红光C.紫光D.γ射线8.一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后,向外辐射了ν1、ν2、ν3三种颜色的光子,且ν3>ν2>ν1,则[]A.被氢原子吸收的光子能量为hν3B.被氢原子吸收的光子能量为hν2C.被氢原子吸收的光子能量为hν1D.被氢原子吸收的光子能量为h(ν1+ν2)9.天然放射现象的发现揭示了[]A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子组成10.如图5-3所示,x表示原子核,α粒子射向x时被散射而偏转,其偏转轨道可能是图中的(α粒子入射动能相同)[]图5-311.关于α粒了散射实验,下列说法中正确的是[]A.绝大多数α粒子经过重金属箔后,发生了角度不太大的偏转B.α粒子在接近原子核的过程中,动能减小,电势能减小C.α粒子在离开原子核的过程中,加速度逐渐减小D.对α粒了散射实验的数据分析,可以估算出原子核的大小12.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,判断正确的是[]A.电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增大C.氢原子的电势能增大D.氢原子的能级减小13.图5-4所示的实验中,用天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时,产生一种不可见粒子.当用这种粒子轰击石蜡时,可从石蜡中打出质子,经过各种检测发现[]A.这种不可见粒子在电场和磁场中均不发生偏转,它一定是不带电的中性粒子B.这种不可见粒子的贯穿能力很强,它一定是γ射线(光子)C.这种不可见粒子的速度不到光速的1/10,而且能量很大(>55MeV),因此它不是γ射线D.这种不可见粒子和硼作用产生的新原子核增加的质量几乎和质子的质量相等,它一定是和质子质量相等的粒子图5-414.质子和α粒子在真空条件下,同时自静止由同一电场加速,经同点垂直进入同一偏转电场后均打在平行于偏转电场方向的同一荧光屏上.不计质子和α粒子所受的重力.说法正确的是[]A.质子比α粒子先打到屏上B.打到屏上时,α粒子的动能比质子大C.经加速电场时,质子比α粒子电场力的冲量大D.质子和α粒子将打到荧光屏上同一点15.如图5-5所示,a为未知的天然放射源,b为一张黑纸,c为水平放置的平行金属板,板间有竖直方向较强的匀强电场,d为荧光屏,e为固定不动的显微镜筒.整个装置放在真空中.实验时,如果将电场E撤去,从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数没有变化.如果再将黑纸b移开,则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁的亮点数大为增加,由此可判定放射源a发出的射线为[]A.β射线和γ射线B.α射线和β射线C.α射线和γ射线D.α射线和X射线图5-516.根据玻尔理论,在氢原子中,量子数越大,说明[]A.核外电子轨道半径越小B.核外电子的速率越小C.原子能级的能量越小D.原子的电势能越大17.一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后,向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子(ν3>ν2>ν1),对应光子的波长分别是λ1、λ2、λ3,则[]A.被氢原子吸收的光子能量为hν2B.被氢原子吸收的光子能量为hν1C.ν3=ν2+ν1D.λ3=λ1λ2/(λ1+λ2)18.当氢原子的电子处于第n条轨道时,下面说法正确的是[]A.电子的轨道半径是rn=nr1(r1为第1条可能轨道半径)B.由En=E1/n2(E1为电子在第一条可能轨道时的能量),可知n越大时,原子能量越大C.原子从n定态跃迁到(n-1)定态时,辐射光子的波长λ=(En-En-1)/hD.大量处于这一状态的氢原子通过自发辐射最多产生的光谱线数为n(n-1)/219.在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14,它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆.圆的直径比为7∶1,如图5-6所示,那么碳14的衰变方程是[]A.146C→42eH+104eBB.146C→01e-+145BC.146C→01e-+147ND.146C→21H+125B图5-620.在核反应方程:94e B +42e H →126C +x中,x表示 [ ] A.质子 B.中子 C.电子 D.正电子21.下列核反应中属于α衰变的是 [ ] A.115B +42e H →147N +10n B.2713Al +21H →2512g M +42e HC.23090Th →22688Ra +42He D.31H +11H →42He 22.最初发现中子的原子核的人工转变,是下列核反应方程中的哪一个 [ ] A.147N +42He →179F +10n B.94Be +42He →126C +10n C.2311Na +42He →2613Al 126C +10n D.2713Al +42He →3015P +10n24.在核反应方程3015P →3014Si +x中的x表示 [ ]A.质子 B.中子 C.电子 D.正电子25.用中子轰击铝27,产生钠24和x粒子,钠24具有放射性,它衰变后变成镁24,则x粒子和钠的衰变过程分别是 [ ]A.质子、α衰变B.电子、α衰变C.α粒子、β衰变 D.正电子、β衰变26.下列说法正确的是 [ ]A.用α射线轰击铍(94Be ),铍核转变为126C ,并放出γ射线 B.γ射线是波长很短的电磁波,它的贯穿能力很强C.利用γ射线的电离作用,可检查金属内部有无砂眼或裂纹D.γ光子的能量足够大时,用γ射线轰击氘核能使氘核分解为11H 和10n 27.1900年,德国物理学家普朗克在研究电磁辐射的能量分布时发现,只有认为电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,每一份的能量等于hν,理论计算的结果才能跟实验事实完全符合.受该理论的启发,其他一些物理学家开展了有关方面的一些研究工作,取得了一些丰富的成果,下列所述符合这种情况的有: [ ] A.麦克斯韦提出的光的电磁说 B.汤姆生提出的原子模型 C.爱因斯坦提出的光子说D.玻尔提出的“玻尔理论”28.人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从[]A.发现电子开始的B.发现质子开始的C.α粒子散射实验开始的D.发现天然放射现象开始的29.目前,关于人类利用核能发电,下列说法中正确的是[]A.核能发电对环境的污染比火力发电要小B.核能发电对环境的污染比火力发电要大C.还只是利用重核裂变释放大量能量D.既有重核裂变、又有轻核聚变释放大量能量30.下列说法中正确的是[]A.β射线就是大量的原子被激发后,从原子的内层电子中脱出的电子B.由于每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物体和确定其化学组成C.把一个动能为零的自由电子和一个氢离子结合成基态的氢原子时,将要放出紫外线D.由于原子里的核外电子不停地绕核做加速运动,所以原子要向外辐射能量,这就是原子光谱的来源31.天然放射物质的放射线包含三种成份,下面的说法中正确的是[]A.一导厚的黑纸可以挡住α射线,但不能挡住β射线和γ射线B.某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核C.三种射线中对气体电离作用最强的是α射线D.β粒子是电子,但不是原来绕核旋转的核外电子32.根据玻尔理论,在氢原子中,量子数n越大,则[]A.电子轨道半径越小B.电子轨道速度越小C.原子的能量越小D.原子的电势能越小33.对卢瑟福的α粒子散射实验现象的分析表明了[]A.原子内存在着质量与正电荷集中的原子核B.原子内有带负电的电子C.电子绕核运行的轨道是不连续的D.原子核只占原子体积的极小部分34.如图5-1为氢原子n=1,2,3,4的各个能级示意图.处于n=4能量状态的氢原子,当它向较低能级发生跃迁时,发出的光子能量可能为[]图5-1A.2.55eVB.13.6eVC.12.75eVD.0.85eV35.下面列举的现象中,哪个是卢瑟福在α粒子散射实验中观察到的,并据此现象得出原子的核式结构[]A.大多数α粒子发生较大角度偏转,少数α粒子仍按原方向前进B.多数α粒子发生较大角度偏转,少数α粒子按原方向前进,或被弹回C.绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原方向前进D.极少数α粒子发生较大角度偏转,甚至被弹回36.如图5-2所示的4个图中,O点表示某原子核的位置,曲线ab和cd表示经过该原子核附近的α粒子的运动轨迹,正确的图是[]图5-237.根据玻尔理论,氢原子的基态能级为E1,氢原子从n=3的定态跃迁到n=1的基态过程中辐射光子的波长为λ,h为普朗克常量,c为光速,则[]A.电子的动能增大B.电子的电势能增大C.电子的运动周期增大D.辐射光子波长λ=-9hc/8E138.下列说法正确的是[]A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由原子和中子组成的B.玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论,而是在卢瑟福的学说上运用了量子理论C.γ射线是波长很短的电磁波,它的贯穿能力很强D.γ光子的能量足够大,用γ线轰击氘核能使氘核分解为11H和1n39.如图5-3所示是“原子核人工转变”实验装置示意图,其中A是放射性物质,F是铝箔,S为荧光屏,在容器中充入氮气后,屏S上出现闪光,该闪光是[]图5-3A.α粒子射到屏上产生的B.α粒子从F打出的粒子射到屏上产生的C.α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D.放射性物质放出的γ射线射到屏上产生的40.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图5-4所示,离子源S产生一个质量为m,电量为q的正离子,离子产生出来时速度很小,可以看作是静止的.离子产生出来后经过电压U加速,进入磁感强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处S1的距离为x.则下列说法正确的是[]图5-4A.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明离子的质量一定变大B.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明加速电压U一定变大C.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明磁感强度B一定变大D.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明离子所带电量q可能变小41.如果某放射性元素经过x次α衰变和Y次β衰变,变成一种新原子核,则这个新原子核的质子数比放射性元素原子核的质子数减小[]A.2x+yB.x+yC.x-yD.2x-y42.某放射性元素的原子核A的衰变过程是ABC,下列说法中正确的是[]A.原子核C的中子数比A少2 B.原子核C的质子数比A少1C.原子核C的中子数比B少1 D.原子核C的质子数比B少143.1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰研制“两弹一星”作出突出贡献的科技专家,下列核反应方程中属研究两弹的基本的核反应方程式的是[]44.一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变为硅原子核,已知铝原子核的质量是质子的27倍,硅原子核的质量是质子的28倍,则下列判断正确的是[]C.硅原子核速度的数量级为107m/s,方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105m/s,方向跟质子的初速度方向一致45.同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝,地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面温度变化的趋势”的问题中,有下列结论.请你判断哪些结论正确[]A.太阳内部进行着剧烈的热核反应,辐射大量光子,根据ΔE=Δmc2可知太阳质量M在不断减少B.根据F=GMm/r2和F=mv2/r知日地距离r不断增大,地球环绕速度将减少,且周期T=2πr/v将增大C.根据F=GMm/r2和F=mv2/r知日地距离r将不断减小,地球环绕速度将增大,且周期T=2πr/v将减小D.由于太阳质量M不断减小,辐射光子的功率不断减小,而日地距离r增大,所以辐射到地球表面的热功率也减小,地球表面温度也将逐渐降低46.23892U是一种放射性元素,进行一系列放射性衰变,由图5-5可以知道[]图5-5A.表中a是84,b是206B.①是β衰变,放出电子,电子是由中子转变成质子时产生的C.②是β衰变,放出电子,电子是由中子转变成质子时产生的D.从23892U衰变成20682Pb要经过6次①衰变,8次②衰变47.质子和中子结合成氘核,同时放出γ光子,核反应方程是11H+1n→21H+γ,以下说法正确的是[]A.反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B.反应前后的质量数不变,因而质量不变C.γ光子的能量为Δmc2,Δm为反应中的质量亏损D.因存在质量亏损Δm,所以“物质不灭”的说法是不正确的48.氘核(21H)和氚核(31H)结合成氦核(42He)的核反应方程为:21H+31H→42He+1n,设氘核,氚核,氦核和中子质量分别为m1,m2,m3和m4,真空中光速为c,则反应过程释放的能量为[]A.(m1+m2-m3)c2B.(m1+m2-m4)c2C.(m1+m2-m3-m4)c2D.(m3+m4-m1-m2)c249.一个中子和一个质子相结合生成一个氘核,若它们的质量分别是m1、m2、m3,则[]A.由于反应前后质量数不变,所以m1+m2=m3B.由于反应时释放出了能量,所以m1+m2>m3C.由于反应在高温高压下进行从而吸收能量,所以m1+m2<m3D.反应时产生了频率为(m1+m2-m3)c2/h的光子,式中c是光速、h是普朗克常量二、填空题1.现在科学家们正在设法探寻“反物质”.所谓“反物质”是由“反粒子”组成,“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量,但电荷的符号相反,例如正电子就是电子的“反粒子”.据此,若有反质子存在,它的质量数应为,基元电荷的电量是1.60×10-19C,则反质子的带电量为.2.氢原子中核外电子在基态轨道上运动的能量为-13.6eV,若已知氢原子辐射光子的能量为2.55eV,则可判断这个氢原子的核外电子是由第条可能轨道跃迁到第条可能轨道.3.如图5-7中给出的氢原子最低的四个能级.A、B、C、D、E分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子,其中波长最短的光子是(填字母)最小的频率等于Hz.(保留两位有效数字,普朗克常量h=6.6×10-34J·s)图5-74.在玻尔的氢原子模型中,电子的第一条可能轨道的半径为r1,则由此向外数的第三条可能轨道的半径r3=.电子在这第三条轨道上运动时的动能Ek=.(已知基元电荷e,静电力常量为k)5.假设二个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子.已知氘核的质量是2.0136u,中子的质量是1.0087u,氦核同位素的质量是3.0150u,写出聚变核反应方程,在聚变核反应中释放出的能量为MeV(保留三位有效数字).6.完成下列核反应方程(1)147N+42He→+11H;(2)94Be+42He→126C+;(3)147N+1n→+11H;(4)3015P→3014Si+;(5)23592U+1n→14156Ba+9236Kr+.7.处于基态的氢原子在某种单色光照射下,只能发出频率为ν1、ν2和ν3的三种光,且ν1<ν2<ν3,则该照射光的光子能量为.8.用γ光子轰击氘核,使之产生质子和中子,写出核反应方程式.已知氘核质量为2.0135u,质子质量为1.0072u,中子质量为1.0086u,1u=1.6605×10-27kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则γ光子的波长应为m.(要求一位有效数字)9.下列核反应均属释放核能的反应,请完成核反应方程,并注明反应类型.(1)21H+→42He+1n,反应;(2)23592U+1n→9038Sr+13654Xe+ ,反应.10.质子击中锂核后变成两个α粒子,其核反应式为;若它们的质量分别为1.6726×10-27kg、11.6505×10-27kg、6.6466×10-27kg,则此过程中释放的能量等于J.(取3位有效数字)11.太阳内部发生热核反应,每秒钟辐射出的能量约3.8×1026J,据此估算太阳一年内质量将减少________kg.(保留两位数字)12.要使一个中性锂原子最外层的电子脱离锂原子所需的能量是5.39eV,要使一个中性氟原子结合一个电子形成一个氟离子所放出的能量是3.51eV,则将一个电子从锂原子转移到氟原子所须提供的能量为________.13.如图5-6所示给出的氢原子最低的四个能级,A、B、C、D、E分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子,其中波长最短的光子是________(填字母),最小的频率等于________Hz.(保留两位有效数字,普朗克常量h=6.6×10-34J·s)图5-614.氢原子的基态能量是-13.6eV,则氢原子光谱中频率最高的光波的波长是________m.(h=6.63×10-34J·s)15.在匀强电场中逆电场线运动的U核(23892U)速度减为零时若发生α衰变,衰变时vα与电场线垂直,衰变后当α粒子沿E的方向移动位移为ΔL时残核在与电场线平行的方向上位移ΔL′为________ΔL,ΔL′与ΔL方向________.16.用质子轰击锂核73Li,生成2个α粒子,这个核反应方程式为________,若用mp表示质子质量,m表示锂核质量,mα表示α粒子质量,c表示光速,则此核反应中释放能量ΔE=________.17.两个氘核聚变产生一个氦核(32He)和一个中子,这一过程的核反应方程是________.已知氘核质量为3.3426×10-27kg,氦核质量5.0049×10-27kg,中子质量1.6744×10-27kg,上述核反应释放的能量为________J.参考答案1.1,-1.60×10-19C2.4,23.B,1.6×10144.9r1,ke2/18r15. 3.26精品文档精品文档 6.(1)178O (2)10n (3)146C (4)01e (5)310n 7.hr38.21H +γ→11H +10n ,6×10-139.(1)31H ,聚变 (2)1010n ,裂变10.11H +73Li →242He ,2.69×10-1211.1.3×101712.1.88eV13.B 1.0×101414.9.14×10-815.10/13 相同16.73Li +11H →42He +42He (m+mp-2mα)c2 17.221H →32He +10n , 5.3×10-13。
原子物理练习题doc资料
高二物理《原子物理》练习题一、单项选择题1.β衰变中放出的电子来自()A.组成原子核的电子B.核内质子转化为中子C.核内中子转化为质子D.原子核外轨道中的电子2.下列说法正确的是()A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关3.如图所示,天然放射性元素,放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直,进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进,则α射线()A.向右偏B.向左偏C.直线前进D.无法判断4.下面说法正确的是()①β射线的粒子和电子是两种不同的粒子②红外线的波长比X射线的波长长③α射线的粒子不同于氦原子核④γ射线的穿透本领比α射线的强A.①②B.①③C.②④D.①④5.人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一,氦的这种同位素应表示为()A.43HeB.32HeC.42HeD.33He6.科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(6328Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63发生β衰变时释放电子给铜片,把镍63和铜片作电池两极,外接负载为负载提供电能。
下面有关该电池的说法正确的是()A.镍63的衰变方程是6328Ni→0-1e+6327CuB.镍63的衰变方程是6328Ni→0-1e+6429CuC.外接负载时镍63的电势比铜片高D.该电池内电流方向是从镍63到铜片7. 将半衰期为5天的质量为64 g的铋分成四份分别投入:(1)开口容器中;(2)100 atm的密封容器中;(3)100 ℃的沸水中;(4)与别的元素形成化合物。
经10天后,四种情况下剩下的铋的质量分别为m1、m2、m3、m4。
(完整word版)原子物理试题集及答案
第一章填空1、( )实验否定了汤姆逊原子结构模形。
答:(α粒子散射)。
2、原子核式结构模型是()。
3、夫兰克—赫兹实验证明了( )答原子能级的存在。
4、德布罗意波的实验验证是( )答电子衍射实验。
选择题1、原子核式模型的实验依据是:(只选一个)(A )α粒子散射实验。
(B )光电效应,(C )康谱顿效应,(D )夫兰克—赫兹实验。
答(A )2、α粒子散射实验实验得到的结果:(A )绝大多数α粒子的偏转角大于90。
,(B )只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。
(C )只有1/800的α粒子偏转角大于90。
,其中有接近180。
的。
(D )全部α粒子偏转角大于90。
答(C )第二章填空1、光谱的类型( )光谱、 ( )光谱 , ( )光谱。
答:线状、带状,连续。
2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是( )、 ( )、( )、( ) 答;(红、深绿、青、紫)3、氢原子光谱的前4个谱线系是( )、( )、( )、( )。
答“(赖曼系,巴巴耳末、帕邢、布喇开)4、玻尔理论的三个假设是(1)、((2)( )(3)( )5、能级简并是指(n 个状态的能量是相同的状况)6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是(简并)的,简并度为(n )7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时,在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道?(答案3个)(可作填空或选择)8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为( )A ,半短轴分别为( )A 、( )A 。
解:根据半长轴20a a nZ =可得: 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中,用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子能量中能是(A )12.1eV , (B)10.2 Ev .(C )12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ,(D )12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中,用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上?答(1)光谱的实验资料和经验规律,(2)以实验基础的原子核式结构模型,(3)从黑体辐射的事实发展出来的量子论。
原子物理试题集粹491766个
原子物理试题集粹(49+17=66个)一、选择题(每题的四个选项中至少有一个是正确的)1.氢原子从激发态跃迁到基态,那么核外电子的[]A.电势能减小,动能减少,周期增大B.电势能减小,动能增大,周期减小C.电势能的减小值小于动能的增加值D.电势能的减小值等于动能的增大值2.氢原子从能级A跃迁到能级B时,释放频率为ν1的光子;氢原子从能级B跃迁到能级C时,吸收频率为ν2的光子.假设ν2>ν1,那么氢原子从能级C跃迁到能级A时,将[]A.吸收频率为ν2-ν1的光子B.吸收频率为ν1+ν2的光子C.释放频率为ν2-ν1的光子D.释放频率为ν1+ν2的光子3.氢原子能级图的一部份如图5-1所示,A、B、C别离表示原子在三种跃迁进程中辐射出的光子.它们的能量和波长别离为EA、EB、EC和λA、λB、λC,那么下述关系中正确的选项是[]A.1/λC=1/λA+1/λBB.λC=λA+λBC.EC=EA+EBD.1/λA=1/λB+1/λC图5-1 图5-24.氢原子的n=1,2,3,4各能级的能量如图5-2所示,氢原子由n=1的状态激发到n=4的状态.在它回到n=1的状态的进程中[]A.可能发出的能量不同的光子只有3种B.可能发出6种不同频率的光子C.可能发出的光子最大能量是eVD.可能发出的光了的最小能量是eV5.以下表达中正确的选项是[]A.卢瑟福得出原了核的体踊跃小的依据是绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原先的方向前进B.玻尔以为卢瑟福理论中电子绕核旋转的向心力来自库仑力是错误的,因此提出新的玻尔理论C.玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论,而是在卢瑟福的学说上运用了普朗克的量子理论D.爱因斯坦用于说明光电效应的光子说依据的也是量子理论,因此光子说是在玻尔理论上进展的6.依照玻尔理论,氢原子处在量子数n=1和n=2的定态时,其相应的原子能量的绝对值之比│E1│∶│E2│及电子的动能之比Ek1∶Ek2别离等于[]A.4∶1,4∶1B.4∶1,2∶1C.2∶1,4∶1D.2∶1,2∶17.氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2的能级时,发出蓝色光.那么氢原了从n=5的激发态直接跃迁到n=2的能级时,可能发出的是[]A.红外线B.红光C.紫光D.γ射线8.一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后,向外辐射了ν1、ν2、ν3三种颜色的光子,且ν3>ν2>ν1,那么[]A.被氢原子吸收的光子能量为hν3B.被氢原子吸收的光子能量为hν2C.被氢原子吸收的光子能量为hν1D.被氢原子吸收的光子能量为h(ν1+ν2)9.天然放射现象的发觉揭露了[]A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子组成10.如图5-3所示,x表示原子核,α粒子射向x时被散射而偏转,其偏转轨道可能是图中的(α粒子入射动能相同)[]图5-3题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C AC BC AC A C AD C D11.关于α粒了散射实验,以下说法中正确的选项是[]A.绝大多数α粒子通过重金属箔后,发生了角度不太大的偏转B.α粒子在接近原子核的进程中,动能减小,电势能减小C.α粒子在离开原子核的进程中,加速度慢慢减小D.对α粒了散射实验的数据分析,能够估算出原子核的大小12.氢原子辐射出一个光子后,依照玻尔理论,判定正确的选项是[]A.电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增大C.氢原子的电势能增大D.氢原子的能级减小13.图5-4所示的实验中,用天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时,产生一种不可见粒子.当用这种粒子轰击石蜡时,可从石蜡中打出质子,通过各类检测发觉[]A.这种不可见粒子在电场和磁场中均不发生偏转,它必然是不带电的中性粒子B.这种不可见粒子的贯穿能力很强,它必然是γ射线(光子)C.这种不可见粒子的速度不到光速的1/10,而且能量专门大(>55MeV),因此它不是γ射线D.这种不可见粒子和硼作用产生的新原子核增加的质量几乎和质子的质量相等,它必然是和质子质量相等的粒子图5-414.质子和α粒子在真空条件下,同时自静止由同一电场加速,经同点垂直进入同一偏转电场后均打在平行于偏转电场方向的同一荧光屏上.不计质子和α粒子所受的重力.说法正确的选项是[]A.质子比α粒子先打到屏上B.打到屏上时,α粒子的动能比质子大C.经加速电场时,质子比α粒子电场力的冲量大D.质子和α粒子将打到荧光屏上同一点15.如图5-5所示,a为未知的天然放射源,b为一张黑纸,c为水平放置的平行金属板,板间有竖直方向较强的匀强电场,d为荧光屏,e为固定不动的显微镜筒.整个装置放在真空中.实验时,若是将电场E撤去,从显微镜内观看到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数没有转变.若是再将黑纸b移开,那么从显微镜筒内观看到的每分钟闪烁的亮点数大为增加,由此可判定放射源a发出的射线为[]A.β射线和γ射线B.α射线和β射线C.α射线和γ射线D.α射线和X射线图5-516.依照玻尔理论,在氢原子中,量子数越大,说明[]A.核外电子轨道半径越小B.核外电子的速度越小C.原子能级的能量越小D.原子的电势能越大17.一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后,向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子(ν3>ν2>ν1),对应光子的波长别离是λ1、λ2、λ3,那么[]A.被氢原子吸收的光子能量为hν2B.被氢原子吸收的光子能量为hν1C.ν3=ν2+ν1D.λ3=λ1λ2/(λ1+λ2)18.当氢原子的电子处于第n条轨道时,下面说法正确的选项是[]A.电子的轨道半径是rn=nr1(r1为第1条可能轨道半径)B.由En=E1/n2(E1为电子在第一条可能轨道时的能量),可知n越大时,原子能量越大C.原子从n定态跃迁到(n-1)定态时,辐射光子的波长λ=(En-En-1)/hD.大量处于这一状态的氢原子通过自发辐射最多产生的光谱线数为n(n-1)/219.在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14,它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆.圆的直径比为7∶1,如图5-6所示,那么碳14的衰变方程是[]A.146C →42e H +104e B B.146C →01e -+145BC.146C →01e -+147N D.146C →21H +125B图5-620.在核反映方程:94e B +42e H →126C +x中,x表示 [ ] A.质子 B.中子 C.电子 D.正电子题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案CDBDACDABDCBDCDBDCB21.以下核反映中属于α衰变的是 [ ]A.115B +42e H →147N +10n B.2713Al +21H →2512g M +42e HC.23090Th →22688Ra +42He D.31H +11H →42He 22.最初发觉中子的原子核的人工转变,是以下核反映方程中的哪个 [ ]A.147N +42He →179F +10n B.94Be +42He →126C +10nC.2311Na +42He →2613Al 126C +10n D.2713Al +42He →3015P +10n24.在核反映方程3015P →3014Si +x中的x表示 [ ]A.质子 B.中子 C.电子 D.正电子25.用中子轰击铝27,产生钠24和x粒子,钠24具有放射性,它衰变后变成镁24,那么x粒子和钠的衰变进程别离是 [ ]A.质子、α衰变B.电子、α衰变C.α粒子、β衰变D.正电子、β衰变26.以下说法正确的选项是[]A.用α射线轰击铍(94Be),铍核转变成126C,并放出γ射线B.γ射线是波长很短的电磁波,它的贯穿能力很强C.利用γ射线的电离作用,可检查金属内部有无砂眼或裂纹D.γ光子的能量足够大时,用γ射线轰击氘核能使氘核分解为11H和1n27.1900年,德国物理学家普朗克在研究电磁辐射的能量散布时发觉,只有以为电磁波的发射和吸收不是持续的,而是一份一份地进行的,每一份的能量等于hν,理论计算的结果才能跟实验事实完全符合.受该理论的启发,其他一些物理学家开展了有关方面的一些研究工作,取得了一些丰硕的功效,以下所述符合这种情形的有:[]A.麦克斯韦提出的光的电磁说B.汤姆生提出的原子模型C.爱因斯坦提出的光子说D.玻尔提出的“玻尔理论”28.人类熟悉原子核的复杂结构并进行研究是从[]A.发觉电子开始的B.发觉质子开始的C.α粒子散射实验开始的D.发觉天然放射现象开始的29.目前,关于人类利用核能发电,以下说法中正确的选项是[]A.核能发电对环境的污染比火力发电要小B.核能发电对环境的污染比火力发电要大C.还只是利用重核裂变释放大量能量D.既有重核裂变、又有轻核聚变释放大量能量30.以下说法中正确的选项是[]A.β射线确实是大量的原子被激发后,从原子的内层电子中脱出的电子B.由于每种原子都有自己的特点谱线,故能够依照原子光谱来辨别物体和确信其化学组成C.把一个动能为零的自由电子和一个氢离子结合成基态的氢原子时,将要放出紫外线D.由于原子里的核外电子不断地绕核做加速运动,因此原子要向外辐射能量,这确实是原子光谱的来源题号21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 B C B D C BD CD D AC B 31.天然放射物质的放射线包括三种成份,下面的说法中正确的选项是[]A.一导厚的黑纸能够挡住α射线,但不能挡住β射线和γ射线B.某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核C.三种射线中对气体电离作用最强的是α射线D.β粒子是电子,但不是原先绕核旋转的核外电子32.依照玻尔理论,在氢原子中,量子数n越大,那么[]A.电子轨道半径越小B.电子轨道速度越小C.原子的能量越小D.原子的电势能越小33.对卢瑟福的α粒子散射实验现象的分析说明了[]A.原子内存在着质量与正电荷集中的原子核B.原子内有带负电的电子C.电子绕核运行的轨道是不持续的D.原子核只占原子体积的极小部份34.如图5-1为氢原子n=1,2,3,4的各个能级示用意.处于n=4能量状态的氢原子,当它向较低能级发生跃迁时,发出的光子能量可能为[]图5-1A.2.55eVB.13.6eVC.12.75eVD.0.85eV35.下面列举的现象中,哪个是卢瑟福在α粒子散射实验中观看到的,并据此现象得出原子的核式结构[]A.大多数α粒子发生较大角度偏转,少数α粒子仍按原方向前进B.多数α粒子发生较大角度偏转,少数α粒子按原方向前进,或被弹回C.绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原方向前进D.极少数α粒子发生较大角度偏转,乃至被弹回36.如图5-2所示的4个图中,O点表示某原子核的位置,曲线ab和cd表示通过该原子核周围的α粒子的运动轨迹,正确的图是[]图5-237.依照玻尔理论,氢原子的基态能级为E1,氢原子从n=3的定态跃迁到n=1的基态进程中辐射光子的波长为λ,h为普朗克常量,c为光速,那么[]A.电子的动能增大B.电子的电势能增大C.电子的运动周期增大D.辐射光子波长λ=-9hc/8E138.以下说法正确的选项是[]A.天然放射现象的发觉,揭露了原子核是由原子和中子组成的B.玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论,而是在卢瑟福的学说上运用了量子理论C.γ射线是波长很短的电磁波,它的贯穿能力很强D.γ光子的能量足够大,用γ线轰击氘核能使氘核分解为11H和1n39.如图5-3所示是“原子核人工转变”实验装置示用意,其中A是放射性物质,F是铝箔,S为荧光屏,在容器中充入氮气后,屏S上显现闪光,该闪光是[]图5-3A.α粒子射到屏上产生的B.α粒子从F打出的粒子射到屏上产生的C.α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D.放射性物质放出的γ射线射到屏上产生的40.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图5-4所示,离子源S产生一个质量为m,电量为q的正离子,离子产生出来时速度很小,能够看做是静止的.离子产生出来后通过电压U加速,进入磁感强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处S1的距离为x.那么以下说法正确的选项是[]图5-4A.假设某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,那么说明离子的质量必然变大B.假设某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,那么说明加速电压U必然变大C.假设某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,那么说明磁感强度B必然变大D.假设某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,那么说明离子所带电量q可能变小题号31 32 33 34 35 36 37 38 39 40答案ACD B AD AC D D AD BCD C D41.若是某放射性元素通过x次α衰变和Y次β衰变,变成一种新原子核,那么那个新原子核的质子数比放射性元素原子核的质子数减小[]A.2x+yB.x+yC.x-yD.2x-y42.某放射性元素的原子核A的衰变进程是ABC,以下说法中正确的选项是[]A.原子核C的中子数比A少2 B.原子核C的质子数比A少1C.原子核C的中子数比B少1 D.原子核C的质子数比B少143.1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰研制“两弹一星”作出突出奉献的科技专家,以下核反映方程中属研究两弹的大体的核反映方程式的是[]44.一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变成硅原子核,已知铝原子核的质量是质子的27倍,硅原子核的质量是质子的28倍,那么以下判定正确的选项是[]C.硅原子核速度的数量级为107m/s,方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105m/s,方向跟质子的初速度方向一致45.同窗们依照中学物理知识讨论“随着岁月的流逝,地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面温度转变的趋势”的问题中,有以下结论.请你判定哪些结论正确[]A.太阳内部进行着猛烈的热核反映,辐射大量光子,依照ΔE=Δmc2可知太阳质量M在不断减少B.依照F=GMm/r2和F=mv2/r知日地距离r不断增大,地球围绕速度将减少,且周期T=2πr/v将增大C.依照F=GMm/r2和F=mv2/r知日地距离r将不断减小,地球围绕速度将增大,且周期T=2πr/v将减小D.由于太阳质量M不断减小,辐射光子的功率不断减小,而日地距离r增大,因此辐射到地球表面的热功率也减小,地球表面温度也将慢慢降低46.23892U是一种放射性元素,进行一系列放射性衰变,由图5-5能够明白[]图5-5A.表中a是84,b是206B.①是β衰变,放出电子,电子是由中子转变成质子时产生的C.②是β衰变,放出电子,电子是由中子转变成质子时产生的D.从23892U衰变成20682Pb要通过6次①衰变,8次②衰变47.质子和中子结合成氘核,同时放出γ光子,核反映方程是11H+1n→21H+γ,以下说法正确的选项是[]A.反映后氘核的质量必然小于反映前质子和中子的质量之和B.反映前后的质量数不变,因此质量不变C.γ光子的能量为Δmc2,Δm为反映中的质量亏损D.因存在质量亏损Δm,因此“物质不灭”的说法是不正确的48.氘核(21H)和氚核(31H)结合成氦核(42He)的核反映方程为:21H+31H→42He+1n,设氘核,氚核,氦核和中子质量别离为m1,m2,m3和m4,真空中光速为c,那么反映进程释放的能量为[]A.(m1+m2-m3)c2B.(m1+m2-m4)c2C.(m1+m2-m3-m4)c2D.(m3+m4-m1-m2)c249.一个中子和一个质子相结合生成一个氘核,假设它们的质量别离是m1、m2、m3,那么[]A.由于反映前后质量数不变,因此m1+m2=m3B.由于反映时释放出了能量,因此m1+m2>m3C.由于反映在高温高压下进行从而吸收能量,因此m1+m2<m3D.反映时产生了频率为(m1+m2-m3)c2/h的光子,式中c是光速、h是普朗克常量题号41 42 43 44 45 46 47 48 49答案 D BC BD ABD ABD ABD AC C BD二、填空题1.此刻科学家们正在设法探访“反物质”.所谓“反物质”是由“反粒子”组成,“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量,但电荷的符号相反,例如正电子确实是电子的“反粒子”.据此,假设有反质子存在,它的质量数应为,基元电荷的电量是×10-19C,那么反质子的带电量为.2.氢原子中核外电子在基态轨道上运动的能量为-eV,假设已知氢原子辐射光子的能量为eV,那么可判定那个氢原子的核外电子是由第条可能轨道跃迁到第条可能轨道.3.如图5-7中给出的氢原子最低的四个能级.A、B、C、D、E分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子,其中波长最短的光子是(填字母)最小的频率等于Hz.(保留两位有效数字,普朗克常量h=×10-34J·s)图5-74.在玻尔的氢原子模型中,电子的第一条可能轨道的半径为r1,那么由此向外数的第三条可能轨道的半径r3=.电子在这第三条轨道上运动时的动能Ek=.(已知基元电荷e,静电力常量为k)5.假设二个氘核在一直线上相碰发生聚变反映生成氦的同位素和中子.已知氘核的质量是u,中子的质量是u,氦核同位素的质量是u,写出聚变核反映方程,在聚变核反映中释放出的能量为MeV(保留三位有效数字).6.完成以下核反映方程(1)147N+42He→+11H;(2)94Be+42He→126C+;(3)147N+1n→+11H;(4)3015P→3014Si+;(5)23592U+1n→14156Ba+9236Kr+.7.处于基态的氢原子在某种单色光照射下,只能发出频率为ν1、ν2和ν3的三种光,且ν1<ν2<ν3,那么该照射光的光子能量为.8.用γ光子轰击氘核,使之产生质子和中子,写出核反映方程式.已知氘核质量为u,质子质量为u,中子质量为u,1u=×10-27kg,普朗克常量h=×10-34J·s,那么γ光子的波长应为m.(要求一名有效数字)9.以下核反映均属释放核能的反映,请完成核反映方程,并注明反映类型.(1)21H+→42He+1n,反映;(2)23592U+1n→9038Sr+13654Xe+ ,反映.10.质子击中锂核后变成两个α粒子,其核反映式为;假设它们的质量别离为×10-27kg、×10-27kg、×10-27kg,那么此进程中释放的能量等于J.(取3位有效数字)11.太阳内部发生热核反映,每秒钟辐射出的能量约3.8×1026J,据此估算太阳一年内质量将减少________kg.(保留两位数字)12.要使一个中性锂原子最外层的电子离开锂原子所需的能量是5.39eV,要使一个中性氟原子结合一个电子形成一个氟离子所放出的能量是3.51eV,那么将一个电子从锂原子转移到氟原子所须提供的能量为________.13.如图5-6所示给出的氢原子最低的四个能级,A、B、C、D、E别离表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子,其中波长最短的光子是________(填字母),最小的频率等于________Hz.(保留两位有效数字,普朗克常量h=6.6×10-34J·s)图5-614.氢原子的基态能量是-13.6eV,那么氢原子光谱中频率最高的光波的波长是________m.(h=6.63×10-34J·s)15.在匀强电场中逆电场线运动的U核(23892U)速度减为零时假设发生α衰变,衰变时vα与电场线垂直,衰变后当α粒子沿E的方向移动位移为ΔL时残核在与电场线平行的方向上位移ΔL′为________ΔL,ΔL′与ΔL方向________.16.用质子轰击锂核73Li,生成2个α粒子,那个核反映方程式为________,假设用mp表示质子质量,m表示锂核质量,mα表示α粒子质量,c表示光速,那么此核反映中释放能量ΔE=________.17.两个氘核聚变产生一个氦核(32He)和一个中子,这一进程的核反映方程是________.已知氘核质量为3.3426×10-27kg,氦核质量5.0049×10-27kg,中子质量1.6744×10-27kg,上述核反映释放的能量为________J.参考答案1.1,-×10-19C2.4,23.B,×10144.9r1,ke2/18r15.6.(1)178O(2)1n(3)146C(4)01e(5)31n7.hr38.21H+γ→11H+1n,6×10-139.(1)31H,聚变(2)101n,裂变10.11H+73Li→242He,×10-1211.1.3×1017 12.1.88eV13.B1.0×1014 14.9.14×10-8 15.10/13 相同16.73Li+11H→42He+42He(m+mp-2mα)c217.221H→32He+1n,5.3×10-13。
2024高考物理原子物理学练习题及答案精选
2024高考物理原子物理学练习题及答案精选一、选择题1. 下列元素中,属于惰性气体的是:A) 氢气 (H2)B) 氮气 (N2)C) 氧气 (O2)D) 氩气 (Ar)答案:D2. 以下哪种粒子在原子核中的数量最多?A) 质子B) 中子C) 电子D) 引力子答案:B3. 以下关于原子核的说法哪个是错误的?A) 原子核带有正电荷B) 原子核由质子和中子组成C) 原子核占据整个原子的体积D) 原子核的质量约等于整个原子的质量答案:C4. 电离能是指:A) 电子从原子中进入自由状态所需的能量B) 两个原子之间发生化学反应所需要的能量C) 电子在原子核附近运动所受到的力D) 电子在金属中的自由运动所需的能量答案:A5. 以下关于原子核中质子和中子的说法哪个是正确的?A) 质子质量和中子质量相等B) 质子带有正电荷,中子带有负电荷C) 质子和中子的质量和电荷都相等D) 质子带有正电荷,中子不带电荷答案:D二、填空题1. 原子序数为20的钙元素的简化电子结构为_________。
答案:2, 8, 8, 22. 原子核中质子的数量等于_________。
答案:电子的数量3. 电离能越大,原子结构中的电子越_________。
答案:稳定4. 氢原子的质子数为_________,中子数为_________。
答案:1,05. 氯元素的电子结构为_________。
答案:2, 8, 7三、解答题1. 将下列原子按照质子数从小到大排列:氢、铜、锌、氧。
答案:氢、氧、铜、锌2. 简要说明半导体材料与导体材料以及绝缘体材料的区别。
答案:半导体材料具有介于导体材料和绝缘体材料之间的电导率,在适当的条件下可以导电。
导体材料具有很高的电导率,能够自由传导电流。
绝缘体材料的电导率非常低,不容易传导电流。
3. 简述原子核聚变与原子核裂变。
答案:原子核聚变是指两个或两个以上轻原子核融合成较重的新原子核的过程,同时产生巨大能量。
原子核裂变是指重原子核分裂成两个或多个轻原子核的过程,同样会释放大量能量。
(完整版)原子物理学练习题及答案
填空题1、在正电子与负电子形成的电子偶素中,正电子与负电子绕它们共同的质心的运动,在n= 2 的状态, 电子绕质心的轨道半径等于nm 。
2、氢原子的质量约为 ___________________ MeV/c 2 。
3、 一原子质量单位定义为 原子质量的 。
4、电子与室温下氢原子相碰撞,欲使氢原子激发,电子的动能至少为 eV 。
5、 电子电荷的精确测定首先是由 ________________ 完成的。
特别重要的是他还发现了 ______ 是量子化的。
6、氢原子 n=2,n =1 与 H e 离子 n=?3,?n ?=?2?的轨道的半长轴之比 a H /a He ?= __________ , 半短 轴之比 b H /b He =__ ___。
107、玻尔第一轨道半径是 0.529 10 10 m,则氢原子 n=3 时电子轨道的半长轴 a= _______ ,半短轴b?有 __ 个值, ?分别是 ___ ?, ??, .8、 由估算得原子核大小的数量级是 ______ m,将此结果与原子大小数量级 ? m 相比 , 可以说明 _________________ .9、 提出电 子自旋概念的主要实验事实 是 -------------------------------------- 和___________________________________ - 。
10、 钾原子的电离电势是 4.34V ,其主线系最短波长为nm 。
11、 锂原子( Z=3)基线系(柏格曼系)的第一条谱线的光子能量约为 eV (仅需两位有效数字)。
12、考虑 精细结 构,形成锂原子 第二辅线 系谱线的跃迁 过程用原 子态符 号表示应 为 —————————————————————————————————————————————— 。
13、 如果考虑自旋 , 但不考虑轨道 -自旋耦合 , 碱金属原子状态应该用量子数 ————————————表示,轨道角动量确定后 , 能级的简并度为 。
原子物理期末考试试题
原子物理期末考试试题一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 原子核的组成是什么?A. 质子和电子B. 中子和电子C. 质子和中子D. 电子和夸克2. 根据波尔模型,氢原子的能级是量子化的。
下列哪个选项不是氢原子能级的表达式?A. $E_n = -\frac{13.6}{n^2}$B. $E_n = -\frac{13.6}{n}$C. $E_n = \frac{13.6}{n^2}$D. $E_n = \frac{13.6}{n}$3. 电子的自旋量子数是多少?A. 0B. 1/2C. 1D. 24. 以下哪个粒子不带电?A. 质子B. 中子C. 电子D. 正电子5. 原子核的稳定性与哪个因素有关?A. 质子数B. 中子数C. 质子与中子的比例D. 电子数6. 放射性衰变中,哪种衰变会产生β粒子?A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 电子俘获7. 原子核的结合能是指什么?A. 原子核分裂成两个或多个较小核时释放的能量B. 原子核形成时所需的能量C. 原子核内部质子和中子之间的相互作用能D. 原子核内部电子与质子之间的相互作用能8. 核磁共振成像(MRI)利用了哪种物理现象?A. 核的电磁辐射B. 核的放射性衰变C. 核的磁矩在外部磁场中的取向D. 核的自旋与外部磁场的相互作用9. 重核裂变和轻核聚变都能释放能量,其能量来源是什么?A. 核子的质量亏损B. 核子的电荷C. 核子的自旋D. 核子的结合能10. 根据海森堡不确定性原理,下列哪个陈述是正确的?A. 粒子的位置和动量可以同时被精确测量B. 粒子的位置和动量测量越精确,不确定性越大C. 粒子的位置和动量测量越精确,不确定性越小D. 粒子的位置和动量测量的不确定性是固定的二、简答题(每题10分,共40分)1. 描述卢瑟福散射实验及其对原子核结构理论的影响。
2. 解释为什么氢原子的能级是量子化的,并给出能级公式。
3. 什么是同位素?请给出一个例子。
原子物理学作业习题
原子物理学作业习题原子物理学习题第一章原子的核式结构1.选择题:(1)原子半径的数量级是:A.10-10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m (2)原子核式结构模型的提出是根据?粒子散射实验中 A. 绝大多数?粒子散射角接近180? B.?粒子只偏2?~3? C. 以小角散射为主也存在大角散射 D. 以大角散射为主也存在小角散射(3)进行卢瑟福理论实验验证时发现小角散射与实验不符这说明: A. 原子不一定存在核式结构 B. 散射物太厚C. 卢瑟福理论是错误的D. 小角散射时一次散射理论不成立(4)用相同能量的?粒子束和质子束分别与金箔正碰,测量金原子核半径的上限. 问用质子束所得结果是用?粒子束所得结果的几倍?A. 1/4 B . 1/2 C . 1 D. 2(5)动能EK=40keV的?粒子对心接近Pb(z=82)核而产生散射,则最小距离为(m):A.5.9?10?10B.3.0?10?12C.5.9?10-12D.5.9?10-14(6)如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射,那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍?A.2B.1/2C.1 D .41(7)在金箔引起的?粒子散射实验中,每10000个对准金箔的?粒子中发现有4个粒子被散射到角度大于5°的范围内.若金箔的厚度增加到4倍,那么被散射的?粒子会有多少?A. 16B..8C.4D.2(8)在同一?粒子源和散射靶的条件下观察到?粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为: A.4:1 B.2:2 C.1:4 D.1:8(9)在?粒子散射实验中,若把?粒子换成质子,要想得到?粒子相同的角分布,在散射物不变条件下则必须使:A.质子的速度与?粒子的相同; B.质子的能量与?粒子的相同; C.质子的速度是?粒子的一半; D.质子的能量是?粒子的一半 2.简答题:(1)简述卢瑟福原子有核模型的要点.(2)简述?粒子散射实验. ?粒子大角散射的结果说明了什么?(3)什么是微分散射截面?简述其物理意义.(4)α粒子在散射角很小时,发现卢瑟福公式与实验有显著偏离,这是什么原因?(5)为什么说实验证实了卢瑟福公式的正确性,就是证实了原子的核式结构?(6)用较重的带负电的粒子代替α粒子作散射实验会产生什么结果?中性粒子代替α粒子作同样的实验是否可行?为什么?(7)在散射物质比较厚时,能否应用卢瑟福公式?为什么? (8)普朗光量子假说的基本内容是什么?与经典物理有何矛盾?2(9)为什么说爱因斯坦的光量子假设是普朗克的能量子假设的发展. (10)何谓绝对黑体?下述各物体是否是绝对黑体? (a)不辐射可见光的物体; (b)不辐射任何光线的物体;(c)不能反射可见光的物体;(d)不能反射任何光线的物体; (e)开有小孔空腔. 3.计算题:(1)当一束能量为4.8Mev的?粒子垂直入射到厚度为4.0×10-5cm的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到2.0×104个?粒子试求:①仅改变探测器安置方位,沿60°方向每秒可记录到多少个?粒子?②若?粒子能量减少一半,则沿20°方向每秒可测得多少个?粒子?③?粒子能量仍为4.8MeV,而将金箔换成厚度的铝箔,则沿20°方向每秒可记录到多少个?粒子?(ρ金=19.3g/cm3 ρ铅=27g /cm3;A金=179 ,A铝=27,Z金=79 Z 铝=13)(2)试证明:α粒子散射中α粒子与原子核对心碰撞时两者之间的最小距离是散射角为900时相对应的瞄准距离的两倍.(3)10Mev的质子射到铜箔片上,已知铜的Z=29, 试求质子散射角为900时的瞄准距离b和最接近于核的距离rm.(4)动能为5.0MeV的?粒子被金核散射,试问当瞄准距离分别为1fm和10fm时,散射角各为多大?(5)假设金核半径为7.0fm,试问:入设质子需要多大能量,才能在对头碰撞时刚好到达金核表面?(6)在?粒子散射实验中,如果用银箔代替金箔,二者厚度相同,那3么在同样的偏转方向,同样的角度间隔内,散射的?粒子数将减小为原来的几分之几?银的密度为10.6公斤/分米3,原子量为108;金的密度为19.3公斤/分米3,原子量197。
原子物理试题
物理高考试题分类原子原子核原子 原子核物理1、(1990年)Th 23290(钍)经过一系列α和β衰变,成为Pb 20882(铅),( A 、B 、D )A 、铅核比钍核少8个质子;B 、铅核比钍核少16个中子;C 、共经过4次α衰变和6次β衰变;D 、共经过6次α衰变和4次β衰变;2、(1990年)按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b 的圆轨道上,r a >r b ,在此过程中( C )A 、原子要发出一系列频率的光子;B 、原子要吸收一系列频率的光子;C 、原子要发出某一频率的光子;D 、原子要吸收某一频率的光子;4、(1992年)卢瑟福a 粒子散射实验的结果( C )A 、证明了质子的存在;B 、证明了原子核是由质子和中子组成的;C 、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上;D 、说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动;5、(1993年)若元素A 的半衰期为4天,元素B 的半衰期为5天,则相同质量的A 和B ,经过20天后,剩下的质量之比m A :m B =( C )A 、30:31;B 、31:30;C 、1:2;D 、2:1;6、(1995年)放射性元素a N 2411的样品经过6小时后还有1/8没有衰变它的半衰期是( A )A 、2小时;B 、1.5小时;C 、1.17小时;D 、0.75小时.7、(1996年)下列核反应方程式中,表示核聚变过程的是( B )A 、e S i P 0130143015+→;B 、n H H H 10423121+→+;C 、e N C 01147146-+→;D 、He Th U 422349023892+→;8、(1996年)根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后( D )A 、原子的能量增加,电子的动能减少;B 、原子的能量增加,电子的动能增加;C 、原子的能量减少,电子的动能减少;D 、原子的能量减少,电子的动能增加;9、(1997年)在卢瑟福的α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是( A )A 、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上;B 、正电荷在原子中是均匀分布的;C 、原子中存在着带负电的电子;D 、原子只能处于一系列不连续的能量状态中;10、(1997年)在下列核反应方程中,x 代表质子的方程是( B 、C )A 、x P He Al 3015422713+→+;B 、x O He N 17842147+→+;C 、x n γH 1021+→+;D 、n He x H 104231+→+;11、(1998年)天然放射性元素Th 23290(钍)经过一系形α衰变和β衰变之后,变成Pb 20882(铅)。
原子物理练习(精品).doc
原子物理练习一1.下列说法正确的是A.热量不能由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功,物体的内能必定增加C.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律D.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2.下列说法中正确的是A、热量可以自发地从低温物体传给高温物体B、内能不能转化为动能C、摩擦生热是动能向内能的转化D、热机的效率最多可以达到100%3.我们绝不会看到:一个放在水平地面上的物体,靠降低温度可以把内能自发地转化为动能, 使这个物体运动起来.其原因是()A.违背了能量守恒定律B,在任何条件下内能不可能转化成机械能,只有机械能才能转化成内能C.机械能和内能的转化过程具有方向性,内能转化成机械能是有条件的D,以上说法均不正确4.【双选】如图所示为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化, 放出热量到箱体外。
下列说法正确的是()压缩机A,热量可以自动地从冰箱内传到冰箱外B,电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能C,电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D,电冰箱的工作原理违反热力学第一定律5.关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列论述正确的是()A,热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化,而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能,故这两条定律是相互矛盾的B,内能可以全部转化为其他形式的能,只是会产生其他影响,故两条定律并不矛盾C,两条定律都是有关能量的转化规律,它们不但不矛盾,而且没有本质区别D,其实,能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律6.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与验电器相连,用孤光灯照射锌板时,验电器的指针张开了一个角度,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带负电D.锌板带负电,指针带正电7.【双选】用某单色光照射某种金属表面,发生光电效应,现将该单色光的强度减弱,贝U()A,光电子的最大初动能不变B.逸出光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应8、【双选】下列对于光子的认识,正确的是()A、光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”B、光子说中的光子就是光电效应的光电子C、在空间传播的光是不连续的,而是…份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子D、光子的能量跟光的频率成正比9.【双选】在图所示的光电管的实验中,发现用一定频率的A单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率B单色光照射一时,不发生光电效应,那么()冰 @A.A光的频率大于B光的频率B. B光的频率大于A光的频率mj-C.用A光照射光电管时,流过电流表G的电流方向是a流向bD,用A光照射光电管时,流过电流表G的电流方向是b流向a10、下列四种单色光中光子能量最小的是()A.红光B.橙光C.黄光D.绿光11、【双选】用绿光照射金属钾时恰能发生光电效应,在下列情况下仍能发生光电效应的是A、用红光照射金属钾,而且不断增加光的强度B、用较弱的紫外线照射金属钾C、用黄光照射金属钾,且照射时间很长D、只要入射光的波长小于绿光的波长,就可发生光电效应12,当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应,入射光.的最低能量为()A. 1.5 eVB. 3.5 eVC. 5.0 eVD. 6.5 eV13.关于光的波粒二象性,错误的说法是()A.光的频率愈高,光子的能量愈大,粒子性愈显著B.光的波长愈长,光子的能量愈小,波动性愈明显C.频率高的光子不具有波动性,波长较长的光子不具有粒子性D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性14.有关光的本性,下列说法正确的是()A.光既具有波动性,又具有粒子性,这是互相矛盾和对立的B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点C.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性15.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出,在其间的高电压下加速飞向阳极,如图4所示.若要使射线向上偏转,所加磁场的方向应为()阳棉阳棉A.平行于纸面向左B,平行于纸面向上C,垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里一'J°16,下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A,光电效应实验 B.伦琴射线的发现C. a粒子散射实验D.氢原子光谱的发现17.【双选】卢瑟福对a粒子散射实验的解释是()A.使a粒子产生偏转的力主要是原子中电子对a粒子的作用力B.使a粒子产生偏转的力是库仑力C.原子核很小,a粒子接近它的机会很小,所以绝大多数的a粒子仍沿原来的方向前进D.能产生大角度偏转的a粒子是穿过原子时离原子核较远的a粒子18.卢瑟福提出的原子核式结构学说不包括下列哪些内容()A.原子中心有一个很小的核B.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C.原子正电荷均匀分布在它的全部体积上D.带负电的电子在核外空间绕原子核旋转19.如图所示卢瑟福a粒子散射实验的原子核和两个a粒子的径迹,其中可能正确的是()20.关于线状谱,下列说法中正确的是()A,每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B,每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C,每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D,两种不同的原子发光的线状谱可能相同21.【双选】原子的能量量子化现象是指()A,原子的能量是不可以改变的B,原子的能量与电子的轨道无关C,原子的能量状态是不连续的D,原子具有分立的能级22.-群氢原子处于同…较高的激发态,它们在向较低激发态或基态跃迁的过程中()A,可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B,可能发出一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条明线C,只能吸收频率一定的光子,形成光谱中的一条暗线D,只能发出频率一定的光子,形成光谱中的一条明线23.氮原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氢离子,已知基态氢离子能量为Ei = —54.4 eV,氢离子能级的示意图如图所示,在具有下列能量的光子中,不能被基态氮离子吸收而发生跃迁的是() E. _________ oA.40.8 eV f::6:0 eVB.43.2 eV & ---------------- 13.6 eVC.51.0 eV E\54.4 eVD.54.4 eV24.一群处于n=4激发态的氢原子,发生跃迁时最多可观测到氢原子发射不同波长的光有多少种()A.B.C.D.25、氢原子的基态能量为Ei,如图所不, 四个能级图正确代表氢原子能级的是_L2£> 拓IfE26、【双选】氢原子辐射出--个光子后,根据玻尔理论,以下说法正确的是()A、电子的动能减少,电势能增大B、电子的动能增大,电势能减小C、电子绕核旋转的半径减小,周期变小D、电子绕核旋转的半径增大,周期变大27.氢原子的量子数越小,贝"()A、电子轨道半径越小B、原子的能量越小C、原子的能量越大D、原子的电势能越大28.下列现象中,与原子核内部变化有关的是()A.a粒子散射现象B.天然放射现象C.光电效应现象D.原子发光现象29.【双选】关于质子与中子,下列说法中正确的是()A.原子核由质子和中子组成B.原子核内的中子数总等于质子数C.卢瑟福发现了质子,并预言了中子的存在D.卢瑟福发现了中子,并预言了质子的存在30.【双选】下列说法中正确的是()A.玛丽•居里首先提出原子的核式结构学说B.卢瑟福在a粒子散射实验中发现了电子C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说31.【双选】一个原子核反,关于这个原子核,下列说法中正确的是()A.核外有83个电子,核内有127个质子B.核外有83个电子,核内有83个质子C.核内有83个质子,127个中子D.核内有210个核子32.【双选】原子序数的意义是()A.元素在周期表中的次序B.原子核内质子的个数C.原子核的中子数D,原子核内核子的个数E\。
原子物理练习题选编
原子与原子核〔一〕原子核式结构和玻尔模型1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( ).(A)全部穿过或发生很小的偏(B)全部发生很大的偏转(C)绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回(D)绝大多数发生偏转,甚至被弹回2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( ).(A)辐射光子,获得能量 (B)吸收光子,获得能量(C)吸收光了,放出能量(D)辐射光子,放出能量3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态,假设用E表示氢原子的能量,r表示氢原子核外电子的轨道半径,则( ).(A)E2>E1,r2>r1 (B)E2>E1,r2<r1(C)E2<E1,r2>r1 (D)E2<E1,r2<r14.如下图,氢原子在以下各能级间跃迁:(1)从n=1到n=2;(2)从n=5到n=3;(3)从n=4到n=2;在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ1、λ2、λ3表示.波长λ1、λ2、λ3大小的顺序是( ).(A)λ1<λ2<λ3 (B)λ1<λ3<λ2 (C)λ3<λ2<λ1 (D)λ3<λ1<λ25.氢原子基态能级为-13.6eV,一群氢原子处于量子数n=3的激发态,它们向较低能级跃迁时,放出光子的能量可以是( ).(A)1.51eV (B)1.89eV (C)10.6.在玻尔的氢原子模型中,电子的第1条(即离核最近的那条)可能轨道的半径为r1,则第2条可能轨道的半径r2=_________.电子在这第2条可能轨道上运动时的动能E k=_________.已知基本电荷为e,静电力恒量为k.7.用某一频率的电磁波照射氢原子,使它从基态跃到量子数n=3的激发态,该电磁波在真空中波长等于多少微米(已知基态能级E1=-13.6eV)?8.当α粒子被重核散射时,如下图的运动轨迹中不可能存在的是( ).9.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,以下说法中正确的选项是( ).(A)α粒子-直受到金原子核的斥力作用(B)α粒子的动能不断减小(C)α粒子的电势能不断增加(D)α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果10.如图为氢原子的能级图,A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子,其中( )(A)频率最大的是B (B)波长最长的是C(C)频率最大的是A (D)波长最长的是B11.一群处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时,可能发射的光线为( ).(A)3条(B)4条(C)5条(D)6条12.处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,且ν1<ν2<ν3则该照射光的光子能量为( ).(A)hν1 (B)hν2 (C)hν3 (D)h(ν1+ν2+ν3)13.按照玻尔理论,以下关于氢原子的论述中正确的选项是( ).(A)第m个定态和第n个定态的轨道半径r m和r n之比为r m:r n=m2:n2(B)第m个定态和第n个定态的能量E m和E n之比为E m:E n=n2:m2(C)电子沿某一轨道绕核运动,假设其圆周运动的频率是ν,则其发光频率也是ν(D)假设氢原子处于能量为E的定态,则其发光频率为v=E/h14.玻尔的原子模型在解释原子的以下问题时,与卢瑟福的核式结构学说观点不同的是( ).(A)电子绕核运动的向心力,就是电子与核之间的静电引力(B)电子只能在一些不连续的轨道上运动(C)电子在不同轨道上运动时的能量不同(D)电子在不同轨道上运动时的静电引力不同15.卢瑟福的实验证明,两个原子核之间的斥力,在它们之间距离小到1014m-14m时的加速度.已知质子的质量是1.67×10-27kg.16.α粒子质量为6.68×10-27kg,以速度v=2.0×107m/s轰击金箔后,速度方向偏转了180°.试求粒子与金原子核最接近时,所具有的电势能(以α粒子远离金原子核时的电势能为零).17.氢原子核外电子在第一轨道上运动时,能量E=-13.6eV,轨道半径r1=0.53×10-10m.这时电子运动的动能是多少电子伏?电势能是多少电子伏?1=0.53×10-10m,试计算电子在该轨道上运动时的等效电流.〔二〕天然放射现象及原子核的人工转变23892U发生α衰变后变成23490Th,已知92238U、23490Th和α粒子的质量分别是m1、m2和m3,它们之间应满是( ).(A)m1=m2+m3 (B)m2=m1+m3 (C)m1>m2+m3 (D)m1<m2+m32.天然放射现象的发现揭示了( ).(A)原子不可再分(B)原子的核式结构(C)原子核还可再分(D)原子核由质子和中子组成3.放射性元素发生β衰变放出一个电子,这个电子是( ).(A)核外电子向内层轨道跃迁时放出来的(B)核内有电子受激发后由核内射出来的(C)核内有一个质子分裂时放出的(D)核内中子转化为质子时放出来的4.用α粒子轰击铍时得到原子核126C,同时放出一种射线,关于这种射线的说法与事实不相符的是( ).(A)它来自原子核(B)它能穿透几厘米的铅(C)它在磁场中不发生偏转(D)它是一种带电粒子流5.同位素是指( )(A)质子数相同而核子数不同的原子(B)核子数相同而中子数不同的原子(C)核子数相同而质子数不同的原子(D)中子数相同而核子数不同的原子6.关于γ射线,以下说法中正确的选项是( ).(A)是核外电子由外层轨道向内层轨道跃迁时产生的(B)衰变时伴随α射线或β射线产生的(C)是原子核由高能级向低能级跃迁时产生的(D)是不带电的高速中子流7.在以下核反应方程中,X代表质子的方程是( ).(A)2713Al+24He→3015P+X (B)147N+42He→178O+X(C)21H+γ→10n+X (D)31H+X→42He+10n8.假设元素A的半衰期为4d,元素B的半衰期为5d,则相同质量的A和B,经过20d后,剩下元素A和元素B 的质量之比m A:m B是( ).(A)30:31 (B)31:30 (C)1:2 (D)2:19.元素X是A的同位素,分别进行以下哀变:XSRA,QP−→−−→−−→−−→−αββα.则下面说法中正确的选项是( ).(A)Q和S不是同位素(B)X和R的原子序数相同(C)X和R的质量数相同(D)R的质子数多于前述任何元素10.以下说法中正确的选项是( ).(A)“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的(B)玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态(C)放射性元素的半衰期与温度、压强无关(D)同一元素的两种同位素,其原子核内的质子数相同而中子数不同11.用中子轰击硼核105B发生的核反应是:105B+10n→73Li+X,其中的X粒子应是( ).(A)α粒子(B)β粒子(C)质子(D)中子12.α粒子轰击硼10生成氮13和χ粒子.氮13具有放射性,放出y的粒子并生成碳13,则χ粒子和y粒子分别是( ).(A)质子和中子(B)质了和电子(C)中子和电子(D)中子和正电子13.天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成20882Pb(铅).以下论断中止确的是( ).(A)铅核比钍核少24个中子(B)铅核比钍核少8个质子(C)衰变过程中共有4次α衰变和8次β哀变(D)衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变14.某放射性同位素样品,在21d甲衰减掉7/8,它的半衰期是( ).15.完成以下核反应方程:He+2713A1→3015 P +_________.147N+10n→146C+__________________.146C→147N+__________________.4216.活着的有机体中,14C对12C的比与大气中是相同的,约为1:7.7×1011.有机体死亡后,由于14C的β衰变,其含量就不断减少.因此,考古人员测量出土占生物体遗骸中每克碳中现有的14C含量,就可以根据14C的半衰期(r=57301g碳中所含14C为1.04×10-12g.试确定墓主死亡年代〔只列式即可〕.17.同位素原子在许多方面有着广泛的应用:1934年,科学家在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子,更意外的是,拿走α放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍能继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.(1)写出α粒子轰击铝箔(2713A1)产生中子的核反应方程式(2)上述产生的具有放射性的同位素叫作放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式.(3)简要说明放射性同位素的应用,并至少举出两个实际应用的例子.18.铀238的半衰期是4.5×109(年),假使一块矿石中含有1kg铀238,经45亿年后还剩多少铀238?假设发生衰变的铀238都变成了铅206,矿石中含有多少铅?这时铀铅比例是多少?写出矿石中铀、铅比例随时间变化的一般关系式,并说明能否根据这种铀铅比例削断出矿石的年龄.19.一个静止的、质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子后,原子核的剩余部分的速度u等于( ).(A)-v (B)vmMm--(C)vMmm--(D)vMm-20.目前普遍认为,质子和中子都是被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为2/3e,d夸克带电量为-1/3e,e为基元电荷.以下论断中可能正确的选项是( ).(A)质子中1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成(B)质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成(C)质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成(D)质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成21.我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素.为了证明人工合成的牛胰岛素与天然的是否为同一物质,在人工合成牛胰岛素过程中掺了放射性14C,然后将人工合成的牛胰岛素与天然的混合得到了放射性14C14C的用途是( ).(A)催化剂(B)媒介质(C)组成元素(D)示踪原子22.在匀强磁砀中,一个静止的氡核22286Rn发生α衰变.放出的α粒子速度与磁场垂直,氡核的剩余部分(即钋核)和粒子都将分别以一定的半径在磁场中作圆周运动.试求α粒子和钋核作圆周运动的半径之比,并说明这两个粒子运动轨迹的相互关系.23.科学家发现太空γ射线一般都是从很远的星体放射出来的.当γ射线爆发时,在数秒所产生的能量,相当于太阳在过去一百亿年所发出的能量总和的1000倍左右,大致相当于将太阳全部质量转变为能量的总和.科学家利用超级电脑对γ射线爆发的状态进行了模拟,经过模拟,发现射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍塌”过程,只有星球“坍塌”时所放出的能量,才可以发出这么巨大的能量.已知太阳光照射到地球上大约需要8min时间,由此来估算,宇宙中一次γ射线爆发所放出的能量(G=6.67×1011N·、m2/kg2).24.一静止的硼核(105B)吸收一个慢中子(速度可忽略)后,转变成锂核(73Li)并发出一个粒子,已知该粒子的动能为1.8MeV,求锂核的动能.〔三〕重核裂变轻核聚变核能1.对于下述四个核反应方程说法中正确的有( ).①nCHeBe11264294+→+②+→+HeHH421131能量③nxXeS rnU1136549038123592++→+④HeOYF42168199+→+(A)①是发现中子的核反应方程(B)②是链式反应方程(C)⑧是核裂变方程,其中x=10 (D)④是α衰变方程,其中Y是质子2.太阳辐射能量主要来自太阳内部的( ).(A)化学反应(B)放射性衰变(C)裂变反应(D)热核反应3.设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3,那么,当一个质子和一个中子结合成一个氘核时,释放的能量是( ).(A)mc2. (B)(m1+m2)c2 (C)(m3-m2-m1)c2 (D)(m1+m2-m3)c24.一个锂核(73Li)受到一个质子的轰击,变成2个α粒子,这一过程的核反应方程为_________.已知一个氢原子的质量是1.6736×10-27kg,一个锂原子的质量是11.6505×10-27kg,一个氦原子的质量是6.6466×10-27kg,上述核反应所释放的能量等于__________________J(最后结果取三位有效数字).5.用中子轰击锂核(63Li)发生核反应,生成氚和α粒子外放出4.8MeV的能量.(1)写出核反应方程式.(2)求出质量亏损.(3)假设中子与锂核是以等值反向的动量相碰,则氚和α粒子的动能之比是多少?(4)α粒子的动能多大?6.两氘核发生了如下核反应:21H+21H→32He+10n,其中氘核质量为2.0136u,氦核质量为3.0150u,中子质量为1.0087u.(1)求核反应中释放的核能.(2)在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.(3)假设反应中产生的氦核沿直线向原来静止的碳核(126C)接近,受库仑力的影响,当它们距离最近时,两个原子核的动能各是多少?7.核电站的发电原理是通过核裂变产生巨大的能量,完成下面铀核裂变可能的一个反应方程:235u+10n→141Ba+92Kr+_________,并计算1个铀核裂变放出的能量是多少(结果保留两位有效数字,23592U、92141Ba、9236Kr和中子的质量分别为235.0493u,140.9139u,91.8973u和1.0087u,1u=1.66×10-2727kg).568.在原子反应堆中,用石墨作减速剂,将铀核裂变产生的快中子变成慢性中子,假设初述度为v0的中子与碳原子发生弹性正碰,且碳原子在碰撞前是静止的.求中子与50个碳原子核发生碰撞后的速度(已知碳核的质量是中子质量的12倍).9.太阳内部持续小断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反应方程.(2)这一核反应能释放多少能量?(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026J,则太阳每秒减少的质量为多少千克?(4)假设太阳质量减少万分之三,热核反应就不能继续进行,计算太阳还能存在多少年?(m p=1.0073u,m a=4.0015u,,m e=0.00055u)10.利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大.目前,核能发电技术已经成熟.(1)核反应堆中的“燃料”是23592U+10n→90()Sr+( )54Xe+1010n,填写括号中的数值.(2)一座100万千瓦的核电站,每年需要多少吨浓缩铀?已知铀核的质量为235.0439u,中子质量为1.0087u,锶(Sr)核的质量为89.9077u,氙核(Xe)的质量为135.9072u,1u=1.66×10-27kg,浓缩铀中铀235的含量占2%.(3)同样功率(100万千瓦)的火力发电站,每年要消耗多少吨标准煤(已知标准煤的燃烧值为3.08×107J/kg)?(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染,需采取哪些措施(举2种)?〔四〕水平检测1.下面列举的事例中正确的选项是( ).(A)居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了正电子(B)卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象(C)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予证实(D)玻尔建立了量子理论,解释了各种原子发光现象2.关于原子核能,以下说法中正确的选项是( ).(A)使原子核分解为粒子时放出的能量(B)核子结合成原子核时需要供应的能量’(C)核子结合成原子核时吸收的能最或原子核分解为核子时放出的能量(D)核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成粒子时所吸收的能量3.平衡核反应方程,23592u+__________________→9038Sr+13654Xe+1010n,在核反应堆中石墨起的作用,镉棒__________________的作用.4.中子的质量为1.0087u,质子质量为1.0073u,氘核的质量为2.0136u.中子和质子结合成氘核时释放的能量为_______________J(计算结果取两位有效数字,1u=1.7×1027kg).5.氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有( ).(A)放出光子,电子动能减少,原子势能增加(B)放出光子,电子动能增加,原子势能减少(C)吸收光子,电子动能减少,原子势能增加(D)吸收光子,电子动能增加,原子势能减少cY,然后又进行一次口衰变,成为原子核f g Z:a b X→c d Y→f g Z,它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应d有的关系是( )(A)a=f+4 (B)c=f (C)d=g-1 (D)b=g+11N a经过2h,只剩1/2的核没有衰变,再经过_________h,将只剩下1/8的核没有衰变.2418.23892U发生衰变后变成23490Th,把静止的23892U放在匀强磁场中,衰变后Th核的速度方向与磁场方向垂直,生成的α粒子动能为△E.(1)写出衰变方程.(2)衰变后核的轨道半径与粒子的轨道半径之比是多少?(3)衰变过程中放出的能量多大?9.已知氘核的质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,氦3(32He)的质量为3.0150u.(1)写出两个氘核聚变生成氦3的方程(2)求聚变放出的能量.(3)假设两个氘核以相同的动能E k=0.35MeV正碰,求碰撞后生成物的动能.10.氢原子的核外电子质量为m,电量为e,在离核最近的轨道上运动,轨道半径为r1,求:(1)电子运动的动能.(2)电子绕核转动的频率.(3)电子绕核转动相当于环形电流的电流大小.原子与原子核参考答案〔一〕原子核式结构和玻尔模型1、C2、D3、A4、B5、BCD6、1218r ke ,4r 7、 8、BC 9、A 10、AB 11、D 12、C 13、AB 14、B 15、×1027m/s 2 16、×10-12J 18、×10-3A〔二〕天然放射现象及原子核的人工转变1、C2、C3、D4、D5、A6、BC7、BC8、C9、D 10、BCD 11、A 12、D 13、BD14、C 15、e ,H n,011110- 16、1840年前 17、(1)n P He Al 103015422713+→+,(2)e S i P 01-30143015+→,(3)利用射线辐射育种,作为示踪原子检查管道等 18、剩余铀;矿石中含有铅;铀铅比例为1.15:1 19、B 20、B 21、D 22、42:1,外切 23、×1047J 24〔三〕重核裂变 轻核聚变 核能1、AC2、D3、D4、He 2H Li 421173→+, 5、(1)Li 63+n 10→H 31+He 42 6、(1)3.26MeV ,(2)0.99MeV,0.97MeV ,(3)0.04MeV .0.16MeV , 7、1110103.3,n 3-⨯J 8、050v 1311⎪⎭⎫ ⎝⎛ 9、(1)e 2He H 4014211+→,(2)12104-⨯J,(3)10104.0⨯kg,(4)9105.4⨯ a 10、(1)n 10Xe S r n U 101365490381023592++→+,(2)27t,(3)1.1×106t,(4)修建水泥层,屏蔽防护,废料深埋等.〔四〕水平检测1、C2、D3、n 10,使中子减速,吸收中子控制反应速度4、3.7×10-135、BC6、ABCD.7、48、(1)n He H H 10322121+→+,(2)He Th U 422349023892+→1:45(3)E 117119∆ 9、(1)n He H H 10322121+→+,(2)3.72MeV ,(3)中子,2.98MeV,氦核,0.99MeV , 10、(1)12K 2r ke E =,(2)11mr k r 2e f •=π,(3)112mr k r 2e f I •==π。
原子物理选择题.doc
原子物理选择题1.紫外线照射一些物体时,会发生萤光效应,即物质发出可见光。
这些物质中的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为3E1和AE2。
下列关于原子这两次跃迁的说法,正确的是()A,两次均向高能级跃迁,且| AEi | > | AE2 |B,两次均向低能级跃迁,且| AEi | < | AE2 |C.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且| AEi | V | AE2 |D.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且| AEi | > | AE2 |2.原子从一个能级跃迁一个较低能级时,有可能不发射光子。
例如在某种条件下,铭原子的n=2能级上的电子跃迁到n=l能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应。
以这种方式脱离了原子的电子叫俄歇电子。
已知铭原子的能级公式可简化表示为En=-A/n2,式中n=l, 2, 3 ..........................表示不同的能级,A是正的己知常数。
上述俄歇电子的动能是:A、3A/16;B、7A/16;C、11A/16;D、13A/16。
3.图甲所示为氢原子的能级,图乙为氢原子的光谱。
已知谱线a是氢原子从n=4 的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光,则谱线b是氢原子( )A、从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光B、从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光C^从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光D、从n=l的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光n E/eV«----------------- 04,氢原子核外电子从第3能级跃迁到第2能级时,辐射的光子照到某金属上恰能发生光电效应,则当大量处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出各种频率的光照射到此金属上,可能使此金属发生光电效应的光最多有A,6种 B. 5种 C. 4种 D. 3种5.氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2激发态时,发出的是蓝色光,贝U氢原子从n=5激发态直接跃迁到n=2的激发态时,不可能发出的是( )A,红外线B,紫光 C.红光 D. Y射线6.处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为山、V2、V3的三种光,JL V1<V2<V3,则该单色光的频率为A. viB.均C. Vi + V3D. vi + V2 +V37.一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁,发出的光以入射角。
原子物理选择题及答案
原⼦物理选择题及答案第⼀章1、原⼦半径的数量级是:A.10-10cm; B.10-8m C. 10-10m D.10-13m2、原⼦核式结构模型的提出是根据α粒⼦散射实验中A. 绝⼤多数α粒⼦散射⾓接近180?B. α粒⼦只偏2?~3?C. 以⼩⾓散射为主也存在⼤⾓散射D. 以⼤⾓散射为主也存在⼩⾓散射3、进⾏卢瑟福理论实验验证时发现⼩⾓散射与实验不符这说明:A. 原⼦不⼀定存在核式结构B. 散射物太厚C. 卢瑟福理论是错误的D. ⼩⾓散射时⼀次散射理论不成⽴4、如果⽤相同动能的质⼦和氘核同⾦箔产⽣散射,那么⽤质⼦作为⼊射粒⼦测得的⾦原⼦半径上限是⽤氘核⼦作为⼊射粒⼦测得的⾦原⼦半径上限的⼏倍?A.2B.1/2C.1 D .45、在同⼀α粒⼦源和散射靶的条件下观察到α粒⼦被散射在90°和60°⾓⽅向上单位⽴体⾓内的粒⼦数之⽐为:A.4:1 B.2:2 C.1:4 D.1:8CCDCC第⼆章重点章作业2、3、91、处于基态的氢原⼦被能量为12.09eV的光⼦激发后,其轨道半径增为原来的A.4倍 B.3倍 C.9倍 D.16倍2、氢原⼦光谱赖曼系和巴⽿末系的系线限波长分别为:A.R/4 和R/9B.R 和R/4C.4/R 和9/RD.1/R 和4/R3、氢原⼦赖曼系的线系限波数为R,则氢原⼦的电离电势为:A.3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e4、氢原⼦基态的电离电势和第⼀激发电势分别是:A.13.6V和10.2V; B –13.6V和-10.2V; C.13.6V和3.4V; D. –13.6V和-3.4V5、由玻尔氢原⼦理论得出的第⼀玻尔半径a的数值是:A.5.29×10-10mB.0.529×10-10mC. 5.29×10-12mD.529×10-12m6、根据玻尔理论,若将氢原⼦激发到n=5的状态,则:A.可能出现10条谱线,分别属四个线系B.可能出现9条谱线,分别属3个线系C.可能出现11条谱线,分别属5个线系D.可能出现1条谱线,属赖曼系7、欲使处于基态的氢原⼦发出H线,则⾄少需提供多少能量(eV)?A.13.6B.12.09C.10.2D.3.48、玻尔磁⼦µB为多少焦⽿/特斯拉?A.0.927×10-19 B.0.927×10-21 C. 0.927×10-23 D .0.927×10-259、根据玻尔理论可知,氦离⼦H e+的第⼀轨道半径是:A.2a0 B. 4a0 C. a0/2 D. a0/410、⼀次电离的氦离⼦H e+处于第⼀激发态(n=2)时电⼦的轨道半径为:A.0.53×10-10mB.1.06×10-10mC.2.12×10-10mD.0.26×10-10m11、假设氦原⼦(Z=2)的⼀个电⼦已被电离,如果还想把另⼀个电⼦电离,若以eV为单位⾄少需提供的能量为:A.54.4 B.-54.4 C.13.6 D.3.412、夫—赫实验的结果表明:A电⼦⾃旋的存在;B原⼦能量量⼦化C原⼦具有磁性;D原⼦⾓动量量⼦化CDDAB ABCCB AB第三章⽆⼤题1、为了证实德布罗意假设,戴维孙—⾰末于1927年在镍单晶体上做了电⼦衍射实验从⽽证明了:A.电⼦的波动性和粒⼦性B.电⼦的波动性C.电⼦的粒⼦性D.所有粒⼦具有⼆项性2、德布罗意假设可归结为下列关系式:A .E=hv , p =h /λ; B.E=ω,P=κ ; C. E=hv ,p =λ; D. E=ω,p=λ3、为使电⼦的德布罗意假设波长为0.1nm ,应加多⼤的加速电压: A .1.51?106V ; B.24.4V ; C.24.4?105V ; D.151V4、基于德布罗意假设得出的公式V26.12=λ的适⽤条件是:A.⾃由电⼦,⾮相对论近似;B.⼀切实物粒⼦,⾮相对论近似;C.被电场束缚的电⼦,相对论结果; D 带电的任何粒⼦,⾮相对论近似5、如果⼀个原⼦处于某能态的时间为10-7s ,原⼦这个能态能量的最⼩不确定数量级为(以焦⽿为单位):A .10-34; B.10-27; C.10-24; D.10-30DABAB第四章重点、难点章 1-5,补充作业,期中考试题1、单个f 电⼦总⾓动量量⼦数的可能值为: A. j =3,2,1,0; B .j=±3; C. j= ±7/2 , ± 5/2; D. j= 5/2 ,7/22、单个d 电⼦的总⾓动量投影的可能值为: A.2 ,3 ; B.3 ,4 ; C. 235,215; D. 3/2, 5/2 .3、碱⾦属原⼦的光谱项为:A.T=R/n 2; B .T=Z 2R/n 2; C .T=R/n *2; D. T=RZ *2/n *24、锂原⼦从3P 态向低能级跃迁时,产⽣多少条被选择定则允许的谱线(不考虑精细结构)? A.⼀条 B.三条 C.四条 D.六条5、已知锂原⼦光谱主线系最长波长为670.7nm ,辅线系线系限波长为351.9nm ,则Li 原⼦的电离电势为:A .5.38V B.1.85V C.3.53V D.9.14V6、钠原⼦基项3S 的量⼦改正数为1.37,试确定该原⼦的电离电势: A.0.514V ; B.1.51V ; C.5.12V ; D.9.14V7、碱⾦属原⼦能级的双重结构是由于下列哪⼀项产⽣: A.相对论效应 B.原⼦实的极化C.价电⼦的轨道贯穿D.价电⼦的⾃旋-轨道相互作⽤8、产⽣钠的两条黄谱线的跃迁是:A.2P 3/2→2S 1/2 , 2P 1/2→2S 1/2;B. 2S 1/2→2P 1/2 , 2S 1/2→2P 3/2;C. 2D 3/2→2P 1/2, 2D 3/2→2P 3/2;D. 2D 3/2→2P 1/2 , 2D 3/2→2P 3/2 9、若已知K 原⼦共振线双重成分的波长等于769.898nm 和766.49nm,则该原⼦4p 能级的裂距为多少eV ?A.7.4×10-2; B .7.4×10-3; C .7.4×10-4; D .7.4×10-5.10、碱⾦属原⼦光谱精细结构形成的根本物理原因: A.电⼦⾃旋的存在 B.观察仪器分辨率的提⾼ C.选择定则的提出 D.轨道⾓动量的量⼦化11、已知钠光谱的主线系的第⼀条谱线由λ1=589.0nm 和λ2=589.6nm 的双线组成,则第⼆辅线系极限的双线间距(以电⼦伏特为单位):A.0;B.2.14?10-3;C.2.07?10-3;D.3.42?10-212、考虑电⼦⾃旋,碱⾦属原⼦光谱中每⼀条谱线分裂成两条且两条线的间隔随波数增加⽽减少的是什么线系?A.主线系;B.第⼆辅线系;C. 第⼀辅线系;D.柏格漫线系13、如果l 是单电⼦原⼦中电⼦的轨道⾓动量量⼦数,则偶极距跃迁选择定则为: A.0=?l ; B. 0=?l 或±1; C. 1±=?l ; D. 1=?l14、碱⾦属原⼦的价电⼦处于n =3, l =1的状态,其精细结构的状态符号应为: A .32S 1/2.32S 3/2; B.3P 1/2.3P 3/2; C.32P 1/2.32P 3/2; D .32D 3/2.32D 5/215*、氢原⼦光谱形成的精细结构(不考虑蓝姆移动)是由于: A.⾃旋-轨道耦合 B.相对论修正和极化贯穿C.⾃旋-轨道耦合和相对论修正D.极化.贯穿.⾃旋-轨道耦合和相对论修正16、对氢原⼦考虑精细结构之后,其赖曼系⼀般结构的每⼀条谱线应分裂为: A.⼆条 B.三条 C.五条 D.不分裂17、考虑精细结构,不考虑蓝姆位移,氢光谱Hα线应具有:A.双线B.三线C.五线D.七线18、已知锂原⼦主线系最长波长为λ1=670.74nm ,第⼆辅线系的线系限波长为λ∞=351.9nm,则锂原⼦的第⼀激发电势和电离电势依次为(已知R =1.09729?107m -1) A.0.85eV , 5.38eV ; B.1.85V , 5.38V ; C.0.85V , 5.38V D.13.85eV , 5.38eV19、钠原⼦由nS 跃迁到3D 态和由nD 跃迁到3P 态产⽣的谱线分别属于: A.第⼀辅线系和柏格漫线系 B.柏格曼系和第⼆辅线系 C.主线系和第⼀辅线系 D.第⼆辅线系和第⼀辅线系20、d 电⼦的总⾓动量取值可能为: A.215,235; B .23,215; C.235,263; D. 2,6DDCCA CDABA BACCC ACBDA第五章重点1-6、81、氦原⼦由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产⽣的谱线条数为:A.0;B.2;C.3;D.12、氦原⼦由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产⽣的谱线条数为:A.3;B.4;C.6;D.53、氦原⼦有单态和三重态两套能级,从⽽它们产⽣的光谱特点是:A.单能级各线系皆为单线,三重能级各线皆为三线;B.单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线;C.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线;D.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系较为复杂,不⼀定是三线.4、下列原⼦状态中哪⼀个是氦原⼦的基态?A.1P1;B.3P1 ;C.3S1; D.1S0;5、氦原⼦的电⼦组态为n1pn2s,则可能的原⼦态:A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原⼦态;B.为n1pn2s 3D2,1,0和n1pn2s 1D1;C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态;D.为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1.6、C++离⼦由2s3p 3P2,1,0到2s3s 3S1两能级的跃迁,可产⽣⼏条光谱线?A.6条;B.3条;C.2条;D.1条.7、氦原⼦有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是:A.因为⾃旋为1/2,l1=l2=0 故J=1/2 ;B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在;C..因为三重态能量最低的是1s2s3S1;D.因为1s1s3S1和1s2s3S1是简并态8、泡利不相容原理说:A.⾃旋为整数的粒⼦不能处于同⼀量⼦态中;B.⾃旋为整数的粒⼦能处于同⼀量⼦态中;C.⾃旋为半整数的粒⼦能处于同⼀量⼦态中;D.⾃旋为半整数的粒⼦不能处于同⼀量⼦态中.9、若某原⼦的两个价电⼦处于2s2p组态,利⽤L-S耦合可得到其原⼦态的个数是:A.1;B.3;C.4;D.6.10、⼀个p电⼦与⼀个 s电⼦在L-S耦合下可能有原⼦态为:A.3P0,1,2, 3S1 ;B.3P0,1,2 , 1S0;C.1P1, 3P0,1,2 ;D.3S1 ,1P111、设原⼦的两个价电⼦是p电⼦和d电⼦,在L-S耦合下可能的原⼦态有:A.4个;B.9个;C.12个;D.15个;12、电⼦组态2p4d 所形成的可能原⼦态有:A .1P 3P 1F 3F ; B. 1P 1D 1F 3P 3D 3F; C .3F 1F; D.1S 1P 1D 3S 3P 3D.13、硼(Z=5)的B +离⼦若处于第⼀激发态,则电⼦组态为: A.2s2p B.2s2s C.1s2s D.2p3s14、铍(Be )原⼦若处于第⼀激发态,则其电⼦组态: A.2s2s ; B.2s3p ; C.1s2p; D.2s2p15、若镁原⼦处于基态,它的电⼦组态应为: A .2s2s B.2s2p C.3s3s D.3s3p16、今有电⼦组态1s2p,1s1p,2d3p,2p3s,试判断下列哪些电⼦组态是完全存在的: A.1s2p ,1s1p B.1s2p,2d3p C,2d3p,2p3sD.1s2p,2p3s17、电⼦组态1s2p 所构成的原⼦态应为:A 1s2p 1P 1 , 1s2p 3P 2,1,0 B.1s2p 1S 0 ,1s2p 3S 1C 1s2p 1S 0, 1s2p 1P 1 , 1s2p 3S 1 , 1s2p 3P 2,1,0; D.1s2p 1S 0,1s2p 1P 118、判断下列各谱项中那个谱项不可能存在:A.3F 2; B.4P 5/2; C.2F 7/2; D.3D 1/219、试判断原⼦态:1s1s 3S 1,1s2p 3P 2,1s2p 1D 1, 2s2p 3P 2中下列哪组是完全存在的? A. 1s1s 3S 1 1s2p 3P 2 2s2p 3P2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 120、在铍原⼦中,如果3D 1,2,3对应的三能级可以分辨,当有2s3d 3D 1,2,3到2s2p 3P 2,1,0的跃迁中可产⽣⼏条光谱线?A .6 B.3 C.2 D.921、有状态2p3d 3P 2s3p 3P 的跃迁: A.可产⽣9条谱线 B.可产⽣7条谱线 C 可产⽣6条谱线 D.不能发⽣22、原⼦处在多重性为5,J 的简并度为7的状态,试确定轨道⾓动量的最⼤值: A. 6; B. 12; C. 15; D. 30CCDDD BBDCC CBADC DADCA CD第六章重点 3、5 P186-P189 Cd Na 塞曼效应1、在正常塞曼效应中,沿磁场⽅向观察时将看到⼏条谱线: A .0; B.1; C.2; D.32、B 原⼦态2P 1/2对应的有效磁矩(g =2/3)是 A.B µ33; B.B µ32; C.B µ32 ; D.B µ22.3、在外磁场中原⼦的附加能量E ?除正⽐于B 之外,同原⼦状态有关的因⼦有: A.朗德因⼦和玻尔磁⼦ B.磁量⼦数、朗德因⼦C.朗德因⼦、磁量⼦数M L 和M JD.磁量⼦数M L 和M S4、塞曼效应中观测到的π和σ成分,分别对应的选择定则为: A ;)(0);(1πσ±=?JM B. )(1);(1σπ+-=?JM ;0=?JM 时不出现;C. )(0σ=?J M,)(1π±=?JM; D. )(0);(1πσ=?±=?SL MM5、若原⼦处于1D 2和2S 1/2态,试求它们的朗德因⼦g 值: A .1和2/3; B.2和2/3; C.1和4/3; D.1和26、由朗德因⼦公式当L=S ,J≠0时,可得g 值: A .2; B.1; C.3/2; D.3/47、由朗德因⼦公式当L=0但S≠0时,可得g 值:A .1; B.1/2; C.3; D.28、如果原⼦处于2P 1/2态,它的朗德因⼦g 值: A.2/3; B.1/3; C.2; D.1/29、某原⼦处于4D 1/2态,若将其放于弱磁场中,则能级分裂为: A .2个; B.9个; C.不分裂; D.4个10、判断处在弱磁场中,下列原⼦态的⼦能级数那⼀个是正确的:A.4D 3/2分裂为2个;B.1P 1分裂为3个;C.2F 5/2分裂为7个;D.1D 2分裂为4个11、如果原⼦处于2P 3/2态,将它置于弱外磁场中时,它对应能级应分裂为: A.3个 B.2个 C.4个 D.5个12、态1D 2的能级在磁感应强度B 的弱磁场中分裂多少⼦能级? A.3个 B.5个 C.2个 D.4个13、钠黄光D 2线对应着32P 3/2→32S 1/2态的跃迁,把钠光源置于弱磁场中谱线将分裂为: A.3条 B.6条 C.4条 D.8条14、碱⾦属原⼦漫线系的第⼀条精细结构光谱线(2D 3/2→2P 3/2)在磁场中发⽣塞曼效应,光谱线发⽣分裂,沿磁场⽅向拍摄到的光谱线条数为: A.3条 B.6条 C.4条 D.9条15、对钠的D 2线(2P 3/2→2S 1/2)将其置于弱的外磁场中,其谱线的最⼤裂距max~ν?和最⼩裂距min~ν?各是: A.2L 和L/6; B.5/2L 和1/2L; C.4/3L 和2/3L; D.5/3L 和1/3L16、对于塞曼效应实验,下列哪种说法是正确的? A .实验中利⽤⾮均匀磁场观察原⼦谱线的分裂情况; B .实验中所观察到原⼦谱线都是线偏振光;C .凡是⼀条谱线分裂成等间距的三条线的,⼀定是正常塞曼效应;D .以上3种说法都不正确.CABAD CDACB CBBBD D第七章重点2、4 P169 5、课堂例题V Dy。
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原子与原子核(一)原子核式结构和玻尔模型1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( ).(A)全部穿过或发生很小的偏(B)全部发生很大的偏转(C)绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回(D)绝大多数发生偏转,甚至被弹回2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( ).(A)辐射光子,获得能量 (B)吸收光子,获得能量(C)吸收光了,放出能量(D)辐射光子,放出能量3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态,若用E表示氢原子的能量,r表示氢原子核外电子的轨道半径,则( ).(A)E2>E1,r2>r1 (B)E2>E1,r2<r1(C)E2<E1,r2>r1 (D)E2<E1,r2<r14.如图所示,氢原子在下列各能级间跃迁:(1)从n=1到n=2;(2)从n=5到n=3;(3)从n=4到n=2;在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ1、λ2、λ3表示.波长λ1、λ2、λ3大小的顺序是( ).(A)λ1<λ2<λ3 (B)λ1<λ3<λ2 (C)λ3<λ2<λ1 (D)λ3<λ1<λ25.氢原子基态能级为-13.6eV,一群氢原子处于量子数n=3的激发态,它们向较低能级跃迁时,放出光子的能量可以是( ).(A)1.51eV (B)1.89eV (C)10.2eV (D)12.09eV6.在玻尔的氢原子模型中,电子的第1条(即离核最近的那条)可能轨道的半径为r1,则第2条可能轨道的半径r2=_________.电子在这第2条可能轨道上运动时的动能E k=_________.已知基本电荷为e,静电力恒量为k.7.用某一频率的电磁波照射氢原子,使它从基态跃到量子数n=3的激发态,该电磁波在真空中波长等于多少微米(已知基态能级E1=-13.6eV)?8.当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是( ).9.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,下列说法中正确的是( ).(A)α粒子-直受到金原子核的斥力作用(B)α粒子的动能不断减小(C)α粒子的电势能不断增加(D)α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果10.如图为氢原子的能级图,A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子,其中( )(A)频率最大的是B (B)波长最长的是C(C)频率最大的是A (D)波长最长的是B11.一群处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时,可能发射的光线为( ).(A)3条(B)4条(C)5条(D)6条12.处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,且ν1<ν2<ν3则该照射光的光子能量为( ).(A)hν1 (B)hν2 (C)hν3 (D)h(ν1+ν2+ν3)13.按照玻尔理论,下列关于氢原子的论述中正确的是( ).(A)第m个定态和第n个定态的轨道半径r m和r n之比为r m:r n=m2:n2(B)第m个定态和第n个定态的能量E m和E n之比为E m:E n=n2:m2(C)电子沿某一轨道绕核运动,若其圆周运动的频率是ν,则其发光频率也是ν(D)若氢原子处于能量为E的定态,则其发光频率为v=E/h14.玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时,与卢瑟福的核式结构学说观点不同的是( ).(A)电子绕核运动的向心力,就是电子与核之间的静电引力(B)电子只能在一些不连续的轨道上运动(C)电子在不同轨道上运动时的能量不同(D)电子在不同轨道上运动时的静电引力不同15.卢瑟福的实验证明,两个原子核之间的斥力,在它们之间距离小到1014m时,还遵守库仑定律.试求两质子在相距10-14m时的加速度.已知质子的质量是1.67×10-27kg.16.α粒子质量为6.68×10-27kg,以速度v=2.0×107m/s轰击金箔后,速度方向偏转了180°.试求粒子与金原子核最接近时,所具有的电势能(以α粒子远离金原子核时的电势能为零).17.氢原子核外电子在第一轨道上运动时,能量E=-13.6eV,轨道半径r1=0.53×10-10m.这时电子运动的动能是多少电子伏?电势能是多少电子伏?18.氢原子中电子离核最近的轨道半径r1=0.53×10-10m,试计算电子在该轨道上运动时的等效电流.(二)天然放射现象及原子核的人工转变1.天然放射性现象中23892U发生α衰变后变成23490Th,已知92238U、23490Th和α粒子的质量分别是m1、m2和m3,它们之间应满是( ).(A)m1=m2+m3 (B)m2=m1+m3 (C)m1>m2+m3 (D)m1<m2+m32.天然放射现象的发现揭示了( ).(A)原子不可再分(B)原子的核式结构(C)原子核还可再分(D)原子核由质子和中子组成3.放射性元素发生β衰变放出一个电子,这个电子是( ).(A)核外电子向内层轨道跃迁时放出来的(B)核内有电子受激发后由核内射出来的(C)核内有一个质子分裂时放出的(D)核内中子转化为质子时放出来的4.用α粒子轰击铍时得到原子核126C,同时放出一种射线,关于这种射线的说法与事实不相符的是( ).(A)它来自原子核(B)它能穿透几厘米的铅(C)它在磁场中不发生偏转(D)它是一种带电粒子流5.同位素是指( )(A)质子数相同而核子数不同的原子(B)核子数相同而中子数不同的原子(C)核子数相同而质子数不同的原子(D)中子数相同而核子数不同的原子6.关于γ射线,下列说法中正确的是( ).(A)是核外电子由外层轨道向内层轨道跃迁时产生的(B)衰变时伴随α射线或β射线产生的(C)是原子核由高能级向低能级跃迁时产生的(D)是不带电的高速中子流7.在下列核反应方程中,X代表质子的方程是( ).(A)2713Al+24He→3015P+X (B)147N+42He→178O+X(C)21H+γ→10n+X (D)31H+X→42He+10n8.若元素A的半衰期为4d,元素B的半衰期为5d,则相同质量的A和B,经过20d后,剩下元素A和元素B 的质量之比m A:m B是( ).(A)30:31 (B)31:30 (C)1:2 (D)2:19.元素X是A的同位素,分别进行下列哀变:XSRA,QP−→−−→−−→−−→−αββα.则下面说法中正确的是( ).(A)Q和S不是同位素(B)X和R的原子序数相同(C)X和R的质量数相同(D)R的质子数多于前述任何元素10.下列说法中正确的是( ).(A)“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的(B)玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态(C)放射性元素的半衰期与温度、压强无关(D)同一元素的两种同位素,其原子核内的质子数相同而中子数不同11.用中子轰击硼核105B发生的核反应是:105B+10n→73Li+X,其中的X粒子应是( ).(A)α粒子(B)β粒子(C)质子(D)中子12.α粒子轰击硼10生成氮13和χ粒子.氮13具有放射性,放出y的粒子并生成碳13,则χ粒子和y粒子分别是( ).(A)质子和中子(B)质了和电子(C)中子和电子(D)中子和正电子13.天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成20882Pb(铅).下列论断中止确的是( ).(A)铅核比钍核少24个中子(B)铅核比钍核少8个质子(C)衰变过程中共有4次α衰变和8次β哀变(D)衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变14.某放射性同位素样品,在21d甲衰减掉7/8,它的半衰期是( ).(A)3d (B)5.25d (C)7d (D)10.5d15.完成下列核反应方程:He+2713A1→3015 P +_________.147N+10n→146C+__________________.146C→147N+__________________.4216.活着的有机体中,14C对12C的比与大气中是相同的,约为1:7.7×1011.有机体死亡后,由于14C的β衰变,其含量就不断减少.因此,考古人员测量出土占生物体遗骸中每克碳中现有的14C含量,就可以根据14C的半衰期(r=5730[年])推知该生物体的死亡年代.现测知某一占墓中1g碳中所含14C为1.04×10-12g.试确定墓主死亡年代(只列式即可).17.同位素原子在许多方面有着广泛的应用:1934年,科学家在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子,更意外的是,拿走α放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍能继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.(1)写出α粒子轰击铝箔(2713A1)产生中子的核反应方程式(2)上述产生的具有放射性的同位素叫作放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式.(3)简要说明放射性同位素的应用,并至少举出两个实际应用的例子.18.铀238的半衰期是4.5×109(年),假使一块矿石中含有1kg铀238,经45亿年后还剩多少铀238?假设发生衰变的铀238都变成了铅206,矿石中含有多少铅?这时铀铅比例是多少?写出矿石中铀、铅比例随时间变化的一般关系式,并说明能否根据这种铀铅比例削断出矿石的年龄.19.一个静止的、质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子后,原子核的剩余部分的速度u等于( ).(A)-v (B)vmMm--(C)vMmm--(D)vMm-20.目前普遍认为,质子和中子都是被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为2/3e,d夸克带电量为-1/3e,e为基元电荷.下列论断中可能正确的是( ).(A)质子中1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成(B)质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成(C)质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成(D)质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成21.我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素.为了证明人工合成的牛胰岛素与天然的是否为同一物质,在人工合成牛胰岛素过程中掺了放射性14C,然后将人工合成的牛胰岛素与天然的混合得到了放射性14C分布均匀的结晶物,从而证明了两者都是同一物质,为我国在国际上首先合成具有生物活性牛胰岛素提供了有力证据.在人工合成过程中掺入放射性14C的用途是( ).(A)催化剂(B)媒介质(C)组成元素(D)示踪原子22.在匀强磁砀中,一个静止的氡核22286Rn发生α衰变.放出的α粒子速度与磁场垂直,氡核的剩余部分(即钋核)和粒子都将分别以一定的半径在磁场中作圆周运动.试求α粒子和钋核作圆周运动的半径之比,并说明这两个粒子运动轨迹的相互关系.23.科学家发现太空γ射线一般都是从很远的星体放射出来的.当γ射线爆发时,在数秒所产生的能量,相当于太阳在过去一百亿年所发出的能量总和的1000倍左右,大致相当于将太阳全部质量转变为能量的总和.科学家利用超级计算机对γ射线爆发的状态进行了模拟,经过模拟,发现射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍塌”过程,只有星球“坍塌”时所放出的能量,才可以发出这么巨大的能量.已知太阳光照射到地球上大约需要8min时间,由此来估算,宇宙中一次γ射线爆发所放出的能量(G=6.67×1011N·、m2/kg2).24.一静止的硼核(105B)吸收一个慢中子(速度可忽略)后,转变成锂核(73Li)并发出一个粒子,已知该粒子的动能为1.8MeV,求锂核的动能.(三)重核裂变轻核聚变核能1.对于下述四个核反应方程说法中正确的有( ).①nCHeBe11264294+→+②+→+HeHH421131能量③nxXeSrnU1136549038123592++→+④HeOYF42168199+→+(A)①是发现中子的核反应方程(B)②是链式反应方程(C)⑧是核裂变方程,其中x=10 (D)④是α衰变方程,其中Y是质子2.太阳辐射能量主要来自太阳内部的( ).(A)化学反应(B)放射性衰变(C)裂变反应(D)热核反应3.设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3,那么,当一个质子和一个中子结合成一个氘核时,释放的能量是( ).(A)mc2. (B)(m1+m2)c2 (C)(m3-m2-m1)c2 (D)(m1+m2-m3)c24.一个锂核(73Li)受到一个质子的轰击,变成2个α粒子,这一过程的核反应方程为_________.已知一个氢原子的质量是1.6736×10-27kg,一个锂原子的质量是11.6505×10-27kg,一个氦原子的质量是6.6466×10-27kg,上述核反应所释放的能量等于__________________J(最后结果取三位有效数字).5.用中子轰击锂核(63Li)发生核反应,生成氚和α粒子外放出4.8MeV的能量.(1)写出核反应方程式.(2)求出质量亏损.(3)若中子与锂核是以等值反向的动量相碰,则氚和α粒子的动能之比是多少?(4)α粒子的动能多大?6.两氘核发生了如下核反应:21H+21H→32He+10n,其中氘核质量为2.0136u,氦核质量为3.0150u,中子质量为1.0087u.(1)求核反应中释放的核能.(2)在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.(3)假设反应中产生的氦核沿直线向原来静止的碳核(126C)接近,受库仑力的影响,当它们距离最近时,两个原子核的动能各是多少?7.核电站的发电原理是通过核裂变产生巨大的能量,完成下面铀核裂变可能的一个反应方程:235u+10n→141Ba+92Kr+_________,并计算1个铀核裂变放出的能量是多少(结果保留两位有效数字,23592U、92141Ba、9236Kr和中子的质量分别为235.0493u,140.9139u,91.8973u和1.0087u,1u=1.66×10-2727kg).568.在原子反应堆中,用石墨作减速剂,将铀核裂变产生的快中子变成慢性中子,若初述度为v0的中子与碳原子发生弹性正碰,且碳原子在碰撞前是静止的.求中子与50个碳原子核发生碰撞后的速度(已知碳核的质量是中子质量的12倍).9.太阳内部持续小断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反应方程.(2)这一核反应能释放多少能量?(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026J,则太阳每秒减少的质量为多少千克?(4)若太阳质量减少万分之三,热核反应就不能继续进行,计算太阳还能存在多少年?(m p=1.0073u,m a=4.0015u,,m e=0.00055u)10.利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大.目前,核能发电技术已经成熟.(1)核反应堆中的“燃料”是23592U+10n→90()Sr+( )54Xe+1010n,填写括号中的数值.(2)一座100万千瓦的核电站,每年需要多少吨浓缩铀?已知铀核的质量为235.0439u,中子质量为1.0087u,锶(Sr)核的质量为89.9077u,氙核(Xe)的质量为135.9072u,1u=1.66×10-27kg,浓缩铀中铀235的含量占2%.(3)同样功率(100万千瓦)的火力发电站,每年要消耗多少吨标准煤(已知标准煤的燃烧值为3.08×107J/kg)?(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染,需采取哪些措施(举2种)?(四)水平检测1.下面列举的事例中正确的是( ).(A)居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了正电子(B)卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象(C)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予证实(D)玻尔建立了量子理论,解释了各种原子发光现象2.关于原子核能,下列说法中正确的是( ).(A)使原子核分解为粒子时放出的能量(B)核子结合成原子核时需要供给的能量’(C)核子结合成原子核时吸收的能最或原子核分解为核子时放出的能量(D)核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成粒子时所吸收的能量3.平衡核反应方程,23592u+__________________→9038Sr+13654Xe+1010n,在核反应堆中石墨起的作用,镉棒__________________的作用.4.中子的质量为1.0087u,质子质量为1.0073u,氘核的质量为2.0136u.中子和质子结合成氘核时释放的能量为_______________J(计算结果取两位有效数字,1u=1.7×1027kg).5.氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有( ).(A)放出光子,电子动能减少,原子势能增加(B)放出光子,电子动能增加,原子势能减少(C)吸收光子,电子动能减少,原子势能增加(D)吸收光子,电子动能增加,原子势能减少6.一个原子核X进行一次α衰变后成为原子核c d Y,然后又进行一次口衰变,成为原子核f g Z:a b X→c d Y→f g Z,它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应有的关系是( )(A)a=f+4 (B)c=f (C)d=g-1 (D)b=g+17.放射性元素2411N a经过2h,只剩1/2的核没有衰变,再经过_________h,将只剩下1/8的核没有衰变.8.23892U发生衰变后变成23490Th,把静止的23892U放在匀强磁场中,衰变后Th核的速度方向与磁场方向垂直,生成的α粒子动能为△E.(1)写出衰变方程.(2)衰变后核的轨道半径与粒子的轨道半径之比是多少?(3)衰变过程中放出的能量多大?9.已知氘核的质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,氦3(32He)的质量为3.0150u.(1)写出两个氘核聚变生成氦3的方程(2)求聚变放出的能量.(3)若两个氘核以相同的动能E k=0.35MeV正碰,求碰撞后生成物的动能.10.氢原子的核外电子质量为m,电量为e,在离核最近的轨道上运动,轨道半径为r1,求:(1)电子运动的动能.(2)电子绕核转动的频率.(3)电子绕核转动相当于环形电流的电流大小.原子与原子核参考答案(一)原子核式结构和玻尔模型1、C2、D3、A4、B5、BCD6、1218r ke ,4r 7、0.102μm 8、BC 9、A 10、AB 11、D 12、C 13、AB 14、B 15、1.38×1027m/s 2 16、1.34×10-12J 17、13.6eV,-27.2eV 18、1.0×10-3A(二)天然放射现象及原子核的人工转变1、C2、C3、D4、D5、A6、BC7、BC8、C9、D 10、BCD 11、A 12、D 13、BD 14、C15、e,H n,011110- 16、1840年前17、(1)nP He Al 103015422713+→+,(2)eSi P 01-30143015+→,(3)利用射线辐射育种,作为示踪原子检查管道等 18、剩余铀0.5kg ;矿石中含有铅0.43kg ;铀铅比例为1.15:1 19、B 20、B 21、D 22、42:1,外切 23、1.5×1047J 24、1.03MeV(三)重核裂变 轻核聚变 核能 1、AC 2、D 3、D4、He2H Li 421173→+, 2.78MeV5、(1)Li63+n10→H 31+He 42+4.8MeV ,(2)0.0052u,(3)3:4,(4)2.7MeV 6、(1)3.26MeV ,(2)0.99MeV ,0.97MeV ,(3)0.04MeV .0.16MeV , 7、1110103.3,n 3-⨯J 8、050v 1311⎪⎭⎫⎝⎛ 9、(1)e 2He H 4014211+→,(2)12104-⨯J,(3)10104.0⨯kg,(4)9105.4⨯ a 10、(1)n10Xe Sr n U 101365490381023592++→+,(2)27t,(3)1.1×106t,(4)修建水泥层,屏蔽防护,废料深埋等.(四)水平检测1、C2、D3、n10,使中子减速,吸收中子控制反应速度 4、3.7×10-13 5、BC 6、ABCD. 7、4 8、(1)nHe H H 10322121+→+,(2)He Th U 422349023892+→1:45(3)E 117119∆ 9、(1)n He H H 10322121+→+,(2)3.72MeV ,(3)中子,2.98MeV,氦核,0.99MeV , 10、(1)12K 2r ke E =,(2)11mr k r 2e f •=π,(3)112mr k r 2e f I •==π。