原子物理期末试卷吉林大学
原子物理期末试题答案
原子物理期末试题答案原子物理期末试题答案原子物理期末试题答案一、选择题(本题包括10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)1.下列说法错误的是( )A.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢B.同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质C.阴极射线和β射线都是电子流，它们的产生机理是一样的D.重核裂变过程中一定伴随着质量亏损解析:由基本概念可知ABD说法是对的.阴极射线和β射线都是电子流,但产生机理不同,故应选C.答案:C2.下列说法中正确的是( )A.氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加B.α射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的C.原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变解析:氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，由于电场力做正功，电势能减少,又因氢原子放出光子，所以原子的总能量减少，故A错.α射线的电离能力在α、β、γ三种射线中是最强的，所以B错.据爱因斯坦质能方程可知，原子核反应过程中的质量亏损现象并不违背能量守恒定律，故C错.放射性元素的半衰期不因其物理、化学状态的变化而变化，故D正确。
答案:D3.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: ,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的.已知的质量为m1，的质量为m2,则下列判断正确的是( )A.3m1＞m2B.3m1＜m2C.3m1=m2D.m1=3m25.K－介子衰变的方程为K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子带负的元电荷e，π0介子不带电.如图15-1所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2.今有一个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中，其轨迹为圆弧AP，P在MN上，K－在P点时的速度为v，方向与MN垂直.在P点该介子发生了上述衰变.衰变后产生的π－介子沿v反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是( )图15-1A.π－介子的运行轨迹为PENCMDPB.π－介子运行一周回到P用时为C.B1＝4B2D.π0介子做匀速直线运动解析:根据左手定则可知π－介子的运行轨迹为PDMCNEP，所以选项A错误；π－介子在磁场B1中的半径在磁场B2中的半径由题图可知r2=2r1，所以B1＝2B2，选项C错误；π－介子运行一周回到P 用时为选项B正确；π0介子不带电，将做匀速直线运动，选项D正确.答案:BD6.下列说法正确的是( )A.研制核武器的钚239 由铀239 经过4次β衰变而产生B.发现中子的核反应方程是C.20 g的经过两个半衰期后其质量变为15 gD. 在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少解析: 发生2次β衰变，A错误.20 g 经过两个半衰期后其质量 C 错误.在核反应中质量数、电荷数都守恒，D错误.所以只有B正确.答案:B7.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如2008年奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能聚热技术.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是( )解析:把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变，四个选项中只有A为聚变反应，B是发现质子的核反应，C是铀核的裂变反应，D是铀核的α衰变.答案:A8.关于天然放射现象，以下叙述正确的是( )A.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的B.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小C.在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，β射线的电离能力最强D.铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变解析:A选项正确，核反应方程为B选项错误，放射性物质的半衰期只与物质本身有关，与该物质所处的物理、化学状态无关.C选项错误，在α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱；γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱.D选项错误，核反应中电荷数和质量数都守恒，则解得即8次α衰变和6次β衰变.答案:A9.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是( )A.“人造太阳”的核反应方程是B.“人造太阳”的核反应方程是C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc2D.“人造太阳”核能大小的计算公式是解析:“人造太阳”是利用海水中的.21H和31H聚变而产生大量能量的.放出的能量可利用爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2求出，其中Δm为质量亏损，所以A、C项正确.答案:AC10.静止的衰变成，静止的衰变为，在同一匀强磁场中的轨道如图15-2所示.由此可知( )图15-2A.甲图为的衰变轨迹，乙图为的衰变轨迹B.甲图为的衰变轨迹，乙图为的衰变轨迹C.图中2、4为新核轨迹，1、3为粒子轨迹D.图中2、4为粒子轨迹，1、3为新核轨迹二、填空实验题(11题6分，12题6分)11.一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场.进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图15-3所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线.图15-3解析:从放射源射出三种射线，分别为α、β和γ射线，其中α射线被铝箔挡住，只有β和γ射线穿出，又由于γ射线不带电，所以在偏转电场中不发生偏转.综上分析，可知图中的射线a为γ射线，射线b为β射线.答案:γ β12.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.请按要求回答下列问题.图15-4(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面作出了卓越的贡献.请选择其中的两位，指出他们的主要成绩.①_____________________________________________________________ __；②____________________________________________________________.(2)在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，图154为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途.________________________________________________________________.三、计算题(本题包括4小题,共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？解析:设中子质量为Mn，靶核质量为M，由动量守恒定律得Mnv0=Mnv1+Mv2由能量守恒得解得在重水中靶核质量MH=2Mn在石墨中靶核质量MC=12Mn与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好.15.(14分)太阳内部持续不断地发生着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3.8×1026 J，则太阳每秒减少的质量为多少？(4)若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年.(太阳质量M＝2×1030 kg,mp＝1.007 3 u，mHe＝4.001 5 u，me＝0.000 55 u)解析:(1)(2)Δm＝4×1.007 3 u－(4.001 5＋2×0.000 55) u＝0.026 6 uΔE＝Δmc2＝0.026 6×931.5 MeV＝24.78 MeV＝4×10－12 J.(3)太阳每秒钟释放的能量为3.8×1026 J，则太阳每秒钟减少的质量为(4)太阳的质量为2×1030 kg，太阳还能存在的时间为 (年)可得则答案:(1)(2)3.26 MeV (3)0.99 MeV 2.97 MeV。
原子物理期末试卷吉林大学
原子物理期末试题（物理学院本科2009级用，试题共 5 页，时间2.5小时。
卷面共计100 分。
）（答案一律写在答题纸上）一、选择题（单选或多选，每小题1.5分，共计27分）答案按顺序写在答题纸上1.1897年汤姆逊证实电子存在的各种实验依据中，包含以下哪些？A 阴极射线发生大角散射B 阴极射线的荷质比远大于其它粒子C 阴极射线质量远小于原子质量D 阴极射线经磁场后分裂为2束2. 结合史特恩-盖拉赫实验以及相关原子理论，可以知道A 顺磁性原子在均匀磁场中发生原子有效磁矩的空间取向量子化B 有效磁矩为0的原子在非均匀磁场中发生原子角动量的空间取向量子化C 原子总角动量不为0时，原子的总有效磁矩也一定不为0D 氮原子有效磁矩发生取向量子化时，原子内总自旋磁矩一定是取向量子化的3. 1911年卢瑟福提出了原子的核式结构模型，根据该模型能够知道A原子核的质量远大于电子质量 B 原子核由中子和质子构成C原子半径在 10-10 m 量级 D 入射α粒子的散射方向与靶物质种类无关4. 在玻尔氢原子理论框架内，能够知道A原子内电子的动能是量子化的 B 原子整体平动时，平动动能是量子化的C原子的内部能量是量子化的 D 赖曼系和巴尔末系的谱线强度不同5. 关于1927年的戴维逊-革末实验，下述说法成立的是A 直接地验证了质子的波动性 B观测到了带电粒子在晶体中的衍射C 支持了玻恩提出的物质波假说D 观测到了电子的隧道效应6.钠黄色双线由5890Å和5896Å的两条谱线构成，在磁场中发生塞曼效应，则A 对应5890Å的跃迁分裂为6条B 表现为σ偏振的塞曼谱线共有6条C 平行于弱磁场方向可见6条谱线D 磁场增强时，谱线总数可能会减少7. 以下哪些现象是由电子自身的自旋-轨道相互作用所引起？A铅原子中 6p7s电子发生 jj 耦合 B氦原子能级中存在三重态 1s2p 3P2,1,0C 碱金属原子光谱包含主、漫、锐、基四个线系 D电子的隧道效应8. 某双原子分子有2个价电子，所处电子态为3∏2。
原子物理学试卷及答案
原子物理学试卷及答案【篇一：原子物理单元测试卷(含答案)】/p> 波粒二象性原子结构原子核检测题一、选择题（每小题4分，共54分。
在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
全部选对的得4分，错选或不选得0分。
）1．卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是（）2．光电效应的规律关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（）a．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 b．光电流的强度与入射光的强度无关c．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 d．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应3．放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）a．?射线，?射线，?射线 c．?射线，?射线，?射线b．?射线，?射线，?射线， d．?射线，?射线，?射线4．在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（） a．光的折射现象、偏振现象 b．光的反射现象、干涉现象c．光的衍射现象、色散现象 d．光电效应现象、康普顿效应Ａ.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大Ｂ.Ｃ.Ｄ.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 6．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）5．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（）a．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性b．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子c．高频光是粒子，低频光是波的粒子性显著d．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它7．如图1所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）图1a. 入射光太弱；b. 入射光波长太长；c. 光照时间短；d. 电源电压太低10．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是（）a．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射b．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射c．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射d．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射11．14c是一种半衰期为5 730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14c的含量1()4a．22 920年 b．11 460年 c．5 730年 d．2 865年4303013．现有核反应方程为2713al＋2he→15p＋x，新生成的15p具有放射性，继续发生衰变，核反应30)14.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11213115121h＋6c→7n＋q1 1h＋7n→6c＋x＋q2方程中q1、q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：3a．x是2he，q2q1 b．x是42he，q2q13c．x是2he，q2q1 d．x是42he，q2q115．如图2所示，n为钨板，m为金属网，它们分别与电池两极相连，电池的电动势e和极性已在图中标出，钨的逸出功为4.5 ev，现分别用氢原子跃迁发出的能量不同的光照射钨板，下列判断正确的是()图2a．用n＝3能级跃迁到n＝2能级发出的光照射，n板会发出电子b．用n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，n板会发出电子c．用n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m d．用n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m16.2006年3月24日，由中国自行研究、设计的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克east核聚变实验装置(又称“人造太阳”)，如图3所示，已成功完成首次工作调试．由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”．“人造太阳”的原理就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘和氚，使其在一定条件下发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量．核聚变的主要原料是氘和氚，在海水中含量极其丰富．则下列说法中错．误．的是()341a．“人造太阳”的核反应方程是21h＋1h→2he＋0n图3d．与这种热核聚变比较，核裂变反应堆产生的废物具有放射性二、填空题。
吉林大学大学物理期末试卷及答案
吉林大学物理试题（2007~2008学年第二学期）（上册）注意：第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内，否则按零分处理。
玻尔兹曼常数: 1231038.1--⋅⨯=K J k 普适气体常数：1131.8--⋅⋅=K mol J R 一、 单选题1、汽车用不变力制动时，决定其停止下来所通过路程的量是（A ） 速度 （B ）质量 (C) 动量 (D) 动能2、一均质细棒绕过其一端和绕过其中心并与棒垂直的轴转动时，角加速度β相等， 则二种情况下棒所受的外力矩之比21:M M 是（A ）1:1 （B ）2:1 （C ）4:1 （D ）1:43、在由两个质点组成的系统中，若此系统所受的外力的矢量和为零，则此系统（A ）动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能确定（B ）动量守恒，但机械能和角动量是否守恒不能确定 (C ) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能确定 (D) 动量、机械能守恒、角动量均守恒4、已知一定量的某种理想气体，在温度为T 1与T 2时，分子最可几速率分别为1p υ和 2p υ，分子速率分布函数的最大值分别为)(1p f υ和)(2p f υ。
若21T T >，则（A ）21p p υυ>，)()(21p p f f υυ> (B) 21p p υυ>，)()(21p p f f υυ< （C ）21p p υυ<，)()(21p p f f υυ> （C ）21p p υυ<，)()(21p p f f υυ< 5、两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和摩尔数分别相同，则（A ）两种气体分子的平均平动动能相同 ( B) 两种气体分子的平均动能相同 （C ）两种气体分子的平均速率相同 （D ）两种气体的内能相同6、有人设计一台卡诺热机（可逆的），每循环一次可以从400k 的高温热源吸热1800J ，向300k 的低温热源放热800J 。
吉林大学大学物 理(工科)期末试卷
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三．计算题（50 分） 计算题（ 一．单选题（每小题 2 分，共 20 分） 单选题（ 1 C 2 D 3 C 4 D 5 A 6 D 7 C 8 B 9 D 10 D 1.（5 分） (1) υ m = ω A
ω=
υm
A
=4π
υ=
ω =2Hz 2π
t =2s 时
（2 分）
(2) 设 x = 0.02 cos(4π t + φ )
O
θ
⋅
C
A
r r r r r ∂D r 8、若 ∫ H ⋅ dl = ∫ ( J + ) ⋅ dS 是麦克斯韦方程组中的方程之一，则磁场强度 H 可 L S ∂t
能由 和 激发产生。 ，
ω
。
9、有一通有电流为 I 、半径为 R 的单匝圆形线圈，该线圈的磁矩大小是 在线圈中心处产生的磁感应强度的大小是
（1 分）
π
3
振动方程
5 x = 0.02 cos 4π t − π 6
（2 分）
2
（2） 3
2.（7 分）
第 5 页 共 6页
由题知： A = 4m, λ = 4m, T =
λ
u
= 2 s, ω =
2π =π T ∴φ = −
最高级数 k = 5
（2 分）
y0 = A cos φ = 0 (1)0 点：t=0 时 υ0 = −ω A sin φ > 0
（2）若在球体表面放置电荷为 + q 、质量为 m 的静止粒子，在电场力的作用 下运动到无穷远时的速率。
m r
ω
F
4、以摩尔双原子理想气体，作如图所示的循环，其中 bc 是绝热过程。求： （1）以此循环过程中系统对外作的功； （2）循环效率。 P (105Pa) 3.0 2.0 1.0 0
吉林省吉林大学附属中学高二上学期期末考试物理试卷 Word版含答案.pdf
考试时间：分钟 试卷满分：分 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用铅笔填涂；非选择题必须使用毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷（客观题4分） 一、选择题：本题共1小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1． 关于物理学家对物理学发展的贡献，下列说法中正确的是 A．英国学者法拉第提出分子电流假说 B．奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 C．富兰克林对正负电荷命名，并通过实验测定元电荷 D．麦克斯韦发现磁生电是一种在变化运动过程中才能出现的效应 在磁场中某区域的磁感线如图所示，则A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaFN2D．FN1<FN2 两个质量相同、所带电荷量相等的负、正电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示若不计粒子的重力，则下列说法正确的是A．a粒子的运动轨迹是轨迹1，b粒子的运动轨迹是轨迹2 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C．b粒子动能较大 D．b粒子在磁场中运动时间较长 5． 如图，空间中存在正交的匀强电场E和匀强磁场B匀强电场水平向右，在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球不考虑两带电球的相互作用，两球电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是 A．沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动 B．只有沿ab抛出的带电小球才可能做直线运动 C．若有小球能做直线运动，则它一定是匀速运动 D．两小球在运动过程中机械能均守恒 6． 某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自A处落至B处。
2010级原子物理试题 吉林大学
8.99 10 9 牛顿 米 2 / 库仑 2 ;
氢原子第一玻尔半径 a1=
4 0 h 2 =0.529Å； 4 2 me 2
hcR=13.6 eV，
hc=1.24110 eV· m；
-6
2 2 Z s) 4 n 3 最后一个电子的能量公式： E Rhc ( Z 2 ) Rhc (4 ( ) 1 4 n n j 2
e 5 -1 = 0.9273210−23 J/T 5.788 10 eV T ； 2m
2 2 me = 10973731 m−1 ; (4 0 ) 2 h 3 c
1 4 0
精细结构常数：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
里德堡常数 R =
e2 4 0 c
1 ； 137
真空介电常数0 ：
1
i
2 2 二、 （15 分）硼原子的 3 S1/2 2 P3/2 跃迁在外磁场（B 已知）中发生塞曼效
应。 计算新旧谱线的波数差, 画相关能级图, 标出容许跃迁及其偏振类型。 三、 （5 分）地球上的某种原子处于基态时,在某一个亚壳层内有且只有 3 个价电 子。原子的其它电子均处于自旋配对状态。设价电子之间服从 LS 耦合。分 析并写出这种原子可能的基态原子态。
2
八、 （8 分） 已知 210Po 发生 衰变,可直接衰变到子核
206
Pb （稳定核） 的基态, 也
可衰变至其 800 keV 的激发态， 然后此激发态直接退激到基态。 又已知 210Po 核、206Pb 核、粒子的结合能分别约为 1644、1621、28 MeV。 （1）经 1.5 个半衰期的时间后,原样品中 （2）估算 210Po 原子的原子量。 （3）估算粒子的动能。 （4）210Po 样品中能观察到 Pb 和 Po 元素的特征 X 射线。请解释成因。 九、 （14 分）针对原子序数 Z=70 的 Yb 元素， （１）写出基态的核外电子排布式； （２）写出基态的原子态； （３）计算基态的有效磁距； （４）计算 K Ｘ 射线的波数； （５） 考虑精细结构,Ｋ和 L 线系各分别包含几条特征Ｘ射线？
2024届吉林大学附属中学物理高一第二学期期末复习检测模拟试题含解析
2024届吉林大学附属中学物理高一第二学期期末复习检测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)一个人站在高为H 的平台上，以一定的初速度将一个质量为m 的小球抛出．测出落地时小球的速度大小是v ，不计空气阻力，重力加速度大小为g ．人对小球做的功W 及小球被抛出时的初速度大小0v 分别为（ ）A ．2201,22W mv mgH v v gH =-=- B ．201,22W mv v gH == C ．20,2W mgH v v gH ==+D ．201,22W mv mgH v gH =+= 2、一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A 和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A 的运动半径较大，则（ ）A ．A 球的角速度必小于B 球的角速度B ．A 球的线速度必小于B 球的线速度C ．A 球运动的向心加速度必大于B 球的向心加速度D ．A 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力3、 (本题9分)如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O 分别以初速度v 1、v 2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A∶AB＝1∶3.若不计空气阻力，则两小球()A．抛出的初速度大小之比为1∶1B．落地速度大小之比一定为1∶1C．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4∶1D．通过的位移大小之比一定为1∶1θ=︒的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O点正上方的一4、如右图所示，倾角30点，一物体从P点水平抛出，垂直落到斜面上的A点。
原子物理 试题
学年度第 学期期末考试试卷（C 卷） 系 专业 本科 级 原子物理学课程一．填空题：本大题共9小题；每小题3分，共27分。
1. 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——————————————————————————————————————————————。
2. .处于2S 1/2的基态钾原子，在0.40特斯拉的磁场中，若要诱导电子的自旋变换方向，则需要外加振荡电磁场的频率为Hz 。
3. 处于2/52D 原子态的氢原子的轨道角动量的值是 ，轨道角动量z L 可取的值是 。
4. 碱金属原子光谱公式中的有效量子数*n 不是整数的主要原因是：。
5. 核子的平均结合能A E E /∆=是表示原子核 的一个物理量，E 越大，则原子核越 。
6. 从X 射线标识谱不显示 的变化，同化学 无关和光子 很大来看，可以知道，它是原子内层电子跃迁产生的。
7. 原子的d 3次壳层按泡利原理一共可以填 个电子。
8. 泡利不相容原理可以表示为 。
据此，n 壳层能容纳的最多电子数为 ，l 支壳层能容纳的最多电子数为 。
9.Th 23290经过 次α衰变， 次β衰变才变成Pb 20882；在上述一系列变化过程中共损失了 个中子。
二．单项选择题：本大题共6小题；每小题3分，共18分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，请把正确选项的字母填在题后的括号内。
1．碱金属原子光谱的精细结构是由于下列哪个原因引起的？ （A ）原子实的极化 （B ）价电子的轨道贯穿效应（C ）电子自旋-轨道相互作用 （D ）外磁场的影响 （ ）2．已知：Cu 6429，Ni 6428及Zn 6430的质量分别为：u 94934.64，u 94755.63，u 94873.63，则Cu 6429原子可发生怎样的放射性衰变（?)000548.0u m e = （A ）α衰变；（B ）只能发生-β衰变，不能发生+β衰变；（C ）只能发生+β衰变，不能发生-β衰变；（D ）既有-β衰变，又有+β衰变。
吉林省北大附属长春实验学校2024学年高三物理第一学期期末综合测试试题含解析
吉林省北大附属长春实验学校2024学年高三物理第一学期期末综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30°，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是A．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．小球的加速度为重力加速度的位置共有三个C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能增加量大于mgh2、如图所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度。
已知万有引力常量为G，则月球的质量为（）A．23lG tθB．32lG tθC．23Gl tθD．23tG lθ3、如图所示，空间存在垂直于斜面向下的匀强电场(图中未画出)，两个带电物块A和B位于图中位置，A固定于水平地面上，B置于光滑斜面上，B的重力为G。
则下列情况能让B在斜面上保持静止且让B对斜面的压力小于G cosθ的是（）A ．A 和B 都带正电荷B ．A 和B 都带负电荷C ．A 带正电荷，B 带负电荷D ．A 带负电荷，B 带正电荷4、关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（ ）A ．单摆做稳定的受迫振动时，单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率B ．秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一，周期变为0.5sC ．已知摆球初始时刻的位置及其周期，就可知摆球在任意时刻运动速度的方向D ．单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零5、一个不稳定的原子核质量为M ，处于静止状态．放出一个质量为m 的粒子后反冲．已知放出的粒子的动能为E 0，则原子核反冲的动能为( )A ．0EB ．0m E MC ．0m E M m -D ．02()Mm E M m - 6、如图甲所示，A 、B 是一条电场线上的两点，若在A 点释放一初速度为零的电子，电子仅受静电力作用，并沿电场线从A 运动到B ，其速度随时间变化的规律如图乙所示，设A 、B 两点的电场强度分别为A B E E 、，电势分别为A B ϕϕ、，则（ ）A ．AB E E =A B ϕϕ<B ．A B E E <A B ϕϕ=C ．A B E E >A B ϕϕ=D ．A BE E =A B ϕϕ>二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
原子物理学试卷及答案
原子物理学试卷及答案【篇一：原子物理单元测试卷(含答案)】/p> 波粒二象性原子结构原子核检测题一、选择题（每小题4分，共54分。
在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
全部选对的得4分，错选或不选得0分。
）1．卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是（）2．光电效应的规律关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（）a．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 b．光电流的强度与入射光的强度无关c．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 d．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应3．放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）a．?射线，?射线，?射线 c．?射线，?射线，?射线b．?射线，?射线，?射线， d．?射线，?射线，?射线4．在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（） a．光的折射现象、偏振现象 b．光的反射现象、干涉现象c．光的衍射现象、色散现象 d．光电效应现象、康普顿效应Ａ.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大Ｂ.Ｃ.Ｄ.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 6．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）5．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（）a．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性b．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子c．高频光是粒子，低频光是波的粒子性显著d．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它7．如图1所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）图1a. 入射光太弱；b. 入射光波长太长；c. 光照时间短；d. 电源电压太低10．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是（）a．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射b．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射c．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射d．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射11．14c是一种半衰期为5 730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14c的含量1()4a．22 920年 b．11 460年 c．5 730年 d．2 865年4303013．现有核反应方程为2713al＋2he→15p＋x，新生成的15p具有放射性，继续发生衰变，核反应30)14.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11213115121h＋6c→7n＋q1 1h＋7n→6c＋x＋q2方程中q1、q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：3a．x是2he，q2q1 b．x是42he，q2q13c．x是2he，q2q1 d．x是42he，q2q115．如图2所示，n为钨板，m为金属网，它们分别与电池两极相连，电池的电动势e和极性已在图中标出，钨的逸出功为4.5 ev，现分别用氢原子跃迁发出的能量不同的光照射钨板，下列判断正确的是()图2a．用n＝3能级跃迁到n＝2能级发出的光照射，n板会发出电子b．用n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，n板会发出电子c．用n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m d．用n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光照射，不会有电子到达金属网m16.2006年3月24日，由中国自行研究、设计的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克east核聚变实验装置(又称“人造太阳”)，如图3所示，已成功完成首次工作调试．由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”．“人造太阳”的原理就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘和氚，使其在一定条件下发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量．核聚变的主要原料是氘和氚，在海水中含量极其丰富．则下列说法中错．误．的是()341a．“人造太阳”的核反应方程是21h＋1h→2he＋0n图3d．与这种热核聚变比较，核裂变反应堆产生的废物具有放射性二、填空题。
吉林大学原子物理期末试题005
C 不论电子处在哪个定态， 氢原子中电子云的空间分布始终存在一个对称轴。 D 关于氢原子能量，量子力学与玻尔模型在最终结果上取得了完全的一致。 E 自由粒子的能量也是量子化的，不会连续取值。 19. Z=4 的 Be 原子能级中，以下哪种原子态是亚稳态？ A 2s2s S0
1
B
2s2s S1
3
C
2s2p P1
117
Cd69 、117Pd71 、119Cd 是 Z~N 核素图中位于 稳定线下方的三种放射
性核素，它们的半衰期分别为 x、y、z。则 A x>y>z B x>z>y C y>x>z D y>z>x E z>x>y F z>y>x
7. 某双原子分子光谱中，位于紫外波段的某光谱带 表现出随着波数增加，谱 线强度减弱的特征。以下哪种叙述正确？ A 初态（即较高激发态）与末态相比，转动惯量更小。 B 初态化学键更强。 C 末态化学键更强。 D 该段光谱属于长波递降
E 碱金属原子中的量子数亏损
2. 以下哪种方法能够证明原子能级的存在？ A 卢瑟福粒子散射实验 D 戴维逊-革末实验 B 原子光谱的测量 E 康普顿散射实验 C 夫兰克-赫兹实验
3. 以下哪种方法可以用于在地球上测量太阳磁场？ A 史特恩-盖拉赫实验 D 光电效应实验 B 戴维逊-革末实验 E 顺磁共振实验 C 塞曼效应实验
4
二、(8 分) 一价氦离子 He 从基态被激发到 n=3 态。 根据玻尔模型计算: (1) 原子吸收的能量；(2) 原子返回基态时可能发射的各种光子的波长。
7 -6
+
(里德堡常数 R=1.09710 m1。常数组合 hcR=13.6 eV，hc=1.24110 eV· m) 三、 (12 分) 基态 Na 原子(Z=11)的第一激发电势和第一电离电势分别为 2.104 伏特 和 5.139 伏特。 （1） 分别计算价电子处于基态 3s 和第一激发态 3p 时所感受到的有效核电荷数。 （2）考虑自旋轨道相互作用后，第一激 发态存在劈裂。计算该劈裂后的能级间隔。 （精细结构常数 =1/137。 ） 四、 （16 分，各 4 分）已知 Z=7 的 N 原子的核外电子排布式为 1s 2s 2p ，各个电 子角动量之间遵从 LS 耦合。假设某个价电子被激发到 3s 态。 （1） （2） （3） （4） 写出 2p 电子组态下可生成的原子态 （可以无过程，直接给结果） 。 写出 2p 3s 电子组态下可以生成的原子态。 （可以无过程） 。 画出由上述原子态所形成的原子能级图。 按照原子发光的跃迁选择定则，标出能级图中可以发生的跃迁。
原子物理复习试卷2
原子物理期末考试试卷 一．选择题(共12题, 共有36分 )题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D C B A D C B A A D D D1.氢原子分别处于32D 3/2 , 32P 3/2 和 32P 1/2 状态,这些状态对应的能级是否相同(不考虑兰姆位移)? [D ]A. 都不同;B. 32P 3/2 和32P 1/2 相同;C. 都相同;D. 32D 3/2 和32P 3/2 相同。
2. 下图表示从基态起汞原子可能的某些能级（以eV为单位），总能量为9eV 的自由电子与处于基态的汞原子碰撞，碰撞之后电子所具有的能量（以eV 为单位）可能值是什么？（允许忽略汞原子动量的变化）。
[ C ]A. 0.2, 1.4, 4.1；B. 2.3, 3.5, 4.1；C. 0.2, 2.3, 4.1；D. 1.4, 0.2, 3.5。
3.由壳层结构理论和洪德定则可知，氯原子（Z=17）基态时的原子态应是：[ B]A. 2P 1/2；B. 2P 3/2；C. 4P 1/2；D. 4P 3/2。
4.电子填充外层原子轨道时，先填4s 轨道后填3d 轨道，是由于：[ A]A. 内层电子对4s 电子的屏蔽作用不如对3d 电子的屏蔽作用强；B. 3d 电子的自旋-自旋作用比4s 电子的强；C. 两电子间的自旋轨道作用使4s 能级低于3d 能级;D. 3d 电子与核的库仑作用比4s 电子的更强。
5.LS 耦合中关于J 的选择定则为除外）00(1,0→±=∆J ，其中除外00→的原因是由于：[ D]A. 宇称守恒；B. 轨道角动量守恒；C. 泡利原理限制；D. 总角动量守恒。
6.在LS 耦合下，两个等价p 电子能形成的原子态是：[ C]A. 1D ，3D ；B. 1P ，1D ，3P ，3D ；C. 1D ，3P ，1S ；D. 1D ，3D ，1P ，3P ，1S ，3S 。
吉林省吉林大学附属中学2023年物理高三第一学期期末教学质量检测试题含解析
吉林省吉林大学附属中学2023年物理高三第一学期期末教学质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能量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一定不能产生光电效应B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光C．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV2、四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，是央视《国家地理》频道的实验示意图，直径相同（约30cm左右）的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计。
以下判断正确的是（）A．子弹在每个水球中的速度变化相同B．每个水球对子弹做的功不同C．每个水球对子弹的冲量相同D．子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等3、如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器，当电梯在竖直方向匀速运动时，压力传感器有一定的示数。
现发现压力传感器的示数逐渐减小，某同学对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是（）A．升降机正在匀加速上升B．升降机正在匀减速上升C．升降机正在加速下降，且加速度越来越大 D．升降机正在加速上升，且加速度越来越大4、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。
吉林省吉林大学附属中学2023-2024学年物理高三第一学期期末调研模拟试题含解析
吉林省吉林大学附属中学2023-2024学年物理高三第一学期期末调研模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。
飞马座51b与恒星相距为L，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。
设它们的质量分别为m1、m2且（m1＜m2），已知万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度B．飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1：m2C．飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2：m1D．飞马座51b与恒星运动周期之比为m1：m22、氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV3、如图所示为两条长直平行导线的横截面图，两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流，图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线，A、B两点关于交点O对称，已知A点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°，且其中任意一根导线在A点所产生的磁场的磁感应强度大小为B。
则下列说法正确的是（）A ．根据对称性可知A 、B 两点的磁感应强度方向相同B ．A 、B 两点磁感应强度大小均为3BC ．A 、B 两点磁感应强度大小均为BD ．在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零4、两辆汽车A B 、在同一时刻开始运动，运动方向相同。
原子物理学期末试题
原子物理学期末复习§原子结构1、 原子模型（1）汤姆孙模型：实验：β射线 西瓜模型（2）卢瑟福模型：实验：α粒子散射库仑散射公式：a b=cot 22θ，21204Em Z Z e a r πε== m r 是入射粒子可接近原子核的最小距离理论：核式模型：意义：描绘了原子内部结构困难：无法解释原子的稳定性，同一性和再生性2、 波尔理论：实验：光电效应：量子解释氢光谱：波数：1νλ≡%n 221211=R (-）n n 巴尔末系1n =1,2… ,2n =1n +1… 莱曼系：1n =1, 2n =2,3…弗兰克-赫兹实验：证明原子内部能量是量子化的碱金属原子光谱：轨道在原子实中贯穿和原子实的极化理论：定态假设频率条件(跃迁假设)：n n hv E E '=- 2n R c h E n =- 氢基态：013.6E eV =-角动量量子化：L n mvr ==h§电子-轨道自旋1、 电子自旋（1） 实验验证：施恩-盖拉赫实验证明了：空间量子化的事实；电子自旋假设的正确，s=1/2;电子自旋磁矩数值的正确s,z B μμ=±，2s g =碱金属双线 碱金属能级分裂的原因是：自旋-轨道相互作用反常塞曼效应证明了：电子不是点电荷，它除了轨道角动量外，还有自旋运动。
正常塞曼效应和反常塞曼效应产生差别的原因是：电子自旋。
（2） 理论：角动量磁矩关系：2e L mμ=-u r u r量子表达式：j B j μμ=，j,z B j j m g μμ=-，2B ee m μ=h角动量量子化：L = z z L m =h 0,1l m l =±⋅⋅⋅± P155图18.3轨道角动量矢量模型自旋假设：S =u r s=12 12z s =±h 朗德g 因子: 222ˆˆ31()ˆ22j s l g j-=+ 2ˆ(1)s s s =+ 2、 泡利原理（1） 实验：氦光谱有两套光谱：单一态和三重态（早先认为氦有正氦和仲氦）（2） 理论：泡利不相容原理：在一个原子中不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的（n,l ,m l ,s m ）即原子中的每一个状态只能容纳一个电子。
吉林省吉大附中2025届物理八上期末质量跟踪监视试题含解析
吉林省吉大附中2025届物理八上期末质量跟踪监视试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题1．下列实例中，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）A．湿衣服在太阳下被晒干B．炒菜时加点盐，菜就有咸味C．扫地时灰尘飞扬D．香水瓶盖打开后能闻到香味2．人的正常体温大约是（）A．25℃B．37℃C．42℃D．48℃3．为预防新冠肺炎，需要用手持测温枪测量体温。
下列相关物理量的估测最接近实际的是（）A．一只测温枪的重力约为40N B．测得的正常体温约36.5CC．测温仪距离被测者约2m D．测量一人体温用时约5min4．图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象。
下列说法正确的（）A．甲物质的质量大于乙物质的质量B．甲物质的体积小于乙物质的体积C．质量相同时，甲、乙的体积之比是1：6D．体积相同时，甲、乙的质量之比是8：15．如图所示，由不同物质制成的甲、乙两种实心球体积之为4：3，此时天平平衡，则制成甲、乙两种球的物质密度比为（）A．2：3 B．1：6 C．3：2 D．8：36．下列利用声音传递信息的是（）A．西瓜是否成熟可以用手轻敲B．利用超声波除去人体内的结石C．用超声波加湿器湿润空气D．用超声波来清洁牙齿7．一个物体从滑梯上匀速滑下来的过程中，下列说法正确的是（）A．动能减小，重力势能减小，机械能减小B．动能减小，重力势能增大，机械能减小C．动能不变，重力势力减小，机械能减小D．动能不变，重力势能减小，机械能不变8．关于下图对应的说法中，错误的是A．利用倒车雷达判断障碍物的距离，说明声音可以传递信息B．放在正在发声的扬声器旁燃烧的蜡烛的烛焰在跳动，说明声音可以传递能量C．图中所示凸透镜成像规律与投影仪成像规律相同D．利用凸面镜可以扩大视野9．一名同学在测量记录中没有写单位，下列哪个数据的单位是mmA．普通课本一张纸的厚度是7 B．茶杯的高度是10C．他自己的身高是16.7 D．物理书的长度是25210．如右图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图，如果想通过配戴眼镜来矫正视力，应该配戴如下哪种镜片做成的眼镜A．凸透镜B．凸面镜C．凹透镜D．凹面镜11．如图所示，电源电压恒定，R是定值电阻。
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原子物理期末试题
（物理学院本科2009级用，试题共 5 页，时间2.5小时。
卷面共计100 分。
）
（答案一律写在答题纸上）
一、选择题（单选或多选，每小题1.5分，共计27分）答案按顺序写在答题纸上
1.1897年汤姆逊证实电子存在的各种实验依据中，包含以下哪些？
A 阴极射线发生大角散射
B 阴极射线的荷质比远大于其它粒子
C 阴极射线质量远小于原子质量
D 阴极射线经磁场后分裂为2束
2. 结合史特恩-盖拉赫实验以及相关原子理论，可以知道
A 顺磁性原子在均匀磁场中发生原子有效磁矩的空间取向量子化
B 有效磁矩为0的原子在非均匀磁场中发生原子角动量的空间取向量子化
C 原子总角动量不为0时，原子的总有效磁矩也一定不为0
D 氮原子有效磁矩发生取向量子化时，原子内总自旋磁矩一定是取向量子化的
3. 1911年卢瑟福提出了原子的核式结构模型，根据该模型能够知道
A原子核的质量远大于电子质量 B 原子核由中子和质子构成
C原子半径在 10-10 m 量级 D 入射α粒子的散射方向与靶物质种类无关4. 在玻尔氢原子理论框架内，能够知道
A原子内电子的动能是量子化的 B 原子整体平动时，平动动能是量子化的C原子的内部能量是量子化的 D 赖曼系和巴尔末系的谱线强度不同
5. 关于1927年的戴维逊-革末实验，下述说法成立的是
A 直接地验证了质子的波动性 B观测到了带电粒子在晶体中的衍射
C 支持了玻恩提出的物质波假说
D 观测到了电子的隧道效应
6.钠黄色双线由5890Å和5896Å的两条谱线构成，在磁场中发生塞曼效应，则
A 对应5890Å的跃迁分裂为6条
B 表现为σ偏振的塞曼谱线共有6条
C 平行于弱磁场方向可见6条谱线
D 磁场增强时，谱线总数可能会减少
7. 以下哪些现象是由电子自身的自旋-轨道相互作用所引起？
A铅原子中 6p7s电子发生 jj 耦合 B氦原子能级中存在三重态 1s2p 3P2,1,0
C 碱金属原子光谱包含主、漫、锐、基四个线系 D电子的隧道效应
8. 某双原子分子有2个价电子，所处电子态为3∏2。
据此可知
A 分子轴方向的总自旋角动量为2
B 分子轴方向的总轨道角动量为 2
C 分子轴方向的总角动量为6
D 此分子的电子态能级中还存在1∏1
9.关于双原子分子的振动，以下叙述成立的是
A 振动能级间隔一般对应于近红外区，且随振动量子数增加，间隔近似不变
B 振动量子数相差大于2的两个振动能级之间不发生电偶极跃迁
C 纯振动光谱不存在
D 按照量子力学原理，最低振动能级的能量不为0
10. 关于双原子分子的转动，以下叙述成立的是
A随转动量子数增加，转动能级间隔近似不变 B 转动轴一般与分子轴重合
C 转动量子数相差大于2的两个转动能级之间不发生电偶极跃迁
D 纯转动光谱存在，并且分子转动惯量越大，谱线越密集
11. 对于在近红外区所观测到 HCl 分子的光谱，下述叙述成立的是
A 每条分立谱线都产生于振动态和转动态的同时变化
B 光谱为带状光谱，谱带基线处的谱线强度最大
C 初末态的转动量子数之差越大，所产生的谱线越远离谱带基线
D 在该光谱带的形成过程中，分子的电子态没有发生变化
12. 下列哪些原子序数的原子在基态时，3d 支壳层处于半满状态？
A 23
B 24
C 25
D 28
E 31
13. 已知自由粒子波函数 )(exp[0Et r p i -∙ψ=ψ→→
,则能量E 的算符为 A r i ∂∂- B t i ∂ψ∂ C 222t
∂∂ D 以上均不是 14.根据薛定谔方程在氢原子中的应用，关于电子的波函数ψ（r,θ,ϕ，t ）
A ψ随时间t 的改变而改变，ψψ* 不随时间而改变
B ψ关于z 轴对称，即不随ϕ的改变而改变；ψψ* 也关于z 轴对称
C ψψ* 为偶函数时，氢原子所处状态的宇称为正
D ψψ* 关于 r 、θ、ϕ 三个自变量均满足归一性
15. 已知 159Tb 94为Tb 同位素中唯一的稳定核，则150Tb 的衰变方式可能是
A 150Tb → 150Gd 86 + β+
B 150Tb → 150Dy 84 + β- + νe
C 150Tb + e - → 150Gd + νe
D 150Tb → 149Tb + n
16. 1个 235U 核俘获1个中子后裂变成两个中等质量核，同时释放3个中子。
已知A=235处，比结合能B/A=X ，中等质量核处 B/A=Y 。
则上述裂变反应中释放的能量约为
A 235(Y-X)
B 235(Y-X)c 2
C 236(Y-X)
D 233Y-235X
E 236(Y-X)c 2
17.某原子能级的平均寿命为10-8s 。
此能级的平均宽度的量级约为 （焦耳单位）
A 10-8
B 10-19
C 10-26
D 10-42
18. 假设电子自旋量子数s=3/2，其它量子力学规律不变。
则N 壳层最多容纳多
少个f 电子？
A 0
B 4N 2
C 14
D 28
E 32
F 以上均不正确
二、(6分)一价氦离子 He+的光谱中，存在某线系与氢原子赖曼系大致处于相
同的波段。
根据玻尔原子模型计算 He+的该线系的波长范围。
三、（11分，各6、1、1、3分）碱金属原子的核电荷数为Z、第一电离能为
U。
另
nl 外设原子处在nl态上的量子数亏损为
∆，价电子感受到的有效核电荷数为
nl
Z。
进一步考虑精细结构后，假设nl Z不发生变化。
nl
（1）设Z和
U已知，不考虑精细结构，写出nl∆和nl Z的表达式。
nl
（2）针对Li原子第一辅线系的第一条谱线，其精细结构由几条谱线构成？
（3）在上述结构中，波数最大的谱线产生于哪两个原子态之间的跃迁？
（4）写出上述精细结构中相距最近的两条谱线的波数间隔。
为便于计算，假设 Z2s=1.8、 Z2p=1.4、Z3s=1.7、Z3p=1.3、Z3d=1.1 已知。
四、（16分）原来处于基态的氖原子（Z=10）被激发。
其最外次壳层中的一个电
子被激发到3p轨道，其余电子的状态保持不变。
在LS耦合假设下，定性画出从该激发态至基态之间的原子能级图，给出图中每个能级的原子态表示，标出可以发生的电偶极光谱跃迁，指出哪些态是亚稳态，给出亚稳态的能量间隔比值。
五、（14分，各2、2、8、2）就Z=67的处于基态的钬(Ho) 原子：
(1)写出它的完整核外电子排布式； (2) 写出它的原子态（直接给结果）；
(3) 计算它的g因子和总轨道磁矩、总自旋磁矩、原子总磁矩；(以μB为单位)
(4) 经横向不均匀磁场后分裂为几束？
六、（12分）Be原子(Z=4)的2s2p → 2s2s 跃迁在弱磁场(磁感应强度B)中发生
塞曼效应。
计算塞曼谱线与无磁场时谱线的波数差，并画出相关的能级图，按照相关的跃迁选择定则，标出容许跃迁。
七、（14分，各1、3、10分）如下图，一束能量为 1.2 MeV 的 γ 射线，垂直射到一片197Au 118稳定同位素薄靶上。
靶后30︒方向很远处放置一台射线探测器，
可测量电中性的射线的能量，量程为 10 keV-2 MeV 。
探测器所记录能谱包含连续本底谱和叠加在本底谱上的若干射线峰构成。
根据本课程中所学知识，
（1）分析连续本底谱的成因
（2）针对能量最大的3个峰，说明它们的成因
（3）计算或估算上述3个峰的能量。
1.2 197A u 118 附录：试卷中可能会用到的参数及公式
原子质量单位：u=1.66055⨯10−27kg = 931.48 MeV/c 2; 电子静止质量m e =9.1096⨯10−31kg ; 电子静止质量能 m 0c 2 = 511 keV; 质子静止质量m p =1.6726⨯10−27kg ≈1836m e ;
玻尔磁子 μB = m
e 2 = 0.92732⨯10−23 J/T -15T eV 10788.5⋅⨯=- ；hcR=13.6 eV ， hc=1.241⨯10-6eV ·m ； 里德堡常数R ∞ =c
h me 3202)4(2πεπ = 10973731 m −1 ; 精细结构常数：1371402==c e πεα； 真空介电常数ε0 ：2
290/1099.841库仑米牛顿⋅⨯=πε; 氢原子第一玻尔半径a 1=222
044me h ππε=0.529Å； 康普顿散射公式：)cos 1(φλ-=∆mc h ; 电子的康普顿波长 ︒==A 0243.0c
m h e eC λ； 碱金属原子双层能级裂距：)
1(*34
2+=∆=∆l l n Z R hc E αν。