原子物理学试题大全
(完整版)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。
原子物理学习题(参考答案)
【1-6】一束α 粒子垂直射到一重金属箔上,求α 粒子被金属箔散射后,散射角θ ≥600 的 α 粒子数与散射角θ ≥900 的α 粒子数之比。
Z Z e2 dN 1 2 sin 4 ( ) Nnt ( 1 2 2 ) 2 2 4 0 2Mv 解:由 d 可得散射角 90 的α 粒子数为
2
1 ) 180 0 sin 2
5.06 10 14 m
α 粒子与 7Li 核对心碰撞的最小距离(考虑质心系运动)
rm
1 4 0 1 4 0 1 4 0
Z1 Z 2 e 2 (1 v 2 Z1 Z 2 e 2 (1 2 Ec
2
1 sin 1 sin
2
)
2
原子物理学习题 一、选择10-8m ; C C、10-10m ;
D、10-13m 。 C
(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 ; C、以小角散射为主也存在大角散射;
B、 粒子只偏 2 ~3 ; D、以大角散射为主也存在小角散射。
散射角 60 的α 粒子数
N dN (
1 4 0
) 2 Nnt (
Z1 Z 2 e 2 2 ) 2Mv 2
180
1 sin
4
2
d
散 射 角
60 的 α 粒子数与散 (
α 【2-2】 分别计算 H、 He+、 Li++: (1)第一波尔半径、第二波尔半径及电子在这些轨道上的速度; (2)电子在基态的结合能; (3)由基态到第一激发态所需的激发能量及由第一激发态到基态所辐射的光子的波长。 解: (1)由
原子物理学考试试题及答案
原子物理学考试试题及答案一、选择题1. 原子的最内层电子称为:A. 价电子B. 建筑电子C. 寄生电子D. 核电子答案:D2. 原子核由以下粒子组成:A. 质子和中子B. 质子和电子C. 电子和中子D. 电子和反电子答案:A3. 处于激发态的原子能通过放射射线来跃迁到基态,这种现象称为:A. 加速B. 衰变C. 俘获D. 减速答案:B4. 质子和中子的总数称为:A. 元数B. 核数C. 溶液D. 中性答案:B5. 薛定谔方程用于描述:A. 电子的运动B. 质子的运动C. 中子的运动D. 原子核的运动答案:A二、填空题1. 波尔模型中,电子在不同能级之间跃迁所产生的谱线称为________。
答案:光谱线2. 在原子核中不存在电子,否则将引起能量的________。
答案:不稳定3. 原子核的质子数称为原子的________。
答案:原子序数4. 核力是一种____________,它使质子和中子相互_________。
答案:强相互作用力,吸引5. 电子云代表了电子在空间中的________分布。
答案:概率三、简答题1. 什么是原子物理学?答案:原子物理学是研究原子及其结构、性质、相互作用原理以及与辐射的相互作用等的学科。
它主要探索原子的构成、原子核内的粒子、原子的能级结构、原子的光谱以及原子的物理性质等方面的知识。
2. 描述一下半导体材料的能带结构。
答案:半导体材料的能带结构是介于导体和绝缘体之间的一种情况。
它具有价带和导带两个能带,两者之间由能隙分隔。
在室温下,半导体材料的价带通常都被电子占满,而导带中几乎没有电子。
当外加电场或光照射时,价带中的电子可以跃迁到导带中,从而形成电流。
3. 解释原子的放射性衰变现象。
答案:原子的放射性衰变是指具有不稳定原子核的放射性同位素经过一系列放射性衰变过程,最终转化为稳定同位素的现象。
衰变过程中放出的射线包括α粒子、β粒子和γ射线。
这种衰变过程是由于原子核内部的质子和中子的改变导致了核内部的不稳定性,从而通过释放射线来恢复稳定。
完整版)原子物理学练习题及答案
完整版)原子物理学练习题及答案1、在电子偶素中,正电子与负电子绕共同质心运动。
在n=2状态下,电子绕质心的轨道半径等于2m。
2、氢原子的质量约为938.8 MeV/c2.3、一原子质量单位定义为原子质量的1/12.4、电子与室温下氢原子相碰撞,要想激发氢原子,电子的动能至少为13.6 eV。
5、电子电荷的精确测定首先是由XXX完成的。
特别重要的是他还发现了电荷是量子化的。
6、氢原子n=2.l=1与氦离子He+ n=3.l=2的轨道的半长轴之比为aH/aHe+=1/2,半短轴之比为bH/bHe+=1/3.7、XXX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=2.12×10-10 m,半短轴b有两个值,分别是1.42×10-10 m,2.83×10-10 m。
8、由估算得原子核大小的数量级是10-15 m,将此结果与原子大小数量级10-10 m相比,可以说明原子核比原子小很多。
9、提出电子自旋概念的主要实验事实是XXX-盖拉赫实验和朗茨-XXX。
10、钾原子的电离电势是4.34 eV,其主线系最短波长为766.5 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1.19 eV。
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2P1/2 -。
2S1/2.13、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n。
l。
XXX表示,轨道角动量确定后,能级的简并度为2j+1.14、32P3/2 -。
22S1/2与32P1/2 -。
22S1/2跃迁,产生了锂原子的红线系的第一条谱线的双线。
15、三次电离铍(Z=4)的第一玻尔轨道半径为0.529×10-10 m,在该轨道上电子的线速度为2.19×106 m/s。
16、对于氢原子的32D3/2态,其轨道角动量量子数j=3/2,总角动量量子数J=2或1,能级简并度为4或2.20、早期的元素周期表按照原子量大小排列,但是钾K(A=39.1)排在氩Ar(A=39.9)前面,镍Ni(A=58.7)排在钴Co(A=58.9)前面。
(完整版)原子物理学部分题库
一.选择
1.原子核式结构模型是根据粒子散射实验中
A 绝大多数粒子散射角接近180度
B 例子只偏2度----3度
C 以小角散射为主也存在大角散射
D 大角散射为主也存在小角散射
2 如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散,用质子作为入社粒子测得的金原子半径上限是用氘原子作为入射粒子测得的金原子半径上线的几倍?
A 2
B 1/2
C 1 D4
3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,分别属于四个线系。
B可能出现9条谱线,分别属于三个线系。
C 可能出现11条谱线,分别属于五个线系
D可能出现1条谱线,属于赖曼系
4 已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”,那么该“正电子素”由第一激发态跃迁发射光谱线的波长为:
A 3R/8
B 3R/4
C 8/3R
D 4/3R
5夫-----赫的实验表明
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。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案【篇一:原子物理学试题汇编】txt>试卷A(聊师)一、选择题1.分别用1mev的质子和氘核(所带电荷与质子相同,但质量是质子的两倍)射向金箔,它们与金箔原子核可能达到的最小距离之比为:A.1/4; B.1/2; C.1;D.2.2.处于激发态的氢原子向低能级跃适时,可能发出的谱总数为:a.4;b.6;c.10;d.12.3.根据玻尔-索末菲理论,n=4时氢原子最扁椭圆轨道半长轴与半短轴之比为:a.1;b.2;c.3;d.4.4.f电子的总角动量量子数j可能取值为:a.1/2,3/2;b.3/2,5/2;c.5/2,7/2;d.7/2,9/2.5.碳原子(c,z=6)的基态谱项为a.3po;b.3p2;c.3s1;d.1so.6.测定原子核电荷数z的较精确的方法是利用c.史特恩-盖拉赫实验;d.磁谱仪.7.要使氢原子核发生热核反应,所需温度的数量级至少应为(k)a.107;b.105;c.1011;d.1015.8.下面哪个粒子最容易穿过厚层物质?a.(1),(2);b.(3),(4);c.(2),(4);d.(1),(3).10.论述甲:由于碱金属原子中,价电子与原子实相互作用,使得碱金属原子的能级对角量子数l的简并消除. 论述乙:原子中电子总角动量与原子核磁矩的相互作用,导致原子光谱精细结构. 下面判断正确的是:a.论述甲正确,论述乙错误;b.论述甲错误,论述乙正确;c.论述甲,乙都正确,二者无联系;d.论述甲,乙都正确,二者有联系.二、填充题(每空2分,共20分)1.氢原子赖曼系和普芳德系的第一条谱线波长之比为().2.两次电离的锂原子的基态电离能是三次电离的铍离子的基态电离能的()倍.3.被电压100伏加速的电子的德布罗意波长为()埃.4.钠d1线是由跃迁()产生的.5.工作电压为50kv的x光机发出的x射线的连续谱最短波长为()埃.6.处于4d3/2态的原子的朗德因子g等于().7.双原子分子固有振动频率为f,则其振动能级间隔为().8.co原子基态谱项为4f9/2,测得co原子基态中包含8个超精细结构成分,则co核自旋i=().9.母核azx衰变为子核y的电子俘获过程表示()。
(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 φ =1与H +e 离子n=•3,•n φ•=•2•的轨道的半长轴之比a H /a He •=____,半短轴之比b H /b He =__ ___。
7、玻尔第一轨道半径是0.5291010-⨯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 。
大一原子物理试题及答案
大一原子物理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 原子物理学研究的主要内容是()。
A. 原子核内部结构B. 原子核外电子的排布C. 原子核与电子的相互作用D. 原子核的放射性衰变答案:B2. 氢原子的能级公式为()。
A. E_n = -13.6 eV / n^2B. E_n = -13.6 eV * n^2C. E_n = 13.6 eV / n^2D. E_n = 13.6 eV * n^2答案:A3. 根据玻尔理论,氢原子的轨道是量子化的,下列哪个选项是错误的()。
A. 轨道半径是量子化的B. 轨道角动量是量子化的C. 轨道能量是量子化的D. 轨道是连续的答案:D4. 电子云的概念是由哪位科学家提出的()。
A. 玻尔B. 薛定谔C. 海森堡D. 狄拉克答案:B5. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道中最多可以容纳()个电子。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B6. 原子核的组成包括()。
A. 质子和中子B. 电子和中子C. 质子和电子D. 质子、中子和电子答案:A7. 放射性衰变遵循的规律是()。
A. 一阶反应B. 二阶反应C. 三阶反应D. 零阶反应答案:A8. 光电效应实验中,光电子的最大动能与入射光的频率之间的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系答案:A9. 康普顿散射现象说明了光具有()。
A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案:B10. 根据德布罗意假说,物质波的波长与动量之间的关系是()。
A. λ = h / pB. λ = h * pC. λ = p / hD. λ = p * h答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 原子物理学是研究原子及原子核内部结构和性质的科学,其研究对象包括原子核、电子以及它们之间的相互作用。
2. 根据玻尔理论,氢原子的能级公式为 E_n = -13.6 eV / n^2,其中 n 为量子数。
原子物理学习题(可编辑)
原子物理学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 B10-8m C 10-10m D10-13m2 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2~3C 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 14B 12C 1D 25 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mA59 B30 C5910-12 D5910-146 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A2 B12 C1 D 47 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 16 B8 C4 D28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.41 B2 C14 D189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4α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48Mev的粒子垂直入射到厚度为40³10-5cm的金箔上时探测器沿20°方向上每秒记录到20³104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48MeV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=193gcm3 ρ铅=27g cm3A金=179 A铝=27Z金=79 Z铝=132 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rm4动能为50MeV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70fm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106公斤/分米3原子量为108金的密度为193公斤/分米3原子量197 7能量为35MeV的细粒子束射到单位面积质量为105³10-2kg/m2的银箔上如题图所示粒子与银箔表面成60o角在离入射线成=20o的方向上离银箔散射区距离L=012米处放一窗口面积为60³10-5m2的计数器测得散射进此窗口的粒子是全部入射粒子的百分之29若已知银原子量为1079试求银的核电核数Z 第二章玻尔氢原子理论1选择题1 若氢原子被激发到主量子数为n的能级当产生能级跃迁时可能发生的所有谱线总条数应为A.n-1 B n n-1 2 C n n1 2 D n2 氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为AR4 和R9 BR 和R4 C4R 和9R D1R 和4R3 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.3Rhc4 B Rhc C3Rhc4e D Rhce4 氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是A.136V和102V B –136V和-102V C136V和34V D –136V和-34V5 由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径的数值是A529m B0529³10-10m C 529³10-12m D529³10-12m6 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 欲使处于激发态的氢原子发出线则至少需提供多少能量eVA136 B1209 C102 D348 氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线A1 B6 C4 D39 氢原子光谱由莱曼巴耳末帕邢布喇开系组成为获得红外波段原子发射光谱则轰击基态氢原子的最小动能为A 066 eV B1209eV C102eV D1257eV10 用能量为127eV的电子去激发基态氢原子时受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱线不考虑自旋A.3 B10 C1 D411 有速度为1875的自由电子被一质子俘获放出一个光子而形成基态氢原子则光子的频率Hz为A.3310 B2410 C5710 D211012 按照玻尔理论基态氢原子中电子绕核运动的线速度约为光速的A110倍 B1100倍 C 1137倍 D1237倍13 玻尔磁子为多少焦耳/特斯拉A.0927 B0927 C 0927 D 092714已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的正电子素那么该正电子素由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为A.3 8 B34 C83 D4315 象子带有一个单位负电荷通过物质时有些在核附近的轨道上将被俘获而形成原子那么原子基态轨道半径与相应的电子轨道半径之比为子的质量为m 206meA1206 B1 206 2 C206 D206216 电子偶素是由电子和正电子组成的原子基态电离能量为A-34eV B34eV C68eV D-68eV17 根据玻尔理论可知氦离子He的第一轨道半径是A.2 B 4 C 2 D 418 一次电离的氦离子 He处于第一激发态n 2时电子的轨道半径为A05310-10m B10610-10m C21210-10m D02610-10m19 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.544 B-544 C136 D3420在He离子中基态电子的结合能是A272eV B544eV C1977eV D2417eV21 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22夫赫实验使用的充气三极管是在A相对阴极来说板极上加正向电压栅极上加负电压B板极相对栅极是负电压栅极相对阴极是正电压C板极相对栅极是正电压栅极相对阴极是负电压D相对阴极来说板极加负电压栅极加正电压23处于基态的氢原子被能量为1209eV的光子激发后其轨道半径增为原来的A.4倍 B3倍 C9倍 D16倍24氢原子处于基态吸收 1026的光子后电子的轨道磁矩为原来的倍A.3 B 2 C不变 D92.简答题119世纪末经典物理出现哪些无法解决的矛盾2用简要的语言叙述玻尔理论并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式3写出下列物理量的符号及其推荐值用国际单位制真空的光速普朗克常数玻尔半径玻尔磁子玻尔兹曼常数万有引力恒量4解释下列概念光谱项定态简并电子的轨道磁矩对应原理5简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足6 波尔理论的核心是什么其中那些理论对整个微观理论都适用7 为什么通常总把氢原子中电子状态能量作为整个氢原子的状态能量8 对波尔的氢原子在量子态时势能是负的且数值大于动能这意味着什么当氢原子总能量为正时又是什么状态9 为什么氢原子能级随着能量的增加越来越密10分别用入射粒子撞击氢原子和氦粒子要使它们在量子数n相同的相邻能级之间激发问在哪一种情况下入射粒子必须具有较大的能量11当原子从一种状态跃迁到另一种状态时下列物理量中那些是守恒的总电荷总电子数总光子数原子的能量总能量原子的角动量原子的线动量总线动量12处于n 3的激发态的氢原子a 可能产生多少条谱线b 能否发射红外线c 能否吸收红外线13 有人说原子辐射跃迁所相应的两个状态能量相差越大其相应的辐射波长越长这种说法对不对14 具有磁矩的原子在横向均匀磁场和横向非均匀磁场中运动时有什么不同15 要确定一个原子的状态需要哪些量子数16 解释下述的概念或物理量并注意它们之间的关系激发和辐射定态基态激发态和电离态能级和光谱项线系和线系限激发能电离能激发电位共振电位电离电位辐射跃迁与非辐射跃迁3.计算题1 单色光照射使处于基态的氢原子激发受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出10条谱线问①入射光的能量为多少②其中波长最长的一条谱线的波长为多少hc 12400eV²2②n 5时正电子素的电离能已知玻尔半径 05293 不计电子自旋当电子在垂直于均匀磁场的平面内运动时试用玻尔理论求电子动态轨道半径和能级提示4 氢原子巴尔末系的第一条谱线与He离子毕克林系的第二条谱线 6→4 两者之间的波长差是多少 RH 109678³10-3 RHe 109722³10-35 设氢原子光谱的巴耳末系的第一条谱线的波长为第二条谱线的波长为试证明帕邢系的第一条谱线的波长为6 一个光子电离处于基态的氢原子被电离的自由电子又被氦原子核俘获形成处于能级的氦离子He同时放出波长为500nm的光子求原入射光子的能量和自由电子的动能并用能级图表示整个过程7 在天文上可观察到氢原子高激发态之间的跃迁如与之间请计算此跃迁的波长和频率8 He离子毕克林系的第一条谱线的波长与氢原子的巴耳末系线相近为使基态的He离子激发并发出这条谱线必须至少用多大的动能的电子去轰击它9 试用光谱的精细结构常数表示处于基态的氢原子中电子的速度轨道半径氢原子的电离电势和里德伯常数10 计算氢原子中电子从量子数为的状态跃迁到的状态时所发出谱线的频率11 试估算一次电离的氦离子二次电离的锂离子的第一玻尔轨道半径电离电势第一激发电势和赖曼系第一条谱线波长分别与氢原子的上述物理量之比值12LiZ=3原子其主线系光谱的波数公式已知Li原子电离成Li+++离子需要20344eV的能量问如要把Li+粒子电离为Li++离子需要多少能量13设在斯特恩-格拉赫实验中不均匀磁场长度为从不均匀磁场的端点到屏的距离银原子的速度试求屏上两银原子条纹之间的间距已知银原子的质量基态银原子磁矩在空间任意方向的量子化取值14试计算赖曼系巴尔末系和帕邢系的波长范围即求出每个线系的最短波长和最长波长的值确定它们所属的光谱区域15氢原子的下列谱线各属哪个线系9704341与9546它们各相应于什么跃迁16当氢原子放出光子时由于光子具有能量而使氢原子受到反冲证明此时光波波长变化为17试问二次电离的锂离子Li 从其第一激发态向基态跃迁时发出的光子是否有可能使处于基态的一次电离的氦离子He的电子电离掉18试确定氢原子放射波长为12818的谱线时氢原子电子角动量的变化已知给定的谱线属于帕邢系RH 10967758107米-119在受到单能量电子照射时原子态氢发射出波长为 0122m的光子试求电子的能量并确定原子受到电子撞击后跃迁到哪一个激发态20某类氢原子它的帕邢系第三条谱线和氢原子的赖曼系第一条谱线的频率几乎一样问该原子是何元素21试计算氢原子n 3 的各电子轨道的偏心率和长短半轴的值22计算208Pb Z 82 原子第一玻尔轨道的半径和能量以及在第一赖曼跃迁从n2 2 n1 1 中所产生的光子的能量是多少第三章量子力学初步1.选择题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 h p BE P C E h p D E p3 为使电子的德布罗意假设波长为100埃应加多大的加速电压A.1151106V B244V C244105V D151V4基于德布罗意假设得出的公式的适用条件是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 B10-27 C10-24 D10-306将一质子束缚在10-13cm的线度内则估计其动能的量级为A eVB MeVC GeV D10-20J7 按量子力学原理原子状态用波函数来描述不考虑电子自旋对氢原子当有确定主量子数n时对应的状态数是A.2n B2n1 Cn2 D2n28 按量子力学原理原子状态用波函数来描述不考虑电子自旋对氢原子当确定后对应的状态数为An2 B2n C D219 按原子力学原理原子状态用波函数来描述考虑电子自旋对氢原子当确定后对应的状态数为A2 21 B21 C n Dn210 按量子力学原理原子状态用波函数来描述考虑自旋对氢原子当m确定后对应的状态数为A1 B2 C21 D n3.简答题1波恩对波函数作出什么样的解释2请回答测不准关系的主要内容和物理实质3为什么说德布罗意是量子力学的创始人贡献如何4何谓定态定态波函数具有何种形式5波函数满足标准条件是什么写出波函数的归一化条件6 量子力学是在什么基础上建立起来的它与旧量子论的根本区别是什么7 微观粒子的状态用什么来描述为什么8 如何理解微观粒子的波粒二相性对于运动着的宏观实物粒子为什么不考虑它们的波动性9 微观粒子在不运动相对静止的时候能否显示出波动性又能否显示出粒子性10a 能否用相对论的质量与速度关系式求得光子的质量b 不同波长的光子质量同否11 当中子和光子的波长相同时它们的动量和总能量是否相同12 怎样理解测不准关系13按照光的波动说光强与什么成正比按照光的粒子说光强度又与什么成正比怎样才能把这两种学说联系起来14ψ xyz 表示波函数问各表示什么物理意义15用角动量来表示测不准关系时将具有怎样的形式16何谓定态解定态问题的方法和步骤是什么17用量子力学解氢原子问题得出哪些主要结果这些结果与旧量子论有何区别与联系这说明了什么问题18为什么玻尔轨道这个概念违反测不准关系3.计算题1电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为的静电场加速后其德布罗意波长为求加速电势差2试画出时电子轨道角动量在磁场中空间量子化示意图并标出电子轨道角动量在外磁场方向的投影的各种可能值3若一个电子的动能等于它的静止能量试求1该电子速度为多大2其相应的德布罗意波长是多少4一个电子被禁闭在线度为10fm的区域内这正是原子核线度的数量级试计算它的最小动能为多少5 如果普朗克常数是6600J S而不是66 10-34J S我们的世界会复杂得多在这种情况下一个体重100Kg的足球运动员以50m s-1的速度奔跑它的德布罗意波长是多大由对面的运动员看来他的位置的最小不确定量是多大6氢原子的基态波函数试求1在r-rdr范围内发现电子的几率2r取何值时几率最大 3 计算能量角动量及角动量在Z方向的投影P Z7 线性谐振子的基态波函数和第一激发态的波函数分别为式中为弹性系数试求线性谐振子在基态和第一激发态时几率出现最大值时的位置8氢原子处于的状态试求1状态能量2角动量3角动量的分量4经向几率分布函数和角向几率分布函数9 典型的原子核半径约为50fm设核内质子的位置不确定量为50fm试求质子动量的最小不确定量为多少10 粒子位于一维对称势场中势场形式为1试推导粒子在 E V0 情况下其总能量E满足的关系式2 试使用1中导出的关系式以图解法证明粒子的能量只能是一些不连续的值11设原子的线度为10-10m的数量级原子核的线度为10-14的数量级已知电子的质量质子质量求电子在原子中的能量和质子在原子核中的能量12计算宽度为1埃的无限深势阱中n 12310100问各能态电子的能量如果势阱宽为1cm则又如何13在一维无限深方势阱中当粒子处于 1和 2时求发现粒子几率最大的位置14当一电子束通过08Wb²m-2的匀强磁场时自旋取向与此磁场顺向和反向的两种电子的能量差是多少15光子与电子的波长都是20埃它们的动量和能量都相等否16试描绘原子中L 4时电子动量矩L在磁场中空间量子化的示意图并写出L 在磁场方向的分量LZ的各种可能的值17求粒子在一维无限深势阱中的能量和波函数第四章碱金属原子1选择题1单个f 电子总角动量量子数的可能值为A j 3210B j ±3C j ±72 ± 52D j 52 722单个d 电子的总角动量投影的可能值为A23 B34 C D32523已知一个价电子的试由求的可能值A 3212 -12 -32B 32 12 12 -12 -12-32C 3212 0-12 -32D 3212 12 0-12 -12-324锂原子光谱由主线系第一辅线系第二辅线系及柏格曼系组成这些谱线系中全部谱线在可见光区只有A主线系 B第一辅线系 C第二辅线系 D柏格曼系5锂原子主线系的谱线在不考虑精细结构时其波数公式的正确表达式应为A B C. D.6碱金属原子的光谱项为AT Rn2 B T Z2Rn2 C T Rn2 D T RZ2n27锂原子从3P态向基态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8已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃辅线系线系限波长为3519埃则Li原子的电离电势为A.538V B185V C353V D914V9钠原子基项3S的量子改正数为137试确定该原子的电离电势A0514V B151V C512V D914V10 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11 产生钠的两条黄谱线的跃迁是A2P12→2S12 2P12→2S12 B 2S12→2P12 2S12→2P32C 2D32→2P12 2D32→2P32D 2D32→2P12 2D32→2P3212若已知K原子共振线双重成分的波长等于769898埃和76649埃则该原子4p能级的裂距为多少eVA74³10-2 B 74³10-3 C 74³10-4 D 74³10-513对锂原子主线系的谱线考虑精细结构后其波数公式的正确表达式应为A 22S12-n2P12 22S12-n2P32B 22S12 n2P32 22S12 n2P12C n2P32-22S12 n2P12-22S32D n2P32 n2P32 n2P12 n21214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15已知钠光谱的主线系的第一条谱线由 1 5890埃和 2 5896埃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A0 B214 10-3 C207 10-3 D342 10-216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锐线系 C漫线系 D基线系17如果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 B 或 1 C D18碱金属原子的价电子处于n=3 =1的状态其精细结构的状态符号应为A 32S1232S32 B3P123P32 C 32P1232P32 D 32D3232D5219下列哪种原子状态在碱金属原子中是不存在的A 12S12B 22S12C 32P12D 32S1232D5220对碱金属原子的精细结构12S12 12P12 32D52 42F5222D32这些状态中实际存在的是A12S1232D5242F52 B12S12 12P12 42F52 C12P1232D5222D32 D32D52 42F5222D3221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22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23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24氢原子巴尔末系的谱线计及精细结构以后每一条谱线都分裂为五个但如果再考虑蓝姆位移其谱线分裂条数为A五条 B六条 C七条 D八条25已知锂原子主线系最长波长为 1 67074埃第二辅线系的线系限波长为3519埃则锂原子的第一激发电势和电离电势依次为已知R=109729 107m-1A085eV538eV B185V538V C085V538V D1385eV538eV26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第一辅线系和基线系 B柏格曼系和锐线系C主线系和第一辅线系 D第二辅线系和漫线系27d电子的总角动量取值可能为A B C D2.简答题1碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是什么造成碱金属原子精细能级的原因是什么为什么态不分裂态分裂为两层2造成氢原子精细能级和光谱的原因是什么3试由氢原子能量的狄拉克公式出发画出巴尔末系第一条谱线分裂后的能级跃迁图并写出各自成分的波数表达式4简述碱金属原子光谱的精细结构实验现象及解释5什么叫原子实碱金属原子的价电子的运动有何特点它给原子的能级带来什么影响6碱金属原子的能级或光谱项与氢或类氢原子有何不同这是什么原因引起的为什么这种差别当量子数很大时又消失了7电子自旋是怎样产生的电子自旋是电子的固有属性的含义是什么为什么不能把电子自旋理解为电子绕其对称轴的自转8对碱金属原子原子态和电子态有何联系表示符号上有何区别9为什么谱项S项的精细结构是单层的PDF等项总是双层的试从碱金属的光谱双线的规律性和从电子自旋与轨道相互作用的物理概念的两方面分别说明之10考虑自旋后碱金属原子的能级怎样确定和表示11以钠为例碱金属原子的四个光谱线系的精细结构公式如何表达12氢或类氢原子的精细结构能级与碱金属精细结构能级有何不同13电子自旋有何实验验证为什么试举例说明14电子自旋与其轨道运动的相互作用是何种性质的作用这种作用的数量级若用电子伏表示是多少3.计算题1锂原子的基态光谱项值T2S=43484cm-1若已知直接跃迁3P 3S产生波长为3233埃的谱线试问当被激发原子由3P态到2S态时还会产生哪些谱线求出这些谱线的波长R=10972 10-3埃-12已知铍离子Be主线系第一条谱线及线系限波长分别为3210埃和683埃试计算该离子S项和P项的量子亏损以及锐线系第一条谱线的波长3锂原子的基态是当处于激发态的锂原子向低能级跃迁时可能产生几条谱线不考虑精细结构这些谱线中哪些属于你知道的谱线系的同时写出所属谱线系的名称及波数表达式试画出有关的能级跃迁图在图中标出各能级的光谱项符号并用箭头都标出各种可能的跃迁4 ①试写出钠原子主线系第一辅线系第二辅线系和伯格曼系的波数表达式②已知求钠原子的电离电势③若不考虑精细结构则钠原子自态向低能级跃迁时可产生几条谱线是哪两个能级间的跃迁各对应哪个线系的谱线④若考虑精细结构则上问中谱线分别是几线结构用光谱项表达式表示出相应的跃迁5 已知锂原子基态的光谱项T2S 43484cm-1共振线即主线系第一条谱线波长为6707 试计算锂原子的电离电势和第一激发电势6 已知锂原子光谱项的量子数修正值 s 0 40 p 0 05试估算处于3s 激发态的锂原子向较低能级跃迁时可观察到的谱线的波长不考虑精细结构7 钠原子的基态为3S其电离电势和第一激发电势分别为5139V和2 104V。
原子物理学试题
原子物理学试题(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除原子物理学试题(A 卷)一、选择题(每小题3分,共30分)1.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.1:82.欲使处于激发态的氢原子发出αH 线,则至少需提供多少能量(eV )A.13.6B.12.09C.10.2D.3.43.已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃,辅线系线系限波长为3519埃,则Li 原子的电离电势为:4.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 3P 2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1 C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 D.1s1s 3S 1 2s2p 3P 2 1s2p 1D 15.原子在6G 3/2状态,其有效磁矩为: A .B μ315; B. 0; C. B μ25; D. B μ215- 6.氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为: A.1P1; B.3S1; C .1S0; D.3P0 . 7.原子发射伦琴射线标识谱的条件是:A.原子外层电子被激发;B.原子外层电子被电离;C.原子内层电子被移走;D.原子中电子自旋―轨道作用很强。
8.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。
9.发生+衰变的条件是A.M (A,Z)>M (A,Z -1)+m e ;B.M (A,Z)>M (A,Z +1)+2m e ;C. M (A,Z)>M (A,Z -1);D. M (A,Z)>M (A,Z -1)+2m e10.既参与强相互作用,又参与电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有: A.强子; B.重子和规范粒子; C.介子和轻子; D.介子和规范粒子 二、填空题(每题4分,共20分)1.原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中α粒子的____________________。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案原子物理学试题及答案(一) 光子、微观粒子(如质子、中子、电子等)既具有波动性,又具有粒子性,即具有波粒二象性,其运动方式显示波动性,与实物相互作用时又显示粒子性。
爱因斯坦的光电效应方程和德布罗意物质波假说分别说明了光的粒子性和微粒的波动性。
光电效应现象历来都是高考考察的重点。
例1、(江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的____也相等A、速度B、动能C、动量D、总能量解析:根据可知,波长相等时,微粒的动量大小相等。
答案:C例2、(上海卷)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( )A、锌板带负电B、有正离子从锌板逸出C、有电子从锌板逸出D、锌板会吸附空气中的正离子解析:光电效应是指在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,所以产生光电效应,指有电子从锌板逸出。
答案:C例3、(北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。
强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应,换同样频率为的强激光照射阴极k,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极k接电源正极,阳极A接电源负极,在kA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W 为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)A、B、C、D、解析:这是一道考查学生迁移能力的好题,题目立意新颖,紧贴现代技术。
依题意,设电子吸收n个激光光子的能量发生光电效应,根据爱因斯坦光电效应方程有:,当反向电压为U时,光电流恰好为零,根据功能关系有:,两式联立,得:;又由“用频率为的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应”可知,,故只有B选项正确。
高考物理复习原子物理学题100题WORD版含答案
高考物理复习原子物理学题100题WORD版含答案一、选择题1.下列说法正确的是:A. β,γ射线都是电磁波B. 原子核中所有核子单独存在时,质量总和大于该原子核的总质量,C. 在LC振荡电路中,电容器刚放电时电容器极板上电量最多,回路电流最小D. 处于n=4激发态的氢原子,共能辐射出四种不同频率的光子2.下列说法正确的是______A.汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短D.将放射性元素掺杂到其它稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期不发生改变3.(多选)下列说法正确的是______。
(填正确答案标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.太阳辐射能量与目前采用核电站发电的能量均来自核聚变反应B.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C.一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,能辐射6种不同频率的光子D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量减小E. 康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明粒子具有波动性4.如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠。
下列说法正确的是( )A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能增大C. 能发生光电效应的光有三种D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV5.2017年11月17日,“中国核潜艇之父”----黄旭华获评全国道德模范,颁奖典礼上,习总书记为他“让座”的场景感人肺腑,下列有关核反应说法错误的是( )A. 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B. 重核裂变反应前后一定有质量亏损C. 式中d=2D. 铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小6.下列说法正确的是A. 某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后,这些原子核一定还有3个没有发生衰变B. 根据爱因斯坦的光电效应方程E K=hv一W,若频率分别为和 (<)的光均能使某种金属发生光电效应,则频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能一定比频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大C. 氢原子由高能级向低能级跃迁时,从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应,则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应D. 放射性元素发生β衰变时,放射性元素的原子放出核外电子,形成高速电子流一一即β射线。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 原子物理学研究的主要对象是()。
A. 原子核B. 原子C. 分子D. 电子答案:B2. 原子核的组成是()。
A. 质子和电子B. 质子和中子C. 电子和中子D. 原子和电子答案:B3. 原子的核外电子排布遵循()。
A. 泡利不相容原理B. 能量最低原理C. 洪特规则D. 所有上述规则答案:D4. 原子核的放射性衰变包括()。
A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 所有上述衰变答案:D5. 原子核的结合能是指()。
A. 原子核中所有核子的总能量B. 原子核中所有核子的总质量C. 原子核中所有核子的总动量D. 原子核中所有核子的总能量与原子核总能量之差答案:D6. 原子核的自旋量子数是()。
A. 0B. 1/2C. 1D. 2答案:B7. 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:A8. 原子核的磁矩是由()产生的。
A. 电子的自旋B. 电子的轨道运动C. 原子核的自旋D. 原子核的轨道运动答案:C9. 原子核的磁共振现象是由于()。
A. 原子核的自旋B. 原子核的磁矩C. 外部磁场D. 外部磁场与原子核磁矩的相互作用答案:D10. 原子核的衰变常数是()。
A. 与时间无关的常数B. 与衰变物质的质量有关C. 与衰变物质的体积有关D. 与衰变物质的密度有关答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 原子物理学的奠基人是______。
答案:尼尔斯·玻尔2. 原子核由______和______组成。
答案:质子;中子3. 原子的电子排布遵循______原理。
答案:泡利不相容4. 原子核的放射性衰变包括______衰变、______衰变和______衰变。
答案:α;β;γ5. 原子核的结合能是______与______之差。
(完整版)《原子物理学》经典例题及答案
《原子物理学》经典题一、简答题【每题满分15分,满分合计60分】1、简述原子的样子(结构、大小、质量)。
答:(1)α粒子散射的实验与理论充分证明了原子具有核式结构:原子具有一个集中了原子绝大部分质量和所有正电荷但尺度较小的中心体——原子核,原子核所带正电的数值是原子序数乘单位正电荷,原子核周围散布着带负电的电子。
【9分】(2)原子半径:10-10米。
【2分】(3)原子核半径:10-15米。
【2分】(4)原子质量:10-27千克。
【2分】2、简述氢原子光谱的特征和实验规律。
答:(1)氢原子光谱是线状分离谱,谱线分为赖曼线系(紫外光区)、巴尔末线系(可见光区)、帕邢线系(近红外光区)、布喇开线系(中红外光区)、普丰德线系(远红外光区)五个线系。
【7分】(2)氢原子光谱的每一条谱线的波数都可以表达为: 【4分】 氢原子光谱的每一条谱线的波数都可以表达为两光谱项之差:()()T m T n ν=-% ——里兹并合原理。
其中,()H R T n n 2= (n 为正整数)【4分】【备注:照抄课本P26页的(1)、(2)、(3)条而且抄全的得9分】3、简述玻尔理论对氢原子光谱实验规律的解释。
2271111()1231.096775810%L H HR k n k n k n k R m νλ-==-=>=⨯其中:、为整数,、 、 、 ;; 里德堡常数答:(1)玻尔理论的三个基本假设:定态假设、频率假设、量子化假设。
【6分】(2)将氢原子的库仑作用力和势能表达式联立玻尔理论的角动量量子化和频率假设,可得:【4分】【4分】 和氢原子光谱实验规律吻合。
【1分】二、计算题【满分合计40分】1、试由氢原子的里德伯常数计算基态氢原子的电离电势和第一激发电势。
【本题满分16分】解:电离能为i E E E 1∞=-,【4分】氢原子的能级公式n E Rhc n 2/=-,【2分】 代入,得:i H H E R hc R hc 211()1=-=∞=13.6eV 。
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。
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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。
最新《原子物理学》期末考试试卷(A卷)-往届资料
最新《原子物理学》期末考试试卷(A卷)-往届资料一、单选题(每题2分,共30分)1. 原子核的主要组成部分是()。
A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子:正确答案为A2. 电离能是指()。
A. 电子离开原子核的能量B. 电子离开原子的能量C. 电子进入原子核的能量D. 电子进入原子的能量:正确答案为B3. 原子的电子云是指()。
A. 电子的轨道B. 电子的密度分布C. 电子的能级D. 电子的数目:正确答案为B4. 原子的核外电子数目等于()。
A. 元素的原子序数B. 元素的质子数C. 元素的质子数减去中子数D. 元素的中子数:正确答案为A5. 下面哪个不属于玻尔的量子条件?A. 电子在特定轨道上运动B. 电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量C. 电子由高能级跃迁到低能级时释放能量D. 电子在轨道上运动的能量是固定的:正确答案为D......(省略题目6-30)二、填空题(每空2分,共20分)1. 量子数n=2时,可能的角动量量子数l的取值为【0,1 】。
2. 光的波长和频率满足关系c = λν,其中c为【光速】,λ为【波长】,ν为【频率】。
3. 电子在原子核周围的运动轨道称为【轨道】。
4. 轨道角动量量子数l代表电子运动轨道的形状和【能级】。
5. 泡利不相容原理指出,一个原子的一个轨道上的电子数目不超过【 2 】个。
......(省略填空题6-20)三、简答题(每题10分,共20分)1. 什么是原子核?【原子核是原子的中心部分,主要由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
原子核带整数电荷,确定了元素的原子序数。
原子核决定了原子的质量和化学性质。
】2. 简述玻尔的量子化条件。
【玻尔的量子化条件是描述电子在特定轨道上运动的条件。
根据量子化条件,电子绕原子核运动的轨道角动量必须为整数倍的普朗克常数h/2π,即mvr = nh/2π,其中m为电子质量,v为电子速度,r为轨道半径,n为主量子数。
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。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 原子物理学是研究()的科学。
A. 原子核内部结构B. 原子核外电子的运动规律C. 原子核和核外电子的运动规律D. 原子核内部结构和核外电子的运动规律答案:D2. 原子物理学中,下列哪个量不是量子化的?()A. 能量B. 动量C. 角动量D. 质量答案:D3. 根据玻尔模型,氢原子的能级是()。
A. 连续的B. 分立的C. 随机的D. 无规律的答案:B4. 电子云模型中,电子在空间中出现的概率密度与下列哪个量有关?()A. 电子的动能B. 电子的势能C. 电子的总能量D. 电子的角动量答案:C5. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道中最多可以容纳()个电子。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B6. 原子物理学中,下列哪个量是守恒的?()A. 能量B. 动量C. 角动量D. 所有选项答案:D7. 原子物理学中,下列哪个现象不能用经典物理学解释?()A. 光电效应B. 光的折射C. 光的反射D. 光的干涉答案:A8. 原子物理学中,下列哪个现象是量子化的?()A. 原子的振动B. 原子的转动C. 原子的电子跃迁D. 原子的平动答案:C9. 原子物理学中,下列哪个量是矢量?()A. 质量B. 能量C. 动量D. 角动量答案:C10. 原子物理学中,下列哪个量是标量?()A. 质量B. 能量C. 动量D. 角动量答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 原子物理学中,电子的轨道量子数用______表示。
答案:n12. 根据玻尔模型,氢原子的能级公式为E_n = -13.6 eV / n^2,其中n是______量子数。
答案:主量子数13. 原子物理学中,电子的自旋量子数用______表示。
答案:s14. 原子物理学中,电子的磁量子数用______表示。
答案:m_l15. 原子物理学中,电子的自旋磁量子数用______表示。
答案:m_s16. 原子物理学中,电子的轨道角动量量子数用______表示。
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原子物理学试题大全文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]临沂师范学院物理系原子物理学期末考试试题(A卷)一、论述题25分,每小题5分)1.夫朗克—赫兹实验的原理和结论。
1.原理:加速电子与处于基态的汞原子发生碰撞非弹性碰撞,使汞原子吸收电子转移的的能量跃迁到第一激发态。
处第一激发态的汞原子返回基态时,发射2500埃的紫外光。
(3分)结论:证明汞原子能量是量子化的,即证明玻尔理论是正确的。
(2分)2.泡利不相容原理。
2.在费密子体系中不允许有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。
(5分)3.X射线标识谱是如何产生的3.内壳层电子填充空位产生标识谱。
(5分)4.什么是原子核的放射性衰变举例说明之。
4.原子核自发地的发射 射线的现象称放射性衰变,(4分)例子(略)(1分)5.为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量5.因为中等质量数的原子核的核子的平均结合能约为大于轻核或重核的核子的平均结合能,故轻核聚变及重核裂变时能放出巨大能量。
(5分)二、(20分)写出钠原子基态的电子组态和原子态。
如果价电子被激发到4s态,问向基态跃迁时可能会发出几条光谱线试画出能级跃迁图,并说明之。
(5分)二、(20分)(1)钠原子基态的电子组态1s22s22p63s;原子基态为2S1/2(2)价电子被激发到4s态向基态跃迁时可发出4条谱线。
(6分)(3)依据跃迁选择定则10,j 1,±=∆±∆=l (3分)能级跃迁图为 (6分)三、(15分)对于电子组态3p4d ,在LS 耦合时,(1)写出所有可能的光谱项符号;(2)若置于磁场中,这一电子组态一共分裂出多少个能级(3)这些能级之间有多少可能的偶极辐射跃迁 三、(15分)(1)可能的原子态为1P 1,1D 2,1F 3;3P 2,1,0,3D 3,2,1,3F 4,3,2。
(7分)(2)一共条60条能级。
(5分)(3)同一电子组态形成的原子态之间没有电偶极辐射跃迁。
(3分)四、(20分)镉原子在1D 2→1P 1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。
当镉原子置于强度为2T 的均匀磁场中时发生塞曼效应,试计算谱线塞曼分裂中各分量的波长和它们之间的波长差,并画出相应的光谱跃迁图。
四、(20分)单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应,相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位B 6.4612=∆≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∆λλλ (5分)则得0A 39.0=∆λ (5分)和000A 6438.39A 6437A 6437.6=,=,=+-λλλ (5分)能级跃迁图为 ( 5分)五、(1)(10分)用中子打击F 199产生O 9,并放出一个新粒子,写出核反应方程式;在实验室坐标系中,这种核反应发生时中子必须有的最小的能量是,试求反应能Q 值(n 10:,F 199: u )。
1D 21P 1(2)(10分)已知U 235的核子的平均结合能为 MeV ,Sn 117及Sn 118的核子的平均结合能为,求U 235裂变为两个Sn 核时放出多少能量平均一个核子释放多少能量五、(1)(10分)H O F n 1119819910+→+ (5分)MeV 89.3100min-=+-=M M M E Q (5分)(2)(10分)一个U 235共释放能量。
(5分) 平均一个核子释放能量。
(5分)临沂师范学院物理系 原子物理学期末考试试题(B 卷)一、论述题25分,每小题5分) 1.玻尔理论的成功之处和局限性。
1.玻尔理论成功之处:定态的概念,能量量子化,辐射频率法则,氢原子光谱五个线系的形成,为量子力学的建立奠定了基础。
(3分)局限性:没有脱离经典物理的框架,量子化条件的引入没有严密的数学证明,不能解释氢原子光谱的强度、宽度等,无法全面地描述原子现象。
(2分)2.波函数及其物理意义。
2.微观粒子状态用波函数()t r Ψ,描写,一般情况下波函数是复数。
(2分) 波函数模的平方()2,t r Ψ表示t 时刻在dz z z dy y y dx x x +++~,~,~区间单位体元内发现粒子的几率。
(3分)3.泡利不相容原理。
3.在费密子体系中不允许有两个或两个以上的费密子处于同一个量子态。
(5分)4.X 射线标识谱是如何产生的4.内壳层电子填充空位产生标识谱。
(5分) 5.什么是原子核的放射性衰变举例说明之。
5.原子核自发地的发射γβα、、射线的现象称放射性衰变,(4分) 例子(略)(1分)二、(20分)当处于基态的氢原子被光子激发后,被激发的氢原子可能产生几条谱线求出相应谱线的频率(用玻尔理论,不考虑电子自旋)三、(15分)钇原子基态为2D ,用这种原子进行史特恩—盖拉赫实验时,原子束分裂为4束,求原子基态总磁矩及其在外磁场方向上的投影(结果用玻尔磁子表示) 四、(20分)镉原子在1D 2→1P 1的跃迁中产生的谱线波长为6438埃。
当镉原子置于强度为2T 的均匀磁场中时发生塞曼效应,试计算谱线塞曼分裂中各分量的波长和它们之间的波长差,并画出相应的光谱跃迁图。
五、(1)(10分)为进行H O F n 1119819910+→+的核反应,在验室坐标系中,这种核反应发生时中子必须有的最小的能量是,试求反应能Q 值(n 1:,F 199: u )。
(2)(10分)已知U 235的核子的平均结合能为 MeV ,Sn 117及Sn 118的核子的平均结合能为,求U 235裂变为两个Sn 核放出的能量及平均一个核子释放多少能量 二、(20分)基态的氢原子被光子激发后,跃迁到3=n 的能级。
(5分) 被激发的氢原子可能产生3条谱线,相应谱线的频率分别是Hz 10Hz,10918.215152151⨯⨯=λλ。
(15分)三、(15分)(1412=+j 束,由此得23=j ,由2D 得=L (5分) (2)J e J P m e g μ2==分) (3)B e J Jz e Jz m e gM P m e gμμ⎪⎭⎫⎝⎛--===109,103,103,10922 。
(5分)四、(20分)单重态之间的塞曼分裂为正常塞曼效应,相邻谱线之间的波数差为一个洛仑兹单位B 6.4612=∆≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∆λλλ(5分);则得0A 39.0=∆λ(5分)和0000A 6438.39A 6437A 6437.6=,=,=+-λλλ (5分)能级跃迁图为 ( 5分)五、(1min-=E Q(2)((5分) 平均一个核子释放能量。
(5分)原子物理学试题(A 卷)一、选择题(每小题3分,共30分)1.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: CA .4:1 B.2:2 C.1:4 :82.欲使处于激发态的氢原子发出αH 线,则至少需提供多少能量(eV ) B A.13.6 B.12.09 C. 已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃,辅线系线系限波长为3519埃,则Li 原子的电离电势为:AA . 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CA. 1s1s 3S 1 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 B .1s2p 3P 2 1s2p 1D 1 C. 1s2p 3P 2 2s2p 3P 2 2s2p 3P 2 1s2p 1D 1 5.原子在6G 3/2状态,其有效磁矩为:BA .B μ315; B. 0; C. B μ25; D. B μ215- 6.氖原子的电子组态为1s 22s 22p 6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为:C A.1P1; B.3S1; C .1S0; D.3P0 . 7.原子发射伦琴射线标识谱的条件是:CA.原子外层电子被激发;B.原子外层电子被电离;C.原子内层电子被移走;D.原子中电子自旋―轨道作用很强。
8.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:C 个 ; 个 ; 个 ; 个。
9.发生+衰变的条件是D(A,Z)>M (A,Z -1)+m e ; (A,Z)>M (A,Z +1)+2m e ; C. M (A,Z)>M (A,Z -1); D. M (A,Z)>M (A,Z -1)+2m e10.既参与强相互作用,又参与电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有:A A.强子; B.重子和规范粒子; C.介子和轻子; D.介子和规范粒子 二、填空题(每题4分,共20分)1.原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中α粒子的_______1.大角散射_____________。
2.夫—赫实验的结果表明 _________2.原子能量量子化__________________________。
3.如果原子处于2P 1/2态,它的朗德因子g 值为_____ 2/3 ______。
4.8536Kr 样品的原子核数N 0在18年中衰变到原来数目的1/3, 再过18年后幸存的原子核数为___4.N 0/9 ______。
5.碳原子基态的电子组态和原子态分别是___________5.1s 22s 22p 2 3P 0 _____________。
三、(10分)用简要的语言叙述玻尔理论,并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式。
四、(15分)①已知:35.1=∆s,86.0=∆p ,01.0=∆d ,求钠原子的电离电势.②若不考虑精细结构,则钠原子自D 3态向低能级跃迁时,可产生几条谱线是哪两个能级间的跃迁各对应哪个线系的谱线若考虑精细结构,则如何五、(10分)解释Cd 的6438埃的红光(1D 21P 1) 在外磁场中的正常塞曼效应,并画出相应的能级图。
六、(8分)氦原子有两个价电子,基态电子组态为1s1s 若其中一个电子被激发到2p 态,由此形成的激发态向低能级跃迁时有多少种可能的光谱跃迁画出能级跃迁图. 七、(7分)用α粒子轰击147N 原子核,生成178O 原子核。
试计算核反应能和阈能。
已知:11H :, 42He :, 147N :,178O :。
三、(10分)玻尔假设:定态假设、频率条件、轨道角动量量子化假设 5分氢原子基态的能量24201241e m E e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πε5分 四、(15分)①已知:35.1=∆s,86.0=∆p ,01.0=∆d ,钠原子的电离电势()V 14.532≈∆-=eRhcU s 5分 ②若不考虑精细结构,则钠原子自D 3态向低能级跃迁时跃迁选择定则1,±∆=l 可发出3条谱线,其中主线系一条:P S 33~-=ν;锐线系一条:S P 43~-=ν;漫线系一条:D P 33~-=ν,能级跃迁图如下。