2010级原子物理试题 吉林大学
(完整版)原子物理学试题(A卷)
(完整版)原子物理学试题(A卷)宜宾学院20__ ――20__ 学年度下期《原子物理学》试题（A 卷）（2）常数表：h = 6.626 ?10-34J ?s = 4.136?10-15eV ?s ；R ∝ = 1.097?107m -1；e = 1.602 ? 10-19C ；N A = 6.022?1023mol -1；hc = 1240eV ?nm ；k = 1.380?10-23J ?K -1 = 8.617?10-5eV ?K ；m e = 9.11?10-31kg = 0.511Mev/c 2 ；m p = 1.67?10-27kg = 938MeV/c 2；a 0 = 0.529?10-10m ；m p = 1.67?10-27kg = 938MeV/c 2 ；μB = 9.274?10-24J ?T -1 = 5.788?10-5eV ?T -；u = 1.66?10-27kg = 931MeV/c 2；e 24πε = 1.44eV ?nm考试时间：120分钟一、填空题（每小题3 分，共21 分）1．提出电子自旋概念的主要实验事实是_________________________________ 和_________________________________ 。
2．已知He 原子1P 1→1S 0跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线。
若其波数间距为?~v ，则此磁场的磁感应强度B = 。
今测得?~.v =-04671cm ，则B = 特斯拉。
3．二次电离的碳离子（C ++）按其能级和光谱的特点，应属于类离子；其基态原子态是_______________；由2s3pP 3210,,态向2s3s S 31态跃迁可产生条光谱线。
4．按照电子的壳层结构，原子中相同的电子构成一个壳层；同一壳层中相同的电子构成一个支壳层。
第一、三、五壳层分别用字母表示应依次是、、。
5．钾原子的电离电势是4.34V ，其主线系最短波长为nm 。
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。
(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。
原子物理试题及答案
原子物理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 原子物理学中，下列哪个单位不是能量的单位？A. 焦耳（J）B. 电子伏特（eV）C. 千克（kg）D. 卡路里（cal）答案：C2. 根据玻尔模型，氢原子的能级是量子化的，这意味着：A. 电子只能在特定的轨道上运动B. 电子可以在任何轨道上运动C. 电子的运动是连续的D. 电子的运动是随机的答案：A3. 以下哪个粒子不带电？A. 质子B. 中子C. 电子D. 正电子答案：B4. 放射性衰变过程中，哪种类型的衰变不涉及中子数的变化？A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 电子俘获答案：C5. 光电效应中，光电子的最大动能与入射光的频率之间的关系是：A. 正比关系B. 反比关系C. 无关D. 非线性关系答案：A6. 康普顿散射现象表明光具有：A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 既非波动性也非粒子性答案：B7. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道中最多可以容纳的电子数是：A. 1B. 2C. 3D. 4答案：B8. 原子核的结合能是指：A. 将原子核分裂成单个核子所需的能量B. 将单个核子结合成原子核所需的能量C. 原子核内部核子之间的相互作用能D. 原子核的总质量与组成它的核子质量之和的差值答案：B9. 穆斯堡尔效应可以用来研究：A. 原子核的自旋B. 晶体的晶格结构C. 原子核的能级跃迁D. 原子核的电荷分布答案：C10. 以下哪种现象不属于核反应？A. 核裂变B. 核聚变C. 核衰变D. 核磁共振答案：D二、填空题（每题2分，共20分）11. 根据德布罗意假设，物质波的波长λ与动量p之间的关系是：λ = _______。
答案：h/p12. 原子核的比结合能是指 _______ 与 _______ 的比值。
答案：结合能/核子数13. 核反应方程中，质量数和电荷数必须守恒，这被称为_______。
答案：核反应的四维守恒定律14. 放射性同位素的半衰期是指 _______ 的时间。
2010年高考物理试题原子物理学部分分类评析
2010年高考物理试题原子物理学部分分类评析徐建强河南省卢氏县第一高级中学 472200来源人教网在新课改的实施下，原子物理学部分被编排到选修3-5模块中，但其知识的考查仍是高考的必然。
难度适中，学生容易得分。
在出题形式上以选择为主，填空为辅，以往也出现过计算题。
内容考查主要从以下五个方面进行。
一、氢原子能级跃迁问题（重庆卷）19.氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如下所示：处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为A.红、蓝、靛B.黄、绿C.红、紫D.蓝—靛、紫【答案】A【解析】如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝—靛，A 正确。
（山东卷）38．[物理—物理3-5]（1）大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1．89eV,10．2eV,12．09eV。
跃迁发生前这些原子分布在_______个激发态能级上，其中最高能级的能量值是______eV（基态能量为-13．6eV）。
【答案】（1）2,0.7【解析】因为发生跃迁时放出三种光子，所以之前原子分布在两个激发态能级上；由公式1m E E h ν-=得(13.6)12.9m E --=，0.7m E eV =（新课标卷）34.[物理——选修3-5](1)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则_______.(填入正确选项前的字母)A 、01v v ＜B 、321v v v =+C 、0123v v v v =++D 、123111v v v =+ 【答案】B【解析】大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，123νννh h h +=，解得：321v v v =+，选项B 正确。
2011原子物理期末试题 (A4 版)
精细结构常数： e2 1 ； 4 0c 137
真空介电常数0
1
：
4 0
8.99 109牛顿 米2 / 库仑2 ;
氢原子第一玻尔半径 a1=
4 0h2 4 2me2
=0.529Å；
hcR=13.6 eV，
hc=1.24110-6eV·m；
E Rhc(Z )2 Rhc 2 (Z s)4 ( n 3)
Q 2、 电子是 1897 年由_______________________通过实验证实的。电子电荷的精确测量最早是 1917 年美国科学家_____________________通过实验测定。
考 3、 1914 年 夫 兰 克 - 赫 兹 证 明 原 子 能 级 存 在 的 实 验 中 ， 他 们 利 用 电 子 撞 击 ______________________________ 而 使 后 者 激 发 。 这 一 实 验 同 时 提 供 了 测 量
不确定 等）。
15、随核电荷数增加，地球上的 稳定线截止于________________。地球上天然存在的元素中，
铀元素的原子序数最大，为___________。质子发射 是远离 稳定线的原子核的重要衰变方式。
这样的原子核位于稳定线_______方，其含有的中子数量严重偏__________。
九、思考与探索（每题回答字数尽量不超过 100。共 11 分，各 2、1、2、3、3 分） （1）请尝试分析：质量不超过 6.5 u（u 为原子质量单位）的微粒之中，穿透力最弱和最强的微粒
分别可能是什么？（着重阐述思考过程，最终结论并不一定重要）。
（2）本课程中，玻尔提出定态假设、泡利提出自旋假设等轶事无不反映了科学家们突破传统桎梏
5、 根据量子力学，无限深势阱中的微粒 存在于势阱之外的几率为________________。
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？
吉林大学2004至2005学年第一学期工科大学物理试题
吉林大学2004至2005学年第一学期工科大学物理试题工科大学物理试题（2004~2005学年第一学期）题号一二三总分分数给出三个常数：普朗克常数：h=6.6×10-34Js 电子电量：e=1.6×10-19C电子静止质量：m0=9.1×10-31kg一、选择题（将答案填写在题后的表格内）1．一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为(SI)从t=0时刻起，到质点位置在x=-2cm处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为（A）（B）（C）（D）2．在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分为3个半波带，则缝宽度a等于（A）（B）1.5（C）2（D）33. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（A）振幅相同，位相相同（B）振幅不同，位相不同（C）振幅不同，位相相同（D）振幅相同，位相不同4. 光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片，两偏振片的偏振化方向之间夹角为45°，则出射光强I与入射光强I0之比为（A）（B）（C）（D）5. 降低黑体温度，使其辐射的峰值波长为原来的2倍，则其总幅出度E0为原来的（A）0.0625倍（B）0.25倍（C）0.5倍（D）2倍6．不确定关系表示在x方向（A）粒子位置不能确定（B）粒子动量不能确定（C）粒子位置和动量都不能确定（D）粒子位置和动量不能同时确定7．在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点的位相差为，则光从A传到B所走过的几何路程为（A）1.5（B）1.5n（C）1.5/n （D）38．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，若用紫光做实验，则相邻干涉条纹间距比用红光做实验时相邻条纹间距①，若在光源S1到光屏的光路上放置一薄玻璃片，则中央明纹将向②移动，正确答案为（A）①变大②下（B）①变小②上（C）①变小②下（D）①变大②上9．对于机械横波，在平衡位置处的质点的能量情况为（A）动能为零，势能最大（B）动能为零，势能为零（C）动能最大，势能为零（D）动能最大，势能最大10．已知单色光照射在一块钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2ev，而钠的红限波长为540nm，则入射光的波长应为（A）535nm （B）500nm（C）435nm （D）355nm[一题答案]12345678910二、填空题（将答案填写在题后表格内）1. 一质点同时参与两个同方向的简谐振动，其振动方程分别为（SI）（SI）则合振动的振幅为，合振动的振动方程为（SI）。
原子物理-1-4套试题
（每题10分，10×10＝100分）１．一原子原来静止，当它从高能级i E 跃迁到低能级f E 时，放出一个光子。
试求不计反冲和计反冲时的光波长λ。
２．钾原子共振线波长为7665A ，主线系系限波长为2858A ，已知其基态为4s 。
试求４s ，４p 谱项的量子数修正项S ∆，P ∆各为多少？３．一原子的激发态发射波长为6000A 的光谱线，测得波长的精度为910λλ-∆= ，试问该原子态的寿命为多长？4．分别写出质子轰击73Li 产生4He ，α粒子轰击9Be 产生12C 的核反应方程式。
5．设计一个用光谱学方法测定电子荷质比的简单实验方法。
6．氦原子从1121D P →跃迁的光谱波长为6678A ，计算：（1） 在磁场中发生的塞曼效应（用洛伦兹单位） （2） 画出塞曼能级跃迁图，标出π线，σ线。
7．确定C ，O 原子的基态。
8．名词解释： x 射线韧致谱，顺磁共振9．由玻尔的两条基本假设，角动量量子化条件，推导出类氢原子的能量，轨道半径表达式，广义巴尔末公式及里德伯常数的表达式。
10．计算22310H H He n +→+的核反应能， 已知2H 与3He 的比结合能分别等于1.1Mev与2.57Mev ，问这是吸能反应还是放能反应？宝鸡文理学院试题课程名称 原子物理 适用时间 2007年6月 试卷类别 一 适用专业 物理学原子物理参考答案与评分标准课程名称 原子物理 适用时间 三年级第一学期 试卷类别 （一） 适用专业 物理学1，解 （1）不计反冲时，0i f E E h υ-= 0c λυ= i fhcE E λ=- （5分）（2）有反冲时，能量、动量守恒。
0i f E E h k υ=++;h cυ=c λυ=λ=（5分）2, 解: 共振线对应4s 与4p 态间的跃迁，主线系系限波长对应基态与n →∞的态的跃迁，~221(4)(4)R R s p λυ=-=+∆+∆； （2分） ~21(4)R s λυ∞∞==+∆； （2分）4s ∆=，解之得；2,2,3s ∆=- （3分）4p ∆=， 1.76p ∆=- （3分）3，解: hcE h υλ==，2hcE λλ∴∆=∆；Ehcλλλ∆∆=（1） （2分）2E τ∆=（测不准关系） （2） （2分）4c λλλπτ∆=（3） （2分） 109896000102104310104s cλτλππλ---⨯∴===⨯∆⨯⨯⨯ （4分）4，解: 71443122Li H He He Q +→++ （5分） 941214260Be He C n +→+ （5分）5，解: 可采用正常塞曼效应的实验方案，这时，s=0，121g g == 1,0M ∆=±~~2211()4eB M g M g mc πυ∆=-； （4分） ~~1λυ=； 214eB mc λυλλπ∆∆=∆==； （2分）124ce m Bλπλ∆=（2分） 只要用实验精确测定了,,B λλ∆，则可用来测定em（2分） 6，解: 12D ，2,0,2L S J === 1g = （5分）原子物理参考答案与评分标准课程名称 原子物理 适用时间 三年级第一学期 试卷类别 （一） 适用专业 物理学11,P 1,0,1L S J === 1g = ~2211()(1,0,1)4eBM g M g L mcυπ∆=-=-+（5分）7，解: (6)C z =， 222122S S P 121l l == 1212S S ==1212mS mS ==，1s M =，1S =，121,0ml ml ==，1L M ml ==∑，1L = 少于半满，0J L S =-=，基态 30P （5分）O, (z=8), 224122S S P 1S =. 11ml =, 20ml =, 31ml =-, 41ml =, 1L M =,1L =,多于半满，2J L S =+=，基态 32P （5分）8，答：即x 射线的连续谱，与靶材料属性无关，它是高速电子打到靶材料上因负加速度而产生的电磁辐射，其短波长与电子的加速电压有关，V →大，min λ→小；（5分） 对于顺磁物质0B E g H μμ∆=，当c B h g H υμμ=时，场量子强度骤减，即顺磁质吸收了场量子能量。
【物理】2010年高考试题分类汇编——原子物理学
2010 年高考物理试题分类汇编——原子物理学（全国卷 1）14．原子核23892U经放射性衰变①变成原子核23490Th，既而经放射性衰变②变成原子核23491Pa，再经放射性衰变③变成原子核23492 U 。
放射性衰变①、②和③挨次为A ．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、β衰变和α衰变C．β衰变、α衰变和β衰变D．α衰变、β衰变和α衰变【答案】 A【分析】23892U①23490Th ,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.23490Th②23491 Pa ,质子数加 1,说明②为β衰变 ,中子转变成质子 .23491 Pa③23492U ,质子数加1,说明③为β衰变 ,中子转变成质子.【命题企图与考点定位】主要考察依据原子核的衰变反响方程，应用质量数与电荷数的守恒剖析解决。
（全国卷 2） 14.原子核Z A X 与氘核12H 反响生成一个α粒子和一个质子。
由此可知A ． A=2， Z=1 B. A=2 ， Z=2 C. A=3， Z=3 D. A=3， Z=2【答案】 D【分析】Z A X12H24 He 11H ，应用质量数与电荷数的守恒A241,Z121，解得 A 3,Z 2 ，答案D。
【命题企图与考点定位】主要考察依据原子核的聚变反响方程，应用质量数与电荷数的守恒剖析解决。
（新课标卷） 34.[ 物理——选修3-5](1)(5分)用频次为v0的光照耀大批处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观察到频次分别为 v1、 v2、 v3的三条谱线，且v3＞ v2＞ v1，则_______.(填入正确选项前的字母 )A 、v0＜v1B 、v3v2 v1C、 v0v1 v2 v3111 D 、v2v3v1答案： B分析：大批氢原子跃迁时只有三个频次的光谱，这说明是从n=3 能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，h3h2h 1，解得：v3v2v1，选项 B 正确。
（北京卷） 13．属于狭义相对论基本假定的是：在不一样的惯性系中，Ａ．真空中光速不变Ｂ．时间间隔拥有相对性Ｃ．物体的质量不变Ｄ．物体的能量与质量成正比答案： A（北京卷） 15．太阳因核聚变开释出巨大的能量，同时其质量不停减少。
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。
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。
吉林大学物理(下)习题册答案9
2
2 x
2 x 2
2 x
i - [ Et - ( xp x + yp y + zp )] z h
15
4.设宽为a的一维无限深势阱中，可知粒子的基态 2 π sin x 试求粒子处于基态时 , 波函数 y ( x ) = a a a （1）粒子在 0 £ x £ 区间中出现的几率； 4 （2）粒子出现在 a/4处的几率密度； （3）在何处粒子出现的几率最大？ a a 2 2 π 2 4 4 解：(1) D = ò y ( x ) dx = ò sin xdx W 0 a 0 a 1 1 = = 9 1 . % 4 2 π
p 1 2 E = m = u 2 m 2
2 2 n h n2 π 2 h2 ® E = 2 = 8ma 2 2 ma
2011年11月16日星期三 吉林大学 物理教学中心 18
2
n = 1 2 L , ,
6. 设一个粒子在一维无限深势阱中，它的任意 E 两个相邻的能级之间的相对能量差为 D / E ， 2 证明： E / E = ( 2 + 1 / n D n )
2
( 3 Q n = 1 波节在两端，两波节中间处 )
即 x=a/2 点的几率最大。
2011年11月16日星期三 吉林大学 物理教学中心 17
5. 在一维无限深势阱中运动的粒子，其德布罗 意波可类比于一个两端固定的弦上的驻波，试用 驻波条件来求一维无限深势阱中粒子的能级。 解：根据驻波条件 l h hn 2 a a = n ® l = ® p = = 2 l 2 a n
y ( x y z t ) = y 0 e , , ,
物理学—力学__吉林大学(76)--2010年试卷答案
=
1 2
MR
2
b
柱与板之间的纯滚动条件： aM Rb = am
联立解得： am
=
F
(M m)g
M 3
m
。
圆柱作纯滚动时对应 F 最大的条件： f = Mg
联立解得： F = 2(M 2m)g 。
八 、利用压缩空气把水从一密封的容器内通过一管子压出，如题八图所示。已知管子的出口处
整理可得：q w02q = 0
w0 =
g cosq0 a0 sinq0 l
=
g l cosq0 =
a0 l sinq0
，
T = 2p
l cosq0 g
= 2p
l sinq0 a0
。
十、设入射波的方程为 y = 0.2 cos(pt 1.5px 0.4p ) ，其中 x 、 y 的单位是米， t 的单位是
l)Mg
sin q
I
=
1 12
ML2
M
(1 2
L
l)2
垂直杆方向质心运动定理： Mg cosq N = Mac
平行杆方向质心运动定理：
f
Mg sinq
=
M
w
2
(
L 2
l)
相对质心转动定律：
ﾱ
N
(
L 2
l)
=
1 12
ML2b
（或相对固定点
O
转动定律：
ﾱ
mg
(
L 2
l) cosq
=
当 x = 0 时，1.5px 0.5p = 0.5p ， A = 0.4 cos ( 1.5p x 0.5p ) = 0 。
2010届高考物理总复习(五年高考)(三年联考)精品题库：第十六章 原子、原子核
第十六章 原子、原子核第一部分 五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题1.（09·全国卷Ⅰ·16） 氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为1λ=0.6328µm ，2λ=3.39µm ，已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为1E ∆=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。
用2E ∆表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔，则2E ∆的近似值为 （ D ）A ．10.50eVB ．0.98eVC ．0.53eVD ．0.36eV 解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据λυυch E ==∆,,可知当,6328.0,196m ev E μλ==∆当m μλ39.3=时,连立可知ev E 36.02=∆。
2.（09·全国卷Ⅱ·18）氢原子的部分能级如图所示。
已知可见光的光子能量在1.62eV 到3.11eV之间。
由此可推知,氢原子（ AD ）A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光解析：本题考查玻尔的原理理论. 从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV 到3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量≤3.40ev ，B 错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev 介于1.62到3.11之间,所以是可见光D 对。
3.（09·北京·14）下列现象中，与原子核内部变化有关的是 （ B ）A ．α粒子散射现象B ．天然放射现象C ．光电效应现象D ．原子发光现象解析：α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D 项错误。
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 。
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原 子 物 理 期 末 试 题
（物理学院 本科2010级用，试题共 3页。
时间2.5小时。
卷面共计 100 分。
）
姓名 学号 班级
一、填空。
答案按序写在答题纸上，答案字数与空格长度无关（每空1分，共20分） 1 用动能为E 的 α 粒子轰击 位置固定的92Zr 52 原子核，则二者之间可达到的
最短距离a=________；若E 过大致使a 小于核半径，则可能会导致________。
2 若Li 2+ 的某状态可通过释放108.8 eV 的能量而回到Li 2+ 的基态。
则该状态的结合能为________ eV 、玻尔半径为_______Å。
3 原子光谱＿＿＿＿特征和1914年＿＿＿＿实验都说明了原子能级的存在。
4 本课程中所学到的________、_______、______都说明电子自旋的存在。
5氢原子的 n=4 玻尔能级 在考虑精细结构后 将分裂为______个能级，其中 有____对 能级是简并的。
(不考虑兰姆移动)
6相同波长的入射光子与质子、电子分别发生康普顿效应。
在相同的散射角上,入射光子与____发生康普顿效应时,散射光子的波长更长。
7 根据量子力学，氢原子基态时的电子云呈现______形状。
8 自由粒子波函数 )](exp[0Et r p i -∙ψ=ψ→→ 。
能量E 对应的算符为_____。
9根据玻恩对波函数的统计解释，ψψ* 代表________。
10 ps 电子发生jj 耦合，生成的原子态中，J 值最大的原子态为_______。
11只考虑基态，随原子序数增加，当 Z=____时，3d 支壳层首次被电子占据；当Z=_____时，3d 支壳层被首次占满。
12质量为m 的微粒被限制在线度为L 的一维盒中，则利用海森堡不确定关系可知其动能最小值约为____。
13 只考虑1个价电子的激发，碱金属原子朗德g 因子的最小值为______。
学供习参考Q
二、（15分）硼原子的 3 2S 1/2 → 2 2P 3/2 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。
四、（9分）μ- 子的质量约为电子质量的207倍。
初动能为1 eV 的μ- 子掠过2H
原子核时被其俘获至n=2态，之后立刻退激至n=1态。
设有足够数量的上述事件在发生。
计算上述过程的发射光谱中谱线的波数。
五、（9分）已知 Li 原子S 能级的量子数亏损 ∆s = 0.41，主线系共振线（从基
态到第一激发态的共振吸收谱线）波长 λ = 6707 Å，辅线系系限波长 λ∞ = 3519 Å。
（1）求基态Li 原子的电离能。
（2） 考虑精细结构, 求 2p 态的双层能级间隔。
六、（8分） HCl 分子的平衡力常数 k ≈480 N/m ，转动惯量I ≈2.73⨯10-47 kg ⋅m 2，折合质量 μ ≈1.62⨯10-27 kg 。
请计算:（1）近红外区1-0振转谱带的基线波数。
（2）上述谱带中与基线相邻的2条谱线的波数。
七、（12分）价电子处于3p3p 态的硅原子被激发，有的被激发至3p3d 态,有的被
激发至3p4s 态。
假设3p3d 能级低于3p4s 能级，各价电子服从LS 耦合。
画出相关的原子能级图,标明每个能级的原子态,画出退激时的容许跃迁。
学供习参考Q
八、（8分）已知210Po 发生 α 衰变,可直接衰变到子核 206Pb （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、α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 210Po 与206Pb 的摩尔含量比。
（2）估算210Po 原子的原子量。
（3）估算α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 α 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？
附录：试卷中可能会用到的参数及公式
原子质量单位：u=1.66054⨯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 =1.007277u ≈ 中子静止质量m n =1.008665u ≈ 1836m e 玻尔磁子 μB =
m e 2 = 0.92732⨯10−23 J/T -15T eV 10788.5⋅⨯=- ； 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 ：
2290/1099.841库仑米牛顿⋅⨯=πε; 氢原子第一玻尔半径a 1=2
22044me h ππε=0.529Å； hcR=13.6 eV ， hc=1.241⨯10-6eV ·m ； 最后一个电子的能量公式：)4
321
()()(44222-+----=j n n s Z Rhc n Z Rhc E ασ 学供习参考Q。