1、原子物理一、選擇題在每小題給出的四個選項中，有的只有一項是正確的，有的有多個選項正確，全選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯的得0分。12005年是“世界物理年”，100年前的1905年是愛因斯坦的“奇跡”之年，這一年他先后發表了三篇具有劃時代意義的論文，其中關于光量子的理論成功地解釋了光電效應現象。關于光電效應，下列說法正確的是（ ）A當入射光的頻率低于極限頻率時，不能發生光電效應B光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C光電子的最大初動能與入射光的強度成正比D某單色光照射一金屬時不能發生光電效應，改用波長較短的光照射該金屬可能發生光電效應2從原子核中能放出、射線，關于原子核的組成，以下說

2、法中正確的是（ ）A.原子核中，有質子、中子，還有粒子B.原子核中，有質子、中子，還有粒子C.原子核中，有質子、中子，還有粒子D.原子核中，只有質子和中子3.某光電管的陰極是用金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21eV，用波長為2.5×10-7m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為3.0×108m/s，元電荷為1.6×10-19C，普朗克常量為6.63×10-34Js，求得鉀的極限頻率和該光電管發射的光電子的最大動能應分別是（ ）A5.3×1014HZ，2.2J B5.3×10HZ，4.4×10-19JC3.3×1033

3、HZ，2.2J D3.3×1033HZ，4.4×10-19J4.下列說法正確的是（ ）A.+是聚變B.+2是裂變C.+是衰變D.+是裂變5在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連。用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開一個角度，如圖所示，這時（ ）A鋅板帶正電，指針帶負電B鋅板帶正電，指針帶正電C鋅板帶負電，指針帶正電D鋅板帶負電，指針帶負電 6在中子衍射技術中，常利用熱中子研究晶體的結構，因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距相近已知中子質量m=1.671027kg，普朗克常量h=6.631034J·s，可以估算德布羅意波長=1.8210-

4、10m的熱中子動能的數量級為（ ）A1017J B1019J C1021J D1024 J7可見光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范圍內.若氫原子從高能級躍遷到量子數為n的低能級的譜線中有可見光，根據氫原子能級圖可判斷n為（ ）A.1 B.2 C.3 D.48在光電管的實驗中（如圖所示），發現用一定頻率的A單色照射光 電管時，電流表指針會發生偏轉，而用另一頻率的B單色光照射時不發生光電效應，那么（ ）AA光的頻率大于B光的頻率。BB光的頻率大于A光的頻率。C用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是a流向b。D用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是b流向a。9氫原子在某三個相鄰能級

5、之間躍遷時，可能發出三種不同波長的輻射光。已知其中的兩個波長分別為和，且>,則另一個波長可能是（ ）A+ B. - C. D. 10下列說法正確的是：（ ）A太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應B湯姆生發現電子，表明原子具有核式結構C一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，是因為該束光的波長太短D按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加11關于天然放射現象，下列說法正確的是（ ） A放射性元素的原子核內的核子有半數發生變化所需的時間就是半衰期 B放射性物質放出的射線中，粒子動能很大因此貫穿物質的本領很強 C當放射性元素的原子

6、的核外電子具有較高能量時，將發生哀變 D放射性的原子核發生衰變后產生的新核從高能級向低能級躍遷時，輻射出射線12.目前普遍認為，質子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成的，u夸克帶電荷量為e，d夸克帶電荷量為-e，e為元電荷.下列論斷中可能正確的是 （ ）A.質子由1個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成B.質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成C.質子由1個u夸克和2個d夸克組成，中子由2個u夸克和1個d夸克組成D.質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和1個d夸克組成13.下圖所示為盧瑟福粒子散射實驗的原子核和兩個粒子的

7、徑跡，其中可能正確的是（ ）14現有k個氫原子被激發到量子數為3的能級上，若這些受激氫原子最后都回到基態，則在此過程中發出的光子總數是多少？假定處在量子數為n的激發態的氫原子躍遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的1/n（ ）A Bk C D2k 選1. 用大量具有一定能力的電子轟擊大量處于基態的氫原子，觀測到了一定數目的光譜線。調高電子的能力在此進行觀測，發現光譜線的數目比原來增加了5條。用n表示兩側觀測中最高激發態的量子數n之差，E表示調高后電子的能量。根據氫原子的能級圖可以判斷，n和E的可能值為（ ）A、n=1，13.22 eV <E<13.32 eVB、n

8、=2，13.22 eV <E<13.32 eVC、n=1，12.75 eV <E<13.06 eVD、n=2，12.75 eV <E<13.06 Ev選2.2006年度諾貝爾物理學獎授予了兩名美國科學家，以表彰他們發現了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。他們的出色工作被譽為是宇宙學研究進入精密科學時代的起點，下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關的說法中正確的是A、微波是指波長在10-3m到10m之間的電磁波、微波和聲波一樣都只能在介質中傳播、黑體的熱輻射實際上是電磁輻射、普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說二、計算題：（50分

9、）解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后的答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。15如圖所示，氫原子從n>2的某一能通級躍遷到n=2的能級，輻射出能量為2.55eV的光子，問要給基態的氫原子最少提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射出上述能量的光子？請在圖中畫出獲得該能量后氫原子可能的輻射躍遷圖。如圖所示，氫原子從n>2的某一能通級躍遷到n=2的能級，輻射出能量為2.55eV的光子，問要給基態的氫原子最少提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射出上述能量的光子？請在圖中畫出獲得該能量后氫原子可能的輻射躍遷圖。16太陽內部持續不斷地發生著四個質子

10、聚變為一個氦核的熱核反應，這個核反應釋放出的大量能量就是太陽能的來源.（1）寫出這個核反應方程；（2）求這一核反應放出的能量.17氫原子第n能級的能量為，其中1是基態能量，而n=1，2，。若一氫原子發射能量為的光子后處于比基態能量高出的激發態，則氫原子發射光子前后分別處于第幾能級？18.（10分）受中子轟擊時會發生裂變，產生和，同時放出能量.已知每個鈾核裂變釋放的平均能量為200 MeV.（1）寫出核反應方程;（2）現在要建設發電功率為5×105 kW的核電站，用作核燃料，假設核裂變釋放的能量一半轉化為電能，那么該核電站一天消耗多少千克？（阿伏加德羅常數取6.0×1023

11、mol-1）選1人類認識原子結構和開發利用原子能經歷了十分曲折的過程。請按要求回答下列問題。（1）盧瑟福、玻爾、查德威克等科學家在原子結構或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻。請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。_在貝克勒爾發現天然放射現象后，人們對放射線的性質進行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。_。（2）在可控核反應堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與12H核碰撞減速，在石墨中與612C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應堆中快中子與靜止的靶核發生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰

12、撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？參考答案1512.75eV，略（共6條）16（1）根據質量數守恒和電荷數守恒可知核反應方程為：4+2.（2）該反應過程中的質量虧損為：m=4mH-(mHe+2me)=0.026 6 uE=m×c2=0.026 6×1.660 6×10-27×(3×108)2 J=3.98×10-12 J.17解：設氫原子發射光子前后分別處于第l與第m能級，則依題意有 由式解得m=2 由式得l=4 氫原子發射光子前后分別處于第與第能級。18解析（1）核反應方程+3+200 MeV.（2）電站一天發出的電能E1=Pt設每天消耗為m kg，核裂變釋放的能量為E2=m×103×6.0×1023×200×106×1.6×10-19/235 由能量轉化得E1= E2 由式得m=1.06 kg.選1（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型（或其他成就玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜（