原子物理学试卷

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【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。

原子物理学试卷一、论述题（25分，每小题5分）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．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．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．内壳层电子填充空位产生标识谱。

（5分）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）基态的氢原子被12.3eV 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 1057.4Hz,1046.2Hz,10918.2153152151⨯=⨯=⨯=λλλ。

（15分）三、（15分）（1）基态2D 的钇原子束在外磁场中分裂为412=+j 束，由此得23=j ，由2D 得21,2==S L ，求得53=g 。

（5分） （2）B J e J P m e g μμ101532==。

（5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）1D 21P 1五、（1）（10分）H O F n 1119819910＋→+MeV89.3100min -=+-=M M M E Q （10分） （2）（10分）一个U 235共释放241.6MeV 能量。

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。

原子物理考卷2023年A一、选择题（每题2分，共20分）A. 道尔顿B. 汤姆逊C. 卢瑟福D. 波尔2. 在氢原子光谱中，巴耳末系对应的光谱线位于：A. 可见光区B. 紫外光区C. 红外光区D. 无线电波区3. 下列哪个物理量在原子物理学中是量子化的？A. 质量B. 体积C. 电荷D. 能量4. 氢原子的基态电子轨道半径约为：A. 0.53 ÅB. 0.53 nmC. 0.53 μmD. 0.53 mm5. 下列哪种现象可以用量子力学解释？A. 康普顿效应B. 玻尔效应C. 超导现象D. 光电效应6. 原子核的组成包括：A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子和光子7. 下列哪个过程是β衰变？A. 原子核俘获一个电子B. 原子核释放一个中子C. 原子核释放一个质子D. 原子核释放一个正电子8. 根据玻尔理论，氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出的光子能量为：A. 10.2 eVB. 12.75 eVC. 13.6 eVD. 3.4 eV9. 下列哪种原子具有半满的p轨道？A. 氖（Ne）B. 氟（F）C. 氧（O）D. 碳（C）A. 实数B. 复数C. 可正可负D. 可微二、填空题（每题2分，共20分）1. 原子核的稳定性与原子序数的关系是：原子序数越大，稳定性越______。

2. 氢原子的基态能量为______ eV。

3. 氦原子的电子排布式为______。

4. 原子核的比结合能越大，原子核越______。

5. 在氢原子中，电子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射出的光子频率为______。

6. 量子力学中的不确定性原理是由______提出的。

7. 原子核的组成粒子中，质子和中子的质量分别约为______和______。

8. 在核反应中，质量数和电荷数守恒，即______和______守恒。

9. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道最多可容纳______个电子。

2020～2021学年度第一学期《原子物理学》期末试卷课程代码：试卷编号：考试日期：年月日答题时限：120分钟考试形式：闭卷笔试得分统计表：题号得分一二三四五一、单项选择题（每题2分，共20分）得分1.电子在氢原子中运动时，其轨道是：（）A.连续的B.分立的C.圆形的D.椭圆形的2.氢原子光谱的特征是：（）A.连续谱B.分立谱C.红外谱D.紫外谱3.根据玻尔理论，电子在氢原子中从一个能级跃迁到另一个能级时，可能发射或吸收：（）A.任何频率的光子B.特定频率的光子C.任何波长的光子D.特定波长的光子4.卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子结构的哪个重要结论？（）A.电子的轨道是圆形的B.原子核是由质子和中子组成的C.原子的绝大部分质量和正电荷集中在一个很小的核上D.原子中的电子在特定的轨道上运动5.在德布罗意波理论中，电子的波长与其动量之间的关系是（）：A.波长与动量成正比B.波长与动量成反比C.波长与动量的平方成正比D.波长与动量的平方成反比6.在光电效应中，入射光的频率增加，光电子的最大初动能将：（）A.减小B.增加C.不变D.无法确定7.下列哪个陈述是康普顿效应的直接证据？（）A.光具有粒子性B.光具有波动性C.光子与电子之间没有相互作用D.光子与电子之间的相互作用可以忽略不计8.关于玻尔原子模型的假设，以下哪项是正确的？（）A.原子中的电子可以在任何半径的轨道上运动B.原子中的电子只能在特定的、分立的轨道上运动C.原子中的电子可以在任何半径的轨道上运动，但只能吸收特定频率的光子D.原子中的电子只能在特定的、分立的轨道上运动，但可以发射任何频率的光子9.根据玻尔理论，氢原子从基态跃迁到激发态时，氢原子会：（）A.发射光子，能量减小B.吸收光子，能量增加C.既不发射也不吸收光子，能量不变D.发射或吸收光子，能量变化取决于跃迁的具体能级10.在量子力学的框架下，电子在原子中的排布遵循：（）A.能量守恒定律B.不确定性原理C.泡利不相容原理D.玻尔对应原理二、填空题（每题2分，共20分）得分1.原子由位于中心的__________和核外绕核运动的__________组成。

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（）。

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。

原子物理学试题及答案
填空题
每小题 3 分共21 分
1处于基态42S1/2的钾原子在B0.500T的弱磁场中可分裂为个能级相邻能级间隔为三位有效数字。

2已知He原子1P11S0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.v04671cm 则B 特斯拉。

3泡利不相容原理可表述为____。

它只对________子适用而对____________子不适用。

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。

6氦原子的激发态常常是其中的一个电子被激发另一个电子仍留在1s态这种情况下电偶极跃迁的选择定则可简化为L J 。

7锂原子Z3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。

得分阅卷人
二、选择题每小题 3 分共27 分1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23 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2欲使处于激发态的氢原子发出H线则至少需提供多少能量eV A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4 3基于德布罗意假设得出的公式V26.12 ?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4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.相对论修正和原子实极化、轨道贯穿 C.自旋轨道耦合和相对论修正。

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。

《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（）。

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。

喀什大学《原子物理学》2021-2022学年第一学期期末试卷考试课程：原子物理学考试时间：120分钟专业：物理学总分：100分---一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个不是构成原子的基本粒子？A. 电子B. 质子C. 中子D. 光子2. 原子的质量数等于：A. 质子数B. 电子数C. 质子数加上中子数D. 电子数加上中子数3. 原子核的直径与整个原子的直径相比，大约是：A. 10倍B. 100倍C. 1000倍D. 10000倍4. 下列哪个元素在自然界中最为丰富？A. 氢B. 氦C. 碳D. 氧5. 原子核中质子和中子的数量比例约为：A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 1:46. 电子云描述的是：A. 电子的轨道B. 电子的运动轨迹C. 电子的运动方向D. 电子的速度7. 原子的量子数包括：A. 主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数B. 电子数、质子数、中子数、核子数C. 质量数、电子数、中子数、自旋量子数D. 壳层数、能级数、轨道数、电子数8. 原子中的电子在轨道上的能量与以下哪个因素有关？A. 电子的质量B. 电子的速度C. 电子与原子核的距离D. 电子的电荷9. 原子核中的中子数量可由以下元素的原子序数推算得到：A. 氢B. 氦C. 锂D. 铍10. 下列哪个元素的原子结构与其他不同？A. 氢B. 氦C. 锂D. 氖---二、判断题（每题2分，共20分）11. 原子核中的质子和中子数量比例是1:1。

（）12. 原子核的直径与原子的直径相比，约为1000倍。

（）13. 电子云描述的是电子在轨道上的运动轨迹。

（）14. 原子的量子数包括主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数。

（）15. 原子中的电子在轨道上的能量与电子的速度成正比例关系。

（）16. 原子核中的中子数量可以由元素的原子序数推算得到。

（）17. 原子核中的质子和中子数量之和等于原子的质量数。

（）18. 原子核中的质子和中子数量比例在不同元素中是相同的。

原子物理学试卷
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。

2．波函数及其物理意义。

3．泡利不相容原理。

4．X 射线标识谱是如何产生的？
5．什么是原子核的放射性衰变？举例说明之。

二、（20分）当处于基态的氢原子被12.3eV 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 1119819
910＋→+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4.1MeV ，试求反应能Q
值（n 10：1.008665u ，F 199：18.998405
u ）。

（2）（10分）已知U 235的核子的平均结合能为7.572 MeV ，Sn 117及Sn 118的核子的平均结合能为8.6MeV ，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？。

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。