3-5物理：《原子物理》测试题

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原子物理部分

第一部分选择题（共48分）

一、本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确选项，有的小题有多个正确选项。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．铀裂变的产物之一氪90（9036Kr）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（9040Zr），这些衰变是（）

A.1次α衰变，6次β衰变。 B.4次β衰变。

C.2次α衰变。 D.2次α衰变，2次β衰变。

2．图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（）

A.a为α射线，b为β射线。 B.a为β射线，b为α射线。

C.b为γ射线，c为α射线。 D.b为α射线，c为γ射线。

3．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（）

A.α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强

B.β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力。

C.γ射线一般伴随着α和β射线产生，它的穿透能力最强。

D.γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱。

4．按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是（）

A.第m个定态和第n个定态的轨道半径Rm和Rn之比为Rm∶Rn=m2∶n2

B.第m个定态和第n个定态的能量Em和En之比为Em∶En=n2∶m2。

C.电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν。

D.若氢原子处于能量为E的定态，则其发光频率为ν=hE。

5．有三个核反应方程分别是：(1)21H+31H→42He+10n。(2)22688 Ra→22266 Rn+42He。

(3)23592 U+10n→9034Xe+13658 Sr+1010n。它们的核反应类型分别是；（）

A．裂变、衰变、人工转变。B．聚变、衰变、裂变。

C．聚变、衰变、人工转变。D．人工转变、衰变、裂变。

6．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（）

A.锌板带正电，指针带负电。B.锌板带正电，指针带正电。 C.锌板带负电，指针带正电。D.锌板带负电，指针带负电。

7．如图所示，表示发生光电效应的演示实验，那么下列选项中正确的是（）

①发生光电效应时，光电子是从K极跑出来的

②灵敏电流计不显示读数，可能是因为入射光频率过低

③灵敏电流计不显示读数，可能是因为它的灵敏度过低 ④如果把电池接反，肯定不会发生光电效应了

A.①② B.②③④ C.①③④ D.①②③；

8．下列关于重要的物理史实的说法中正确的是（）

A．卢瑟福在用粒子轰击金箔的实验中发现了质子

B．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说

C．查德威克在用粒子轰击铍核的实验中发现了中子

D．居里夫人首先发现了天然放射现象。

9．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是（）

A．原子的中心有个核叫做原子核。

B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中。

C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内。

D．带负电的电子在核外绕着核旋转

10．用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（）

A．光电子的最大初动能不变 B．光电子的最大初动能减小

C．单位时间内产生的光电子数减少 D．可能不发生光电效应

11．下列叙述中符合物理学史的是（）

A．汤姆生发现了电子，提出了原子的核式结构学说。

B．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）。

C．麦克斯韦提出了光的电磁说。

D．爱因斯坦首先发现了光电效应现象。

12．牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说，如今，人们对光的性质已有了进一步的认识，下列四个示意图所表示的实验，能说明光性质的是（）

A B C D

高二物理试题

选择题答题区：

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

答案

第二部分非选择题（共102分）

二、非选择题部分共6小题，满分102分.按题目要求作答，解答题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，答案中必须明确写出数值和单位。

13．实验与填空：（1）（6分）卢瑟福通过___________________实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间的两条α粒子的运动轨迹。

（2）（6分）如图所示电路是研究真空光电管的应用，已知其阴极金属材料的极限频率为4.5×1014 Hz，为了使光电管正常工作，电源a端应为_____极，发生光电效应时，增加光强度，电路中电流计偏角将_____，发生光电效应时，延长光照时间，电流计示数将_____.

（3）（6分）如图所示是查得威克发现中子的实验装置示意图，图中粒子X代表的是__________粒子，粒子X轰击铍核的核反应方程是__________________。

14．光电管是把光信号转变为电信号的装置，如图中方框内为一光电管，它是一个玻璃泡，玻璃泡里的空气已经抽出，泡的内壁K涂有碱金属作为阴极，泡内另有一阳极A。当光照射到光电管的阴极K时，可发生光电效应现象。

（1）（6分）如图为光电管的工作电路，当光照射到阴极K时，电路里就产生了电流，则图中电源的正极为，使这种光电管产生光电效应的入射光的最大波长为，则能使光电管工作的入射光光子的最小能量为。

（2）（6分）太阳能光一电转换的基本原理是利用光电效应。街道路灯自动控制就是其应用之一，如下图所示电路为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果。

（3）（4分）如图利用光电管研究光电效应实验，用频率为V0的可见光照射阴极K电流表中有电流通过，则：（） A K

A B G

a b 电源

A B A K

a b 电源

图（6） A

电磁铁触点 D 衔铁 C ………… 零线

火线

A．用紫外线照射，电流表中一定有电流通过

B．用红外线照射，电流表一定无电流通过

C．用频率为V0的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动

触头移动到A端，电流表中一定无电流通过

D．用频率为V0的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变

15．(16分)人眼对绿光最为敏感.正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉.普朗克常量为sJ341063.6，光速为sm/100.38，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少?

16. (16分) 分别用波长为λ和34的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为多少?

17．（18分）核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u＝1.66×10-27kg。

（1）写出氘和氚聚合的反应方程。

（2）试计算这个核反应释放出来的能量。

（3）若建一座功率为3.0×105kw的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？

（一年按3.2×107s计算，光速c＝3.00×108m/s，结果取二位有效数字）

18．（18分）静止在匀强磁场中的Li63核俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子发生核反应HeHnLi42311063。若已知He42的速度为42100.2vm/s，其方向与反应前中子的速度方向相同。求

（1）H31的速度多大？

（2）求出轨道半径之比。

（3）当粒子He42旋转3周时，粒子H31旋转几周？

A K

A B A 高二物理3—5试题参考答案

1．B 2．C 3．C 4．AB 5．B 6．B 7．D 8．BC 9．ACD 10．AC 11．C 12．BC

13．（1）a粒子散射实验图略（2）正增大不变

（3）a粒子

14．（1）a ，hc/ （2）连图略（3）AD

15．每秒有6个绿光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收到最小频率为WWcnhnhvP189834103.2105301031063.66

[点评]注意每个光子的能量表达，并且要知道波长与频率的对应关系.

16．[解析] 由光电效应的方程whmvEk221 有：whcEk/1 （1）

whcEk)43/(2 （2） 2121kkEE （3）求出w=23hc

[点评]要学会运用光电效应的方程来解题。

17．（）112132401HHHen

（）22810221223EmcmmmmcJHHHen().

（3）设每年需核能为E总，发电量为E

则E＝Pt EEEJ总总，＝1921016.

每年消耗氘： mEEmukgH总213102328.

18．[解析]（1）中子撞击锂核生成氘核和氦核过程中动量守恒221100vmvmvm，代入数据解得smv/100.131，方向与v0相同。

（2）氘核、氦核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为40:3:22211121BqvmBqvmrr

（3）氘核、氦核做圆周运动的周期之比为2:32:2:221121BqmBqmTT所以它们旋转的周数之比为3:2::1221TTnn当氦核旋转3周时，氘核旋转2周。

[点评] 中子撞击锂核生成氘核和氦核过程中动量守恒，注意生成的核在磁场中运动的情景。 4 9

2 4

6 12

0 1 Be He C n   

原子物理五套试题及答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1. 原子核的组成元素是（）。

A. 质子和中子

B. 电子和质子

C. 电子和中子

D. 质子和电子

答案：A

2. 根据波尔理论，氢原子的能级是（）。

A. 连续的

B. 离散的

C. 线性的

D. 非线性的

答案：B

3. 电子云的概念是由哪位科学家提出的？（）

A. 尼尔斯·玻尔

B. 阿尔伯特·爱因斯坦

C. 马克斯·普朗克

D. 埃尔温·薛定谔

答案：D

4. 根据海森堡不确定性原理，以下说法正确的是（）。

A. 粒子的位置和动量可以同时被精确测量 B. 粒子的位置和动量不能同时被精确测量

C. 粒子的能量和时间可以同时被精确测量

D. 粒子的能量和时间不能同时被精确测量

答案：B

5. 原子核外电子的排布遵循（）。

A. 泡利不相容原理

B. 洪特规则

C. 库仑定律

D. 以上都是

答案：D

6. 原子核的放射性衰变遵循（）。

A. 线性规律

B. 指数规律

C. 正态分布

D. 泊松分布

答案：B

7. 原子核的结合能是指（）。

A. 原子核内所有核子的总能量

B. 原子核内单个核子的能量

C. 原子核内所有核子的总能量与单独核子能量之和的差值

D. 原子核内单个核子的能量与单独核子能量之和的差值

答案：C

8. 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：A

9. 原子核的裂变是指（）。

A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核

B. 原子核结合成更大的原子核

C. 原子核的放射性衰变

D. 原子核的聚变

答案：A

10. 原子核的聚变是指（）。

A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核

B. 原子核结合成更大的原子核

C. 原子核的放射性衰变

原子物理试题库及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1. 原子核外电子的能级是量子化的，这意味着电子只能在特定的能级上存在。以下哪个选项正确描述了这一现象？

A. 电子可以在任何能级上存在

B. 电子只能在特定的能级上存在

C. 电子只能在最低能级上存在

D. 电子可以在任意两个能级之间存在

答案：B

2. 根据玻尔模型，氢原子的能级是量子化的。当电子从较高能级跃迁到较低能级时，会释放出光子。以下哪个选项描述了正确的能级跃迁？

A. n=3到n=2

B. n=2到n=1 C. n=1到n=2

D. n=3到n=1

答案：A

3. 放射性衰变中，原子核通过哪种方式释放能量？

A. 核聚变

B. 核裂变

C. 放射性衰变

D. 核反应

答案：C

4. 以下哪种粒子不带电？

A. 质子

B. 中子

C. 电子

D. 正电子

答案：B

5. 原子核的组成包括质子和中子，以下哪个选项正确描述了它们的关系？

A. 质子和中子都是带电的

B. 质子和中子都是不带电的

C. 质子带正电，中子不带电

D. 质子不带电，中子带负电

答案：C

6. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道最多可以容纳几个电子？

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

答案：B

7. 以下哪种元素的原子序数是26？

A. 铁

B. 铜

C. 锌

D. 铁

答案：C

8. 原子核的自旋量子数I为0的核素被称为什么？

A. 偶核

B. 奇核

C. 偶偶核

D. 奇奇核

答案：C

9. 以下哪种放射性衰变过程中，原子核的质量数增加？

A. α衰变

B. β衰变

C. γ衰变

D. 电子俘获

答案：B

10. 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所需的能量

B. 将原子核中的所有核子分离所需的能量

C. 原子核形成时释放的能量

D. 原子核中的质子和中子相互作用的能量

答案：B

二、多项选择题（每题3分，共15分）

原子物理学试题

高校原子物理学试题

试卷

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

A.α粒子散射实验; B. x射线标识谱的莫塞莱定律;

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.中子； B.中微子； C.光子； D.α粒子

9.在（1）α粒子散射实验，（2）弗兰克－赫兹实验，（3）史特恩－盖拉实验，（4）反常塞曼效应中，证实电子存在自旋的有：

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;

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：D

2. 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：D

3. 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：B

4. 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：C

5. 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. 1

B. 2

C. 3

D. 4

答案：B

6. 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：D

7. 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：A

8. 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：C

9. 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：C

10. 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：n

12. 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。

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