近代物理学模拟试卷.doc

2007年近代物理学试卷 一、名词解释：（共10分，每小题2分）1平均结合能：2电子自旋：3聚 变：4内 变 换：5原子实模型：二、填空（12分，每空0。5分）1原子能反应堆是 装置。2巴尔末线系的波数表达式为 。3氢原子的基态能量为 ，电离能量为 。4波尔第一轨道半径为a1，则二次电离的锂离子的第二轨道半径为 。5某种核的半衰期是10分种,这种核素的原子经过50分种之后仍存在的几率是 。6 实验，证明了电子具有波动性。7普朗克提出的量子假说，解决了经典物理在 问题上所遇到的困难。8测不准关系式为： 。9卢瑟福在粒子散射实验的基础上，提出了原子结构的“ ”模型。10原子光谱的精细结构是由于 相互作用引起的。11碱金属原子的价电子处于n=3,l=1,其精细结构的状态符号应为 ， 。12X射线谱分为 和 。13我们学过的原子核结构模型有 ， ， 。14衰变能谱是分立的，由此可以推断，原子核内存在 。15中子磁矩不为零，说明中子 。16核力的主要性质 ， ， ， 。三、选择题：（38分，每题2分）1微观粒子的状态用波函数表示，对波函数的统计解释是：（D ）A.表示微观粒子在时刻的坐标位置；B.表示时刻，坐标处物质波的强度；C.表示时刻，坐标处物质波的振幅；D.表示微观粒子时刻在处单位体积中出现的几率。2单个d电子的总角动量数可能值为：（D ） A.2,3 B.3,4 C.5/2 ,7/2 D.3/2,5/23对于反常塞曼效应正确的描述应该是:（C ） A.碱金属原子谱线在磁场中有可能发生反常塞曼效应,也有可能发生正常塞曼效应 B.氦原子光谱在磁场中只能发生反常塞曼效应 C.反常塞曼效应也可能象正常塞曼效应那样谱线分裂成三条 D.发生反常塞曼效应时,任何方向都可以同时观察到线和线4原子发射伦琴射线标识谱的条件是:（C ） 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.原子中电子的自旋轨道作用很强5发生+衰变的条件是:（D ）A. M（A，Z）M（A，Z-1）+me B. M（A，Z）M（A，Z+1）+2me C. M（A，Z）M（A，Z-1） D. M（A，Z）M（A，Z-1）+2me 6. 氘核每个核子的平均结合能为1.11M,氦核每个核子的平均结合能为7.07 M,由两个氘核合成一个氦核时(A ) A.放出能量23.84 M B.吸收23.84 MC.放出能量26.06 M D.吸收5.96 M7. 光子的波长与电子的波长都为5.010-10 m，光子的动能与电子的动能之比是（B ）A.1 B. 4.12102 C.8.5 10-6 D.2.31048一次电离的氦离子（He+）处于n=2的激发态，根据波尔理论，能量E为（C ）A. -3.4eV B. -6.8eV C. -13.6eV D. -27.2eV9由电子组态1s3d按LS耦合所组成的原子态应该是（B ）A.1s3d3D3,2,1和1s3d1D2,1,0 B. 1s3d3D3,2,1和1s3d1D2C. 1s3d3D3和1s3d1 D2,1,0 D. 1s3d3D4.3.2和1s3d1D3,2,110某放射性核素的半衰期为2年，则经8年衰变掉的核数目是尚存核数的（C ）A.5倍 B.10倍 C.15倍 D.20倍11夫兰克赫兹实验证明了（B ） A.原子内部能量连续变化 B.原子内存在能级C.原子有确定的大小 D.原子有核心12硫原子射线束，通过非均匀磁场时，在屏上得到的黑条数：（5 ）A.2 B.3 C.4 D.513核反应截面虽有面积量纲，但同原子核的几何截面是完全不同的物理量，二者相比（A ） A既可以大于，也可小于几何截面 B一定小于几何截面 一定大于几何截面 和几何截面同数量级，但数值不同14在强外磁场中，原子的附加能量除正比于之外，同原子状态有关的因子有：（D ） 朗德因子g和玻尔磁子 磁量子数朗德因子g 朗德因子g和磁量子数和 D磁量子数和15角动量空间取向量子化是指角动量空间一个方向（例如Z方向）上的取值是量子化的，它（D ） A只适用于是轨角动量 B只适用于自旋角动量 只适用于氢原子 适用于所有角动量16如果对碱金属原子考虑轨道和自旋运动，但不考虑轨道自旋耦合，其状态应用哪几个量子描述(D)Al,m l,ms,j B.n,l,s,j,mj C.n,l, ml,ms,j D.n,l,s, ml,ms,17衰变过程中，粒子的动能为E，粒子质量为，反冲核质量为，则衰变能和粒子动能的关系为：(A ) A. B. C. D.18即参与强相互作用，又参与电磁和弱相互作用的粒子只有 (A)A.强子 B.重子和规范粒 C.介子和轻子 D.介子和规范粒子 19对波函数的下列表述，其中不正确的是：（D ）A 波函数是对几率密度的一种描述；B 波函数是对粒子统一行为的一种描述；C 波函数必须是有限、连续、单元值的；D 由于在整个空间找到粒子的几率为1，因而波函数的绝对值不能大于1；四、计算题：（40分，每题10分）1. 试求中子分别与16O，17O核作用时发生（n,2n）反应的阈能E1和E2，并解释两个阈能值的巨大差别。己知15O，16O，17O的结合能分别为111.95MeV，127.61MeV和131.76MeV。2Na的基态为3S，已知其共振线波长为5893 ，漫线系第一条线的波长为8193 ，基线系第一条线的波长为18459 ，主线系的系限波长为2413 。试求3S、3P、3D、4F各谱项的项值。 3若有下列谱项：2S1/2，1P1，3D2及1F3试阐明：（1）弱磁场中哪些谱项的磁能级成分之间的间隔有最大值；（2）对于哪些谱项，相应的有效磁矩能够按如下的公式计算： 。 钠原子的基态为3s，试问钠原子从3D激发态向低能级跃迁时，可以产生几条谱线，分两种情况：不考虑精细结构 考虑精细结构，画出能级跃迁示意图，说明之。答案 ：一、名词解释：（共10分，每小题2分）1平均结合能：原子核中平均每个核子的结合能称平均结合能。2电子自旋：电子具有固有的角动量和固有磁矩的特征。3聚 变：轻原子核聚变合成较重的核。4内 变 换：原子核由一个激发能级向一个较低能级跃迁时放出能量，使电子放出5原子实模型：碱金属原子中，除价电子外其余内层电子和原子核组成的整体称为原子实模型。二、填空（12分，每空0。5分）1可控的链式反应。2313.6ev, 13.6ev 456戴维逊革末 7光电效应8 9核式10电子自旋和轨道运动1112连续谱，标识谱13液滴模型，原子核壳层模型，集体模型14能级15内部有结构 16力程短，与电核无关，具有饱和性的交换力，非有心力的存在三、选择题：（38分，每题2分）1D 2D 3C 4C 5. D 6.A 7.B 8.C 9.B10. C 11.B 12. D 13. A 14. D 15.D 16.D 17. A 18.A 19.D 四、计算题：（40分，每题10分）1 解： （2分） 对于 （2分） （1分） 对于 （2分） （1分）解释：上面两个反应都为吸能反应，两个阈能值的巨大差别原因在于这两个反应的Q值差别大，而Q值的大小是与核的结合能有关的，是双幻核较稳定，由阈能值可看到的结合能大，从分离出一个中子的分离能大，所以它们（n,2n）反应阈能大，从中分离出一个中子的分离能小，因此它的（n,2n）反应阈能就小。2 解：共振线，即主线系第一条谱线，其波数表示为 （1分）漫线系，即第一辅线系，其第一条谱线波数表示为基线系，即柏格曼线系，其第一条谱线波数表示为 （1分）主线系，线系限的波数表示为 由 得到：， ， ， 故 （2分） （2分） （2分） （2分）3 解：由 （2分）得2S1/2，1P1，3D2及1F3各谱项的g因子分别为 gs=2 , gp=1 , gD=7/6 , gF=1 （2分）（1）因为谱项裂矩为，所以具有较大g因子的谱