高中物理经典题库-原子物理试题

原子物理试题集粹6 个〕、选择题〔每题的四个选项中至少有一个是正确的〕i.氢原子从激发态跃迁到基态，则核外电子的A.增大，周期减小C.于动能的增大值2•AE时，释放频率为

[ 】电势能减小，动能削减，周期增大E.电势能减小，动能电势能的减小值小于动能的增加值D.电势能的减小值等vEC时，吸取i频率为v的光子•假设v>v,则氢原子从能级C跃迁到能级A时，将 [ ]2 2 i吸取频率为v—v 的光子E.吸取频率为v+v的光子2 i i 2C. 释放频率为v —v 的光子D.释放频率为v +v的光子2 i i 2氢原子能级图的一局部如图5—i所示，A、E、C分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子. 它A A B E、E、EA A B B CA.i/^

=i/ 入+i/ 入C.E=C.E=E+EC A BD.i/入3.4eVn^l113,6vV

B.入

=^入C A E4.2，3，4n=i，各能级的能量如图态4.2，3，4n=i，各能级的能量如图态.n=i的状态的过程中[ ]A.可能发出的能量不同的光子只有C.

3种可能发出的光子

6种不同频率的光子D.了的最小能量是

可能发出的光0.85eVB.

玻尔认为卢瑟福理论中电子绕i2.5eV的向心力来自库仑力是错误的，所以提岀的玻尔理论玻尔的原子构造理论没有否认卢瑟福理论，而是在卢瑟福的学说上运用了普朗克的量子理论爱因斯坦用于解释光电效应的光子说依据的也是量子理论，所以光子说是在玻尔理论上进展的6.依据玻尔理论，氢原子处在量子数n= i和门=2的定态时，其相应的原子能量确实定值之比|EI：|Ei

|及电子的动能之比E 2 ki

分别等于 [ ]k2A. 4：i，4：1

B. 4：i，?：］

C. 2：i,4 ：1 D. 2:i，2：17•n=4n=接跃迁到门=2的能级时，可能发岀的是

2的能级时，发出蓝色光•n=: I

5的激发态直红外线

红光 C.紫光 D.Y射线8.一群处于基态的氢原子吸取某种单色光光子后，向外辐射了

v、v、v三种颜色的光子，且vi 2 3 3>v >v，贝[ I2 i U氢原子吸取的光子能量为h v3

B.h

被氢原子吸取v25-3所示，x表示原子核,粒子入射动能一样〕[]

E.原子的核式构造9.自然放射现象的觉察提醒了9.自然放射现象的觉察提醒了:]A.原子不行再分C.原子核还可再分ax时被散射而偏转，其偏转轨道可能是图中的〔题号答案1B题号答案1B2C3AC4BC5AC6A7C89C10ADD关于a粒了散射试验，以下说法中正确的选项是[ ]a粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转a粒子在接近原子核的过程中，动能减小，电势能减小a粒子在离开原子核的过程中，加速度渐渐减小a粒了散射试验的数据分析，可以估算岀原子核的大小论，推断正确的选项是A.C.

氢原子辐射岀一个光子后，依据玻尔理[ ]电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增大氢原子的电势能增大D.氢原子的能级减小图5-4所示的试验中，用自然放射性元素钋〔Po〕放岀的a射线轰击铍时，产生一种不行见粒子•当用这种粒子轰击石蜡时，可从石蜡中打岀质子，经过各种检测觉察 [ ]这种不行见粒子在电场和磁场中均不发生偏转，它肯定是不带电的中性粒子这种不行见粒子的贯穿力量很强，它肯定是

丫射线〔光子〕这种不行见粒子的速度不到光速的

1/10,而且能量很大〔＞55MeV〕，因此它不是Y射线这种不行见粒子和硼作用产生的原子核增加的质量几乎和质子的质量相等，它肯定是和质子质量相等的粒子5-414•质子和a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 a粒子所受的重力•说法正确的选项是 [ ]A.a粒子先打到屏上E.打到屏上时，a粒子的动能比质子大经加速电场时，质子比a粒子电场力的冲量大a粒子将打到荧光屏上同一点15•5-5所示，a为未知的自然放射源，b为一张黑纸，c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•试验时，假设将电场E撤去，从显微镜内观看到荧光屏上每分钟闪耀的亮点数没有变化•b移开，则从显微镜筒内观看到的每分钟闪耀的亮点数大为增a发岀的射线为A. B射线和丫射线C.aY射线

[ ]B.aB射线D.aX射线依据玻尔理论，在氢原子中，量子数越大，说明A.C.原子能级的能量越小

[ ]核外电子轨道半径越小B.核外电子的速率越小D.原子的电势能越大—群处于基态的氢原子吸取某种单色光光子后，向外辐射了

V、V、V三种频率的光子〔V1 2 3 3>V >V 〕，对应光子的波长分别是2 1A.h

入、入、入，贝[ 1 2 3 UhV1

B.被氢原子吸取的光V2VVC.V =V +V3 2 1

D.入=入入/〔入+入〕3 1 2 1 218•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 [ ]电子的轨道半径是r=nr 〔r为第1条可能轨道半径〕n 1 1由E=E /n〔E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n 1 2 1原子从n定态跃迁到〔n—1〕定态时，辐射光子的波长入=〔E—E 〕/hn n-1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[ ]、14 4 10

B. 64C6A. CT6

比+B2 4 e

D. 64C H+T. C4丄0T

14 .

: 52：•在核反响方程：：e+ e：A. 质子

+x中，x表示[ ]E.中子C.电子 D.正电子11111314151617181920题号答案CD12BDACDABDCBDCDBDCB21•以下核反响中属于a衰变的是 [+4T

14k.27Al

2

H 4 .5 2

e 7+a+

4.■

13 +1H

12 g+2 e90 T88 2

1

+1 T222.最初觉察中子的原子核的人工转变，是以下核反响方程中的哪一个 [ ]14 4 17 1 9 4 12 17N+2HeT9F+0n B.4Be+2HeT6C+0n+C.+C.11

4…

C 1+6 °+

D.13D.

4 +T2 15+T

1+0+T2在核反响方程A.质子T2

?PT Si+xX表示14中子 C.电子 D.正电子14用中子轰击铝的衰变过程分别是 质子、a衰变C.a粒子、B衰变

27,24x24具有放射性，它衰变后变成镁]电子、a衰变D. 正电子、B衰变

24x粒子和钠以下说法正确的选项是用a射线轰击铍〔 Be〕，铍核转变为C，并放岀9 62Y射线是波长很短的电磁波，它的贯穿力量很强利用丫射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹

Y射线0Y光子的能量足够大时，用Y1H和n01900年，德国物理学家普朗克在争论电磁辐射的能量分布时觉察，只有认为电磁波的放射和吸取不是连续的，而是一份一份地进展的，每一份的能量等于hV理论计算的结果才能跟试验事实完全符合. 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争论工作，取得了一些丰富的成果，以下所述符合这种状况的有： [ ]麦克斯韦提岀的光的电磁说汤姆生提岀的原子模型爱因斯坦提岀的光子说玻尔提岀的“玻尔理论”A.觉察电子开头的E. 觉察质子开头的a粒子散射试验开头的觉察自然放射现象开头的正确的选项是A.核能发电对环境的污染比火力发电要小E. 核能发电对环境的污染比火力发电要大还只是利用重核裂变释放大量能量既有重核裂变、又有轻核聚变释放大量能量

人类生疏原子核的简单构造并进展争论是从[ ]目前，关于人类利用核能发电，以下说法中[ ]以下说法中正确的选项是[ ]A.B射线就是大量的原子被激发后，从原子的内层电子中脱出的电子由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以依据原子光谱来鉴别物体和确定其化学组成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，将要放岀紫外线由于原子里的核外电子不停地绕核做加速运动，所以原子要向外辐射能量，这就是原子光谱的来源21222324252627282930BCBDCBDCDDACB题号题号答案份，下面的说法中正确的选项是A.—导厚的黑纸可以挡住

a 射线，但不能挡住

自然放射物质的放射线包含三种成[ ]B 射线和 Y 射线E. 某原子核在放岀Y粒子后会变成另一种元素的原子核三种射线中对气体电离作用最强的是 a射线B粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子

n越大，则[]A.电子轨道半径越小C.原子的能量越小33.A.原子内存在着质量与正电荷集中的原子核C.电子绕核运行的轨道是不连续的

电子轨道速度越小D.原子的电势能越小对卢瑟福的a粒子散射试验现象的分析说明白 [ E.原子内有带负电的电子D.原子核只占原子体积的微小局部34. 如图5-1为氢原子门=1，2，3，4的各个能级示意图.处于n=4能量状态的氢原子，当它向较低能级发生跃迁时，发岀的光子能量可能为 [ ]4----------------3----------------2------------3401------------*13.605-1A.2.55eV B.13.6eV C. 12.75eV D.0.85eV35•下面列举的现象中，哪个是卢瑟福在构[ ]a粒子发生较大角度偏转，少数a粒子发生较大角度偏转，少数

a粒子散射试验中观看到的，并据此现象得岀原子的核式结a粒子仍按原方向前进a粒子按原方向前进，或被弹回a粒子穿过金箔后仍按原方向前进a粒子发生较大角度偏转，甚至被弹回ABcn如图5-2所示的4个图中，0点表示某原子核的位置，曲线ab和cd表示经过该原子核四周的aABcn5-237•E光子的波长为入，h为普朗克常量，c为光速，则A.电子的动能增大C.电子的运动周期增大38.以下说法正确的选项是 [ ]

n=3n=1的基态过程中辐射:]电子的电势能增大D.辐射光子波长X=-9hc/8E!A.自然放射现象的觉察，提醒了原子核是由原子和中子组成的E. 玻尔的原子构造理论没有否认卢瑟福理论，而是在卢瑟福的学说上运用了量子理论C.Y射线是波长很短的电磁波，它的贯穿力量很强； D.Y光子的能量足够大，用Y线轰击氘核能使氘核分解为H和； 39. 5-3所示是“原子核人工转变”试验装A是放射性物质，F是铝箔，SS上消灭闪光，该闪光a粒子射到屏上产生的aF打岀的粒子射到屏上产生的

5-3C.D.40.

a粒子击中氮核后产生的粒子射到屏上产生的放射性物质放岀的丫射线射到屏上产生的

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

所示，离子源S产生一个质量为m，电量为q的正离子，离子产生岀来时速度很小，可以看作是静止的•离子产生岀来后经过电压U加速，进入磁感强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上，测得它在P上的位置到入口处S】的距离为x.则以下说法正确的选项是 [ ]假设某离子经上述装置后，测得它在PS变大假设某离子经上述装置后，PS变大

的距离大于:，则说明离子的质量肯定1x1的距离大于:U—定1x假设某离子经上述装置后，测得它在PS变大

1x

:B—定假设某离子经上述装置后，测得它在PS

1的距离大于:,q题号答案x 题号答案31323334353637383940ACDBADACDDADBCDCD.x次比放射性元素原子核的质子数减小A.2x+y B.x+y

aY次B衰变，变成一种原子核，则这个原子核的质子数[ ]C.x—y D.2x —y•AACA少2C.CB少1

--------B—-—C,以下说法中正确的选项是[ ]CA少1D.CB少11999918日，、国务院、中心军委在人民大会堂盛大表彰研制“两弹一星”作出突岀奉献的科技专家，以下核反响方程中属争论两弹的根本的核反响方程式的是 [ ]一个质子以1.0X10 m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，7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，则以下推断正确的选项是 [ ]儿fjAi+iH-nsB•磁应PM1-JP—SSi硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向全都硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向全都45•同学们依据中学物理学问争论“随着岁月的消逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球外表温度变化的趋势”的问题中，有以下结论•请你推断哪些结论正确A.太阳内部进展着猛烈的热核反响，辐射大量光子，依据

AE=Ainc2M在不断削减E.F=GMm/r=2nr/v 将增大C.依据F=GMm/rT=2nr/v 将减小

F=mv/rrT2F=mv/rr将不断减小，地球围绕速度将增大，且周期2D.Mr小，地球外表温度也将渐渐降低9：46. u是一种放射性元素，进展一系列放射性衰变，由图 5-5可以知道9：85-5A.a84，b206E. ①B衰变，放岀电子，电子是由中子转变成质子时产生的②B衰变，放岀电子，电子是由中子转变成质子时产生的23 从 U衰变成 Pb要经过6次①衰变，8次②23 8 62•质子和中子结合成氘核，同时放出Y光子，核反响方程是；H+0n-1H+丫，以下说法正确的选项是A.反响后氘核的质量肯定小于反响前质子和中子的质量之和2反响前后的质量数不变，因而质量不变Y光子的能量为Amc2，Am为反响中的质量亏损因存在质量亏损Am,所以“物质不灭”的说法是不正确的48. + - + 氘核〔H〕和氚核〔H〕结合成氦核〔He〕的核反响方程为：H H He n48. + - + ； ； ： ： ： ： 0m

m m，1 2 3m，

c，则反响过程释放的能量为4(m+mi

—m)2 3B.(m+m—m)B.i 2 4C. (m+m—m—m)i 2 3 4D.(m+m —m—m)D.3 4 i 249.一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，假设它们的质量分别是m

、m、m，贝U [ ]i 2 3mm

+m =mi 2 3+m >mi 2 3m

+m Vmi 2 3D. 反响时产生了频率为〔D. 反响时产生了频率为〔m+m—i 2m 〕c/h 2 c是光速、h是普朗克常量题号414243444546474849答案DBCBDABDABDABDACCBD3、填空题1•现在科学家们正在设法探寻“反物质”•所谓“反物质”是由“反粒子”组成，“反粒子”质量和电量，但电荷的符号相反，例如正电子就是电子的“反粒子”•_，基元电1.60X10-19C，则反质子的带电量为_•2.eV，假设氢原子辐射光子的能量为

氢原子中核外电子在基态轨道上运动的能量为一13.62.55eV,则可推断这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. 5-7中给出的氢原子最低的四个能级.A、E、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.〔保存两位有效数h=6.6X10

34J・s〕-rV--rV-3.40eV5-74•在玻尔的氢原子模型中，电子的第一条可能轨道的半径为r

，则由此向外数的第三条可能轨道的1半径r= •电子在这第三条轨道上运动时的动能E35.生聚变反响生成氦的同位素和中子.

k= .〔e,k〕假设二个氘核在始终线上相碰发氘核的质量是2.0136u,中子的质量是1.0087u，氦核同位素的质量是3.0150u,写出聚变核反响方程 ，在聚变核反响中释放出的能量为 MeV〔保存三位有效数字〕.6•完成以下核反响方程) N+47 29 (2)Be+He-,C+9 (4) 30—n15Pn

30+—14Si+—(5)92

235+0

1 56

141Kr++36+

92“,7.能发岀频率为V,则该照耀光的光子能量为_•3

处于基态的氢原子在某种单色光照耀下，只V、V和V的三种光，且V<V V1 2 3 1 28. 用Y光子轰击氘核，使之产生质子和中子，写出核反响方程式 .氘核质量为2.0135u,质子质量为1.0072u,中子质量为1.0086u,1u=1.6605X10 27kg，普朗克常量h=6.63X10 34- -J・s，则丫光子的波长应为 :m.〔要求一位有效数字〕9•以下核反响均属释放核能的反响，请完成核反响方程，并注明反响类型.； 〔1〕 + - He+n； 935 1 90 〔2〕U+nT Sr935 1 90

反响.10.质子击中锂核后变成两个 a粒子，其核反响式为 ;假设它们的质量分别为1.6726X1027kg>-11.6505X10 27kg、6.6466X10 kg,则此过程中释放的能量等于「 ”

J.〔3位有效数字〕11•太阳内部发生热核反响，每秒钟辐射出的能量约 kg.〔保存两位数字〕12.锂原子所需的能量是

3.8X10 26J，据此估算太阳一年内质量将削减要使一个中性锂原子最外层的电子脱离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岀的能量是能量为 .

3.51eV ，则将一个电子