选修3-5原子物理习题集

1nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6∞4321选修3-5综合练原子物理习题集1．[物理——选修3—5]（15分）（1）（6分）下列说法中正确的是（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分，选错一个扣3分，最低得分为0分）A．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为：4141712781HeNOHB．紫外线照射到锌板表面时能产生光电效应，则增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大C．若质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，则质子和中子结合成一个α粒子释放的能量为[2(m1+m2)-m3]c2D．10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期E．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子2．【物理—选修3-5】（15分）（1）氢原子处基态时，原子的能量为E1，处于n=3的激发态时，原子的能量为E3，一群处于n=3激发态的氢原子跃迁到n=1的基态时，可能向外辐射种不同频率的光子。已知普朗克常数为h，光在真空中传播的速度为C，其中最短波长是，若用该光子去照射某种金属，恰能产生光电效应，则该金属的逸出功是。3．【物理选修3-5模块】（15分）（1）（6分）氢原子处于基态时，原子的能量为1E，处于n=3的激发态时，原子的能量为3E，当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时，可能向外辐射种频率的光子。波长最短的光子的波长为，若用该光子去照射某种金属，恰能产生光电效应，则该金属的逸出功是。（设普朗克常数为h，光在真空中传播的速度为c）4．【物理——选修3-5】（15分）（1）（6分）一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多5．[物理——选修3—5]（15分）（1）（6分）下列说法中正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．原子核发生一次β衰变后，生成的新核的原子序数增加lB．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．原子的核式结构学说是卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出来的D．的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短E．一群处于n=3能级的氢原子，自发跃迁时最多能辐射出3种不同频率的光子6．【物理——选修3-5】（15分）（1）（6分）如图所示，a和b是氢原子光谱上的两条谱线，这两条谱线均是氢原子从n=4的激发态跃迁到低能级时的辐射光，设到达a位置和b位置的光子的频率分别为υ1和υ2，则υ1υ2（填“”，“＝”或“”）；已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光，则b是原子从n=4的能级跃迁到n=的能级时的辐射光；若氢原子从n=2的能级跃迁到基态，则氢原子向外辐射的光子的波长为（用光速“c”、“υ1”和“υ2”表示）。7.【物理——选修3-5】（15分）（1）（6分）如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（）A．由n＝4能级跃到n＝1能级产生的光子能量最大B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光子频率最小C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eＶ的金属铂能发生光电效应8．【物理-----选修3-5】（15分）（1）（6分）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）（选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。选错一个扣3分,最低得分为0分）A．在关于物质波的表达式中，波长、频率都是描述物质波动性的物理量B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大D．原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子E．卢瑟福通过α粒子散射实验猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内9．【物理----选修3-5】（15分）（1）（6分）根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于。如果大量氢原子处在n=4的能级，会辐射出种频率的光；其中波长最短的光是从n=的能级向n=的能级跃迁时发出的。10．【物理----选修3-5】（15分）(1)(6分)在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是()(选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）A．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大ab600nm500nm400nm波长标尺2C．射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D．查德威克发现了中子，其核反应方程为：nCHee101264294BE．铀元素的半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化11.【物理——选修3-5】（15分）(1)（6分，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知,氢原子A.从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光D.从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光E.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高12.【物理——选修3-5】（15分）(1)（6分，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。下列说法中正确的是()A．一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关B．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关C．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构D．E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比E．“人造太阳”的核反应方程是nKrBanU108936144561023592313.【物理——选修3-5】（15分）(1)（6分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子11H轰击静止的AZX，生成两个动能均为8.9MeV的42He.(1MeV＝1.6×10－13J)，写出核反应方程为_________________________．质量亏损为________kg.14.【物理——选修3-5】(15分)（1）(6分)下列说法正确的是()(选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小B.放射性物质的温度升高，则半衰期减小C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,不可能使氘核分解为一个质子和一个中子D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个E．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小。15．【物理——选修3—5】(15分)(1)(6分)下列说法正确的是()(选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)A．电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B．光的波长越小，光子的能量越小C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线D．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强E．光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关16．【物理——选修3—5】(15分)(1)(5分)下列叙述正确的有()(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．天然放射现象说明原子核还具有复杂结构B．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核有一定的结构C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视E．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长F．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用17.【物理——选修3-5】（15分）（1）下列说法正确的是()（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C．一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．发生光电效应时,入射光的光强一定,频率越高,逸出的光电子的最大初动能就越大E.大量的氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光18.【物理——选修3-5】（15分）(1)(6分)下列说法正确的是()A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B.氢原子从低能级向高能级跃迁时产生原子光谱C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D.铀核(U23892)衰变为铅核(Pb20682)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变3E.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是连续光谱F.半衰期是是原子核有半数发生衰变所需的时间19．[物理——选修3-5](15分)(1)(5分)下列说法正确的是__________(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得5分;每选错1个扣3分，最低得分为0分).A．原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关20.【物理选修3-5模块】（15分）（1）（6分）如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_____________Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有________种频率的光子能使该金属产生光电效应．21．下列说法正确的是______．（选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分）a．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应b．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是147N＋42He→17181OHc．21083Bi的半衰期是5天，12g21083Bi经过15天后还有1.5g未衰变d．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大e．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象22．[物理——选修3-5]（15分）（1）（6分）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113712611QNCH，212615711QXCNH，方程中Ql、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：则X是________，Q2____Q1（填“大于”、“等于”或“小于”）。23．【物理—选修3-5】（15分）（1）（6分）光电效应的实验规律及对应的理论分析过程，让人们体会到光电效应的神奇、并认识到经典理论的局限性。实验电路如图所示，已知光照条件不变，照射光频率大于光电管中阴极金属K的截止频率，下列选项中分析正确的是A．将滑片P向右移动的过程中，灵