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1、For personal use only in study and research; not forcommercial use高三物理原子物理专练（一） 量子论初步知识概括：1、光的粒子性：光电效应实验、康普顿效应实验证明。A 、光电效应：在光量子照射下，物体发射光电子的现象。说明光的粒子性。条件： 极限 ， n)对应光谱呈分立线状型。光谱条数：2、电子由高能级向低能级跃迁时，动能增加，势能减小，总能量减小。势能的绝对值是动能的2 倍。三、物质波：任何运动的物体都有一个波与之对应。即光子、实物粒子运动具有不确定性，但在空间的分布几率受波动规律支配。又称为德布罗意波。2n (n1)Cn2h
2、h公式：pm v宏观物体波长小，显粒子性；微观粒子波长长，显波动性。用疏密不同的点表示电子在各个位置出现的几率，即电子云。牛顿力学只能解决宏观、低速运动的物理问题。试题集锦：1、2008 年（全国卷 理综） 20中子和质子结合成氘核时，质量亏损为 m，相应的能量 E mc2 2. 2 MeV 是氘核的结合能。下列说法正确的是A 用能量小于2. 2MeV 的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B用能量等于 2. 2 Mev 的光子照射静止氘核时， 氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C用能量大于 2. 2MeV 的光子照射静止氘核时， 氘核可能分解为一个质子和一个
3、中子，它们的动能之和为零D用能借大于2. 2MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质r 和一个中子，它们的动能之和不为零2、 2008 年 ( 广东卷物理 ) 6有关氢原子光谱的说法正确的是A 氢原子的发射光谱是连续谱B氢原子光谱说明氢原子只发出特点频率的光C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关3、 07 江苏1、2006 年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。 他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点， 下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是
4、A 微波是指波长在10-3 m 到 10m 之间的电磁波B 微波和声波一样都只能在介质中传播C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D 普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说4、02 年高考试题 10 氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，A 、 氢原子的能量减小，电子的动能增加B、 氢原子的能量增加，电子的动能增加C、 氢原子的能量减小，电子的动能减小D 、 氢原子的能量增加，电子的动能减小5 、02年广东、河南 12 处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为1 、2 、3 的三种单色
5、光，且1 2 3 ，则照射光的波长为（A）1（ B） 1 + 2 +3（ C）23（ D）1223126、04（北京卷） 20 氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为 E1=54.4eV ，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能 被基态氦离子吸收而发生跃迁的是B E5A 40.8eVE4-3.4eVB43.2evE3- 6.0eVC51.0eVE2-13.6eVD 54.4eVE1-54.4Evn0E/eV-0.3865-0.547、 04（全国卷） 21现有 1200 个氢原子被激发到量子数为4 的能4-0.853-1.51级上，若这些受激氢
6、原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n 的激发态的氢原子跃2-3.40迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 1 。n 11-13.61A 2200B 2000C1200D 24 008、 04 广西 22 图示为氢原子的能级图，用光子能量为13.07eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长有多少种？（）A 15B 10C 4D 139、 04 广西 24 分别用波长为 和的单色光照射同一金属板 ,发出的光电子的最大初动4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A 1 h
7、cB 2 hcC 3 hcD 4 h2345 c10、04（广西卷） 25 氦氖激光器发出波长为633nm 的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为（）A 2.2 1015B 3.2 1015C 2.2 1014D 3.2 101411、04（江苏卷） 29 若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时， 会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征 X 射线内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位 (被电离的电子称为内转换电子) 21
8、4Po 的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量 E0 =1.416MeV 交给内层电子 (如 K 、 L 、M 层电子， K、 L、 M 标记原子中最靠近核的三个电子层 )使其电离实验测得从214Po 原子的 K,L 、M 层电离出的电子的动能分别为 Ek=1.323MeV、 EL=1.399MeV、 EM=1.412MeV则可能发射的特征 X 射线的能量为A. 0.013 MeVB. 0.017 MeVC. 0.076MeVD. 0.093 MeV12、光电效应现象证明了光具有A. 粒子性B.波动性C.衍射的特性D. 干涉的特性13、 05（天津卷） 42某光电管的阴极是用金属钾制成的，它
9、的逸出功为2.21eV，用波长为2.5 10-7已知真空中光速为3.08-19m 的紫外线照射阴极，10 m/s，元电荷为 1.610C，普朗克常量为6.63 10-34J s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是5.3 1014HZ， 2.2J 5.31014H Z， 4.410-19J3.3 1033HZ， 2.2J 3.31033H Z， 4.410-19J14、 05（天津卷） 43现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中 n1。已知普朗克常量h、电子质量 m 和电子电荷量e，电子的初速度不
10、计， 则显微镜工作时电子的加速电压应为222212h222 nh mdhh3 d nmed2n2 e32men22med215、05（黑龙江、吉林、广西） 47氢原子的能级图如图所示（参照第8 题图）。欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是A . 13.60eVB .10.20eVC . 0.54 eVD . 27. 20eV16、06（江苏卷） 51 氢原子的能级如图所示，已知可见的光的光子能量范围约为1.62eV 3.11eV.下列说法错误的是A 处于 n = 3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B大量氢原子从高能级向n = 3能级跃
11、迁时，发出的光具有显著的热效应C大量处于n = 4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D大量处于n = 4 是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3 种不同频率的可见光17、 07 广东卷60、图 1 所示为氢原子的四个能级，其中为基态，若氢原子A 处于激发态E2，氢原子 B 处于激发态 E3，则下列说法正确的是A 原子 A 可能辐射出3 种频率的光子E4B 原子 B 可能辐射出3 种频率的光子E3C原子 A 能够吸收原子B 发出的光子并跃迁道能级E4E2D 原子 B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁道能级E418、 07 重庆理综73真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和
12、E1钾（其极限波长分别为和 ）制成，板面积为S，间距为 d。现用12图 1波长为 (2 2) 的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q 正比于d1B d 12A SS12S1S2CDd1d219、（黄冈市2008 年高三模拟适应考试）紫外线照射一些物质时，会发生萤光效应，即物质发出可见光。这些物质中的原子先后发生两类跃迁：照射时原子能量变化的绝对值为E1，发光时原子能量变化的绝对值为E2。关于原子这两类跃迁的说法正确的是（）A 均向高能级跃迁，且 E1E2B均向低能级跃迁，且 E1E2C先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且E1E220、湖北省示范学校08 年 4 月联考）处于激发状态的
13、原子，如果在入射光的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁， 同时两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射，原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理，那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电子动能 Ek 的变化关系是A Ep 增大、 Ek 减小、 En 减小B Ep 减小、 Ek 增大、 En 减小C Ep 增大、 Ek 增大、 En 增大D Ep 减小、 Ek 增大、 En 不变21、（湖北省2008 年 4月质检）一群处于基态的氢原子吸收了能量Eo 的光子后，释放出多
14、种能量的光子，其中有一种光子的能量为E1，则下列说法正确的是（）A E1 一定不大于 EoB E1 一定不小于 EoC E1 一定小于 EoD E1 一定等于 Eo22、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子， 用这些光照射逸出功为2. 49 eV 的金属钠，下列说法正确的是 （ ）A 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3 跃迁到 n=2 所发出的光波长最短B这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3 跃迁到 n=1 所发出的光频率最高C金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 11 eVD金属钠表面所发出的光电子
15、的初动能最大值为9. 60 eV23氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E1= 54. 4 eV,氦离子的能级示意图如图所示在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A 42.8 eV （光子）C 41. 0 eV （电子）B 43. 2 eV （电子）D 54.4 eV （光子）24用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子，现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为1 、2 和 3 ，且 1 2 化学反应能量：爱因斯坦质能方程：E=mc2E= m c2原子（质）量单位：u1u=1.66
16、 1027kg1u 相当于931.5MeV 的能量。试题集锦：1、2008 年（北京卷理综） 14.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为 m1、 m2、 m3,普朗克常量为 h,真空中的光速为c。下列说法正确的是113A.核反应方程是 1 H+ 0 n1 H+B.聚变反应中的质量亏损mm 1+m2-m1C.辐射出的光子的能量 E=(m3-m1-m2)chD.光子的波长(m1m2m 3 )c22、2008 年 ( 全国 I 理科综合 ) 18.三个原子核 X、Y 、Z，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一
17、个个氦（42 He） ,则下面说法正确的是A.X 核比 Z 核多一个原子B.X 核比 Z 核少一个中子C.X 核的质量数比Z 核质量数大3D.X 核与 Z 核的总电荷是Y 核电荷的 2 倍3.2008年（四川卷理综） 下列说法正确的是A 射线在电场和磁场中都不会发生偏转B 射线比 射线更容易使气体电离C太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D 核反应堆产生的能量来自轻核聚变4、 .2008 年（上海卷物理）在下列4 个核反应方程中，x 表示质子的是（A ） 1530P1430 Si+x（ B） 23892 U23492Th+x（C） 2713Al+ 01 n1227 Mg+x（D ）2713 Al+
18、 24 He3015 P+x5.2008年（天津卷理综） 15. 一个氡核 22286 Rn 衰变成钋核21884 Po 并放出一个粒子， 其半衰期为 3. 8天。 1 g 氡经过7. 6 天衰变掉氡的质量，以及22286 Rn 衰变成 21884 Po 的过程放出的粒子是A . 0. 25g， 粒子B . 0. 75g， 粒子C. 0. 25g，粒子D. 0. 75g， 粒子6、（ 00天津、江西卷）2最近几年， 原子核科学在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996 年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核ZA X 经过 6次 衰变后的产物是 100253
19、 Fm ，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是 ()（ A ） 124、 259（B ）124、 265（C） 112、 265（D ）112、2777、 01 北京、内蒙古、安徽卷） 7 .下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ A ） 粒子散射（ B）光电效应（ C）天然放射现象（ D）原子发光现象8、 01（上海卷）9 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（ 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里（ D）带负电的电子在校外绕着核旋转9、04 广西 23 中子 n、质子 p、氘核 D
20、的质量分别为mn、mp、mD . 现用光子能量为E 的 射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为Dpn 若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是A 1 ( mDmpmn )c2E B 1 ( mDmnmp )c2E 22C 1 ( mDmpmn )c2ED 1 ( mDmnmp )c2E2210、 04 江苏 27 下列说法正确的是（ ）A. 射线与 射线都是电磁波D. 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C. 用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D. 原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量11、 05（江苏卷） 37 .下列四个方程中，表示重
21、核裂变的是A 1124Na1224Mg10 eB 147N24 He1817O11HC23592U01n 3692Kr14156Ba 301nD 12H13H24He01n12、 06（江苏卷） 50质子（ p）和 粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为RP 和 R，周期分别为T P 和 T ，则下列选项正确的是AA R p : R1 : 2Tp : T1 : 2C R p : R1: 1Tp : T1 : 2B R p : R1 :1Tp: T1 : 1D R p : R1: 2Tp: T1 : 113、 06（重庆卷） 58 .14C 是一种半衰期为5730 年的放
22、射性同位素。若考古工作者探测到某14的含量为原来的1，则该古树死亡时间距今大约古木中 C4A.22920 年B.11460C.5730 年D.2865 年14 （湖 北省武汉 市部分 学 校 2008 届 新高三起点调研） 太阳内部的热 核反应方程为: 12 H 13 H24He 01n 下列说法正确的是（）A 12 H 和 13 H 是两种不同元素的原子核B 12 H 和 13 H 是氢的两种同位素的原子核C这个反应既是核反应，也是化学反应D 这个反应过程中有质量亏损15. （湖北省八校 2008届第二次联考）据最新报道，放射性同位素钬16667Ho ，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数
23、与核外电子数之差是A 32B 67C 99D 16616、（湖北省部分重点2008 年 4 月联考） 据新化社报道，由我国自行设计，研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳 ”）已完成了首次一程调试。下列关于“人造太阳 ”的说法中正确的是（）A. “人造太阳 ”的核反应方程是 12 H11H24He 01n23592U01n14155Ba 3592Kr 301 nB. 人“造太阳 ”的核反应方程是C.根据公式 E= mc2 可知，核燃料的质量相同，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多D.根据公式 E=mc2 可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同 221
24、H 32He+10 n+3.26 MeV17、 (2009 届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷) 某放射性元素经过6 次 衰变和 8次衰变，生成了新核则新核和原来的原子核相比( )A质子数减少了 12 B 质子数减少了 20 C 中子数减少了 14 D 核子数减少了2418、（宜宾市 2008 级第二次诊断）下列说法正确的是 A 铀 235 只要俘获中子就能进行链式反应B21 H 31 H42 He 01 n 方程所描述的是核裂变反应C粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D放射性元素发生正电子衰变时，产生的新核质量数不变，核电荷数减少19、（赤峰市 08 届四月份全市统考） 241
25、1 Na 是人工产生的放射性元素，的衰变为 2412 Mg 关于 2411 Na 衰变为 2412 Mg ，下列描述正确的是：A上述核反应属于 衰变 B上述核反应属于 衰变C 2411 Na 的半衰期随温度升高、压强增大而变小D 2411 Na 的半衰期随着数量的减少而增大12411 Na 产生后会自发20、（赤峰市08 届四月份全市统考） 正负电子对撞后湮灭成两个频率相同的光子已知普朗克恒量为 h，电子质量为 m，电荷量为e，电磁波在真空中传播速度是c，不计电子的初速度，则生成的光子在折射率为n 的介质中传播的波长为：A n2 h B nhe Ch D nhmemcnmc2mc天门中学、枝江
26、中学K 电子21、（湖北省 广华中学、随州一中 五月四校联考）某元素的原子核可以俘获自身核外的一个而转变成新元素， 这种现象称为K 俘获， 在 K 俘获的过程中， 原子核将会放出K 电子的结合能。关于 K 俘获的过程，下列说法中正确的是A原子序数不变B原子序数减小C原子总质量不变D 原子总质量减小22、（天门市2008 年高考第二轮模拟）一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成如下图所示的两个圆形径迹，两个圆的关径之比为 1:16，则（）A 该原子核发生了 衰变B反冲核沿小圆做逆时针方向运动C原来静止的原子核的原子序数为15D 沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相等23、（武汉市 2008 届高中毕业生二月调考）利用氦-3