吉林大学 2016 年原子与分子物理研究所真题
高考物理大一轮精准复习练习：专题十六 原子物理与原子核物理+Word版含解析 (1).docx
专题十六原子物理与原子核物理挖命题【考情探究】分析解读本专题内容是选修3-5模块的两个重要内容之一,由原来的选考内容改为必考内容,命题难度不大,但考点较多,主要包括光电效应、氢原子能级、氢原子光谱、原子结构和原子核。
复习时应注重四个问题:一是精读教材,熟练掌握教材内容,重视课后习题;二是重视与现代科技相联系的题目;三是把重点放在光电效应、氢原子能级跃迁规律、核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算上;四是动量守恒定律在核反应过程中的应用。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一原子物理1.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了()A.原子的核式结构模型B.原子核内有中子存在C.电子是原子的组成部分D.原子核是由质子和中子组成的答案A2.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。
利用氢气放电管可以获得氢原子光谱,根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理。
已知氢原子的基态能量为E,激发态能量为E n=,其中n=2,3,4,…。
1885年,巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析, 1发现这些谱线的波长能够用一个公式表示,这个公式写做=R(-),n=3,4,5,…。
式中R叫做里德伯常量,这个公式称为巴耳末公式。
用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则里德伯常量R可以表示为() A.- B. C.- D.答案C考点二原子核3.用中子n)轰击铝27Al),产生钠24Na)和X,则X是()A.电子B.质子C.正电子D.α粒子答案D4.关于α、β、γ三种射线,下列说法正确的是()A.三种射线都带电B.三种射线都是电磁波C.α射线的电离能力最强D.β射线的穿透能力最强答案C5.碳12的原子核是由6个质子和6个中子构成的,各质子之间存在着三种相互作用力,万有引力、库仑力和核力。
这三种相互作用力的大小由弱到强的顺序是()A.万有引力、库仑力、核力B.万有引力、核力、库仑力C.库仑力、万有引力、核力D.核力、万有引力、库仑力答案A6.一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子,释放17.6MeV的能量。
原子物理期末试卷吉林大学
原子物理期末试题（物理学院本科2009级用，试题共 5 页，时间2.5小时。
卷面共计100 分。
）（答案一律写在答题纸上）一、选择题（单选或多选，每小题1.5分，共计27分）答案按顺序写在答题纸上1.1897年汤姆逊证实电子存在的各种实验依据中，包含以下哪些？A 阴极射线发生大角散射B 阴极射线的荷质比远大于其它粒子C 阴极射线质量远小于原子质量D 阴极射线经磁场后分裂为2束2. 结合史特恩-盖拉赫实验以及相关原子理论，可以知道A 顺磁性原子在均匀磁场中发生原子有效磁矩的空间取向量子化B 有效磁矩为0的原子在非均匀磁场中发生原子角动量的空间取向量子化C 原子总角动量不为0时，原子的总有效磁矩也一定不为0D 氮原子有效磁矩发生取向量子化时，原子内总自旋磁矩一定是取向量子化的3. 1911年卢瑟福提出了原子的核式结构模型，根据该模型能够知道A原子核的质量远大于电子质量 B 原子核由中子和质子构成C原子半径在 10-10 m 量级 D 入射α粒子的散射方向与靶物质种类无关4. 在玻尔氢原子理论框架内，能够知道A原子内电子的动能是量子化的 B 原子整体平动时，平动动能是量子化的C原子的内部能量是量子化的 D 赖曼系和巴尔末系的谱线强度不同5. 关于1927年的戴维逊-革末实验，下述说法成立的是A 直接地验证了质子的波动性 B观测到了带电粒子在晶体中的衍射C 支持了玻恩提出的物质波假说D 观测到了电子的隧道效应6.钠黄色双线由5890Å和5896Å的两条谱线构成，在磁场中发生塞曼效应，则A 对应5890Å的跃迁分裂为6条B 表现为σ偏振的塞曼谱线共有6条C 平行于弱磁场方向可见6条谱线D 磁场增强时，谱线总数可能会减少7. 以下哪些现象是由电子自身的自旋-轨道相互作用所引起？A铅原子中 6p7s电子发生 jj 耦合 B氦原子能级中存在三重态 1s2p 3P2,1,0C 碱金属原子光谱包含主、漫、锐、基四个线系 D电子的隧道效应8. 某双原子分子有2个价电子，所处电子态为3∏2。
(完整版)原子物理试题集及答案
第一章填空1、（ ）实验否定了汤姆逊原子结构模形。
答：（α粒子散射）。
2、原子核式结构模型是（）。
3、夫兰克—赫兹实验证明了（ ）答原子能级的存在。
4、德布罗意波的实验验证是（ ）答电子衍射实验。
选择题1、原子核式模型的实验依据是：（只选一个）（A ）α粒子散射实验。
（B ）光电效应，（C ）康谱顿效应，（D ）夫兰克—赫兹实验。
答（A ）2、α粒子散射实验实验得到的结果：（A ）绝大多数α粒子的偏转角大于90。
，（B ）只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。
（C ）只有1/800的α粒子偏转角大于90。
，其中有接近180。
的。
（D ）全部α粒子偏转角大于90。
答（C ）第二章填空1、光谱的类型（ ）光谱、 （ ）光谱 ， （ ）光谱。
答：线状、带状，连续。
2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是（ ）、 （ ）、（ ）、（ ） 答；（红、深绿、青、紫）3、氢原子光谱的前4个谱线系是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
答“（赖曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇开）4、玻尔理论的三个假设是（1）、（（2）（ ）（3）（ ）5、能级简并是指（n 个状态的能量是相同的状况）6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是（简并）的，简并度为（n ）7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时，在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道？（答案3个）（可作填空或选择）8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为（ ）A ，半短轴分别为（ ）A 、（ ）A 。
解：根据半长轴20a a nZ =可得： 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子能量中能是（A ）12.1eV , (B)10.2 Ev .（C ）12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ，（D ）12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上？答（1）光谱的实验资料和经验规律，（2）以实验基础的原子核式结构模型，（3）从黑体辐射的事实发展出来的量子论。
原子核物理试卷及答案10套
原子核物理 试卷A试简述下列物理概念 （20分）1．深度非弹性散射 2．同位旋 3．复合核 4．长射程α粒子壳层模型之所以成立的主要依据有哪些？它的基本思想是什么？并举两个用壳层模型解释实验现象较成功的例子。
（10分）用某一能量的124C +轰击209Bi 靶，得210Po 的生成率为311.610S -⨯，已知束流强度为0.1A μ，靶厚为2340gcm μ-（薄靶），求反应截面。
（10分）快中子照射铌靶时，能发生反应9392(,2)mNb n n Nb ，1/29210.15mT dNb β-=−−−−→ ，已知铌靶面积为23cm ，厚度为0.1cm ，靶面垂直于中子束，求铌靶经通量密度为102110cm s --的14MeV 中子照射8小时后，再冷却20天后的放射性活度（已知该反应截面935mb σ=，38.57Nb gcm ρ-=，93Nb 丰度为100o o ）。
（15分）226Ra 是238U 衰变的产物，在铀矿中每62.810⨯个238U 原子便伴有一个226Ra 原子。
若已知226Ra 的半衰期2261/2()1620T Ra =年，而238U 的半衰期远远大于226Ra 的半衰期，试求238U 的半衰期。
（10分）对23(,)H d p H 反应，已知入射氘核能量 1.2d E MeV =，质子与氘核运动方向成直角飞出去，并具有能量 3.30p T MeV =，试求核反应的反应能。
（10分）95Zr 的衰变纲图如下图，试根据β衰变和γ跃迁的选择定则判断每一β衰变的衰变级次和每一γ跃迁的跃迁类型。
（15分）试求活度1.0毫居里的59Fe 在1秒钟内发射的每一能量的光子数和内转换电子的数目。
59Fe 核衰变纲图如下图。
各γ光子的内转换系数等于411.810()γ-⨯、421.410()γ-⨯和33710()γ-⨯，发射2γ和3γ的几率之比等于1：15。
（10分）试卷（B卷）一、简述下列物理名词：（15分）1、削裂反应2、全融合反应3、镜像核4、轨道电子俘获二、简述液滴模型的实验基础，液滴模型的基本思想和成功应用液滴模型的两个例子。
原子物理真题合集答案解析
原子物理真题合集答案解析是物理学领域的一个重要分支，研究原子及其内部结构以及原子与外界环境的相互作用。
在学习的过程中，做一些真题合集是非常有帮助的，可以帮助我们巩固知识点，并了解考试的出题风格。
下面，我将为大家提供一些真题合集的答案解析，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 题目：电子与质子的静电相互作用力大小为F，当电子入射速度增加到原来的四倍时，电子与质子的相互作用力大小为多少？解析：根据库仑定律，电子与质子之间的静电相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
因此，当电子的速度增加到原来的四倍时，电子与质子之间的距离也会相应地变大四倍。
根据静电相互作用力与距离的关系，我们可以得出新的相互作用力大小F'与原来的相互作用力大小F的关系为F'=F/16。
2. 题目：一个原子的电子从能量为E1的能级跃迁到能量为E2的能级，跃迁过程中发射一个光子，光子的能量为E3。
若能量E1、E2和E3满足能量守恒定律，那么它们之间的关系是什么？解析：根据能量守恒定律，原子电子跃迁所吸收或发射的光子的能量等于能级之间的能量差。
因此，光子的能量E3等于能级E1与E2之间的能量差，即E3 = E2 - E1。
3. 题目：加速器中的质子被加速到相对论速度，其动能为K。
如果将这个质子的动能增加一倍，那么质子的速度会增加到原来的多少倍？解析：根据相对论动能公式K = (γ - 1)mc²，其中γ为洛伦兹因子，m为质子的静止质量，c为光速。
如果将质子的动能增加一倍，那么新的动能为2K。
将这个值代入相对论动能公式，我们可以解出新的γ值，然后利用γ = 1/√(1 - (v/c)²) 转化为速度的表达式，得出新的速度与原来速度的倍数关系。
4. 题目：电离能是描述原子束缚电子与原子核相互作用强度的物理量。
某一类型的原子的第一激发态电离能为E1，而第二激发态电离能为E2。
那么，这个原子的基态电离能大致为多少？解析：根据原子的能级结构，第一激发态是电子从基态跃迁到第一个激发态，第二激发态是电子从第一个激发态跃迁到第二个激发态。
吉林大学大学物理期末试卷及答案
吉林大学物理试题（2007~2008学年第二学期）（上册）注意：第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内，否则按零分处理。
玻尔兹曼常数: 1231038.1--⋅⨯=K J k 普适气体常数：1131.8--⋅⋅=K mol J R 一、 单选题1、汽车用不变力制动时，决定其停止下来所通过路程的量是（A ） 速度 （B ）质量 (C) 动量 (D) 动能2、一均质细棒绕过其一端和绕过其中心并与棒垂直的轴转动时，角加速度β相等， 则二种情况下棒所受的外力矩之比21:M M 是（A ）1:1 （B ）2:1 （C ）4:1 （D ）1:43、在由两个质点组成的系统中，若此系统所受的外力的矢量和为零，则此系统（A ）动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能确定（B ）动量守恒，但机械能和角动量是否守恒不能确定 (C ) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能确定 (D) 动量、机械能守恒、角动量均守恒4、已知一定量的某种理想气体，在温度为T 1与T 2时，分子最可几速率分别为1p υ和 2p υ，分子速率分布函数的最大值分别为)(1p f υ和)(2p f υ。
若21T T >，则（A ）21p p υυ>，)()(21p p f f υυ> (B) 21p p υυ>，)()(21p p f f υυ< （C ）21p p υυ<，)()(21p p f f υυ> （C ）21p p υυ<，)()(21p p f f υυ< 5、两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和摩尔数分别相同，则（A ）两种气体分子的平均平动动能相同 ( B) 两种气体分子的平均动能相同 （C ）两种气体分子的平均速率相同 （D ）两种气体的内能相同6、有人设计一台卡诺热机（可逆的），每循环一次可以从400k 的高温热源吸热1800J ，向300k 的低温热源放热800J 。
2010级原子物理试题 吉林大学
8.99 10 9 牛顿 米 2 / 库仑 2 ;
氢原子第一玻尔半径 a1=
4 0 h 2 =0.529Å； 4 2 me 2
hcR=13.6 eV，
hc=1.24110 eV· m；
-6
2 2 Z s) 4 n 3 最后一个电子的能量公式： E Rhc ( Z 2 ) Rhc (4 ( ) 1 4 n n j 2
e 5 -1 = 0.9273210−23 J/T 5.788 10 eV T ； 2m
2 2 me = 10973731 m−1 ; (4 0 ) 2 h 3 c
1 4 0
精细结构常数：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
里德堡常数 R =
e2 4 0 c
1 ； 137
真空介电常数0 ：
1
i
2 2 二、 （15 分）硼原子的 3 S1/2 2 P3/2 跃迁在外磁场（B 已知）中发生塞曼效
应。 计算新旧谱线的波数差, 画相关能级图, 标出容许跃迁及其偏振类型。 三、 （5 分）地球上的某种原子处于基态时,在某一个亚壳层内有且只有 3 个价电 子。原子的其它电子均处于自旋配对状态。设价电子之间服从 LS 耦合。分 析并写出这种原子可能的基态原子态。
2
八、 （8 分） 已知 210Po 发生 衰变,可直接衰变到子核
206
Pb （稳定核） 的基态, 也
可衰变至其 800 keV 的激发态， 然后此激发态直接退激到基态。 又已知 210Po 核、206Pb 核、粒子的结合能分别约为 1644、1621、28 MeV。 （1）经 1.5 个半衰期的时间后,原样品中 （2）估算 210Po 原子的原子量。 （3）估算粒子的动能。 （4）210Po 样品中能观察到 Pb 和 Po 元素的特征 X 射线。请解释成因。 九、 （14 分）针对原子序数 Z=70 的 Yb 元素， （１）写出基态的核外电子排布式； （２）写出基态的原子态； （３）计算基态的有效磁距； （４）计算 K Ｘ 射线的波数； （５） 考虑精细结构,Ｋ和 L 线系各分别包含几条特征Ｘ射线？
吉林大学物理化学考研题库
吉林大学物理化学考研题库吉林大学物理化学是一门综合性学科，它结合了物理学的原理和化学现象的分析，是研究生考试中的一个重要科目。
以下是一些可能的物理化学考研题目，供同学们复习参考：一、选择题1. 根据热力学第一定律，下列哪一项不是能量守恒的表现形式？A. 系统与环境之间的能量交换B. 系统内部能量的转换C. 系统与环境之间的能量转化D. 系统内部能量的消失2. 在理想气体状态方程 PV = nRT 中，下列哪个变量是温度的函数？A. P（压强）B. V（体积）C. n（摩尔数）D. R（气体常数）二、简答题1. 简述吉布斯自由能（Gibbs free energy）的概念及其在物理化学中的应用。
2. 解释什么是化学平衡常数，并举例说明如何计算一个化学反应的平衡常数。
三、计算题1. 给定一个反应：\[ A(g) + 2B(g) \leftrightarrow 3C(g) \]初始时，\[ [A] = 1.0 \, \text{M}, \, [B] = 2.0 \, \text{M}, \, [C] = 0 \, \text{M} \]假设反应达到平衡时，\[ [C] = 0.6 \, \text{M} \]，求平衡时\[ [A] \] 和\[ [B] \] 的浓度。
2. 一个理想气体在绝热过程中膨胀，其初始体积为 \( V_1 = 2.0 \, \text{L} \)，初始温度为 \( T_1 = 300 \, \text{K} \)。
如果气体在膨胀过程中体积变为 \( V_2 = 4.0 \, \text{L} \)，求最终温度\( T_2 \)。
四、论述题1. 论述熵的概念及其在热力学第二定律中的重要性。
2. 讨论温度、压力和体积对化学反应速率的影响，并给出相应的物理化学原理。
请注意，以上题目仅为示例，实际的考研题库可能包含更广泛的题目类型和更复杂的题目。
建议同学们在复习时参考历年真题和专业教材，以全面掌握物理化学的知识点。
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吉林大学 2016 年原子与分子物理研究所真题
固体物理
一、简答题
1、晶体结合类型有哪些？并指出相应的成键类型？
2、画出 CsCl 和钙钛矿（3BaTiO ）结构（没有写错真题就如此！）。
3、何谓肖脱基缺陷？
4、近自由电子近似。
5、用作图法画出二维正方格子的头二布里渊区。
6、库伯（L. N. Cooper ）对。
7、PN 结。
8、何谓极化激元？ 二、
1、简述晶格振动的德拜模型和爱因斯坦模型的区别及适用范围。
2、何谓纳米材料？指出纳米材料有哪几种类型。
三、写出结合结构因子表达式；求出金刚石衍射不为零的条件。
四、在离子晶体中，晶体的介电常数与纵、横光学模频率 LO ω、TO ω 满足非常简单的关系（LST 关系），试从长光学模与电磁耦合的黄昆方程出发，推导 LST 关系：
2
LO
2TO
(0)(),ωεεω=∞
其中，黄昆方程为
11121222,.U b b U b b ∂⎧
=-=+⎪⎪∂⎨
∂⎪=-=+⎪∂⎩
W W E W
P W E E 式中 W 为正负离子的相对位移；E 是宏观电场；P 是极化强度；11b ，12b ，
22b 是三个待定参数。
五、利用紧束缚近似，证明晶体 s 带的能量关系为
i ()e (),m s s m E E βγ⋅=--∑k R k R
进而证明面心立方晶格 S 带的能量与波矢的关系为
()111111
222222()4cos cos cos cos cos cos ,S S x y x z y z E E k a k a k a k a k a k a βγ=--++k
式中 β 和 γ 反映原子间的相互作用，一般取正值；a 为晶格常数。
普通物理
一、简答题
（1）写出真空中静电场的 Gauss 定理的物理表述，并用公式予以表达； （2）请写出毕奥-萨伐尔定律的物理表述，并用公式予以表达； （3）请写出感生电流的形成条件。
二、测量值 x 和 y 有下列关系：
2
,ax y b x =+
利用这些数据估计 1.0x =， 3.5x =，12x = 时的 y 值，并指出这个 3 个估计值哪一个比较精确。
三、某欠阻尼振子，其角频率为 ω。
相继两次振动的最大位移分别为 1x 和 2x 。
求阻尼因数 β。
四、（1）质量为 m 的粒子在势能为
22
()cx
V x x a
=+ 的保守力场中运动，其中 c 和 a 为正的常数。
求稳定平衡位置及其在它附近的小振动的周期。
（2
）如果粒子从稳定平衡位置以速度 v 开始运动，求 v 值得范围使粒子：（a ）振动；（b ）逃到 -∞；（c ）逃到 +∞。
五、如图所示为一电子速度选择器，K 为电子枪，由枪中沿 KA 方向射出的电子速度不一。
当电子通过方向相互垂直的均匀电场和磁场后，只有一定数量的电子能够沿直线前进通过小孔 S 。
设产生均匀电场的平行极板间的电压为 400 伏特，极板间距为 0.05 米，垂直纸面的均匀磁场的磁感应强度为 0.08 特斯拉。
问：（1）磁场的指向是向纸内还是纸外，为什么？（2）速率为多大的电子才能通过小孔 S ？
K。