原子物理学期末考试模拟试卷B参考答案
原子物理学试题(B卷)
1宜宾学院20xx ——20xx 学年度下期《原子物理学》试题（B 卷）说明：（1）本试题共3 页 三 大题，适用于 物理与电子工程学院 物理学专业。
（2）常数表： h = 6.626 ⨯10-34J ⋅s = 4.136⨯10-15eV ⋅s ；R ∝ = 1.097⨯107m -1；e = 1.602 ⨯ 10-19C ；N A = 6.022⨯1023mol -1； hc = 1240eV ⋅nm ；k = 1.380⨯10-23J ⋅K -1 = 8.617⨯10-5eV ⋅K ； m e = 9.11⨯10-31kg = 0.511Mev/c2；m p = 1.67⨯10-27kg = 938MeV/c 2；a 0 = 0.529⨯10-10m ； m p = 1.67⨯10-27kg = 938MeV/c 2；μB = 9.274⨯10-24J ⋅T -1= 5.788⨯10-5eV ⋅T -； u = 1.66⨯10-27kg = 931MeV/c 2；e24πε = 1.44eV ⋅nm考试时间：120分钟一、填空题（每小题 3 分，共 21 分）1．处于基态42S 1/2的钾原子在B =0.500T 的弱磁场中，可分裂为 个能级，相邻 能级间隔为 （三位有效数字）。
2．原子有效磁矩与原子总磁矩的关系是__________________________________。
3．泡利不相容原理可表述为：_______________________________________________ ____________________。
它只对________子适用，而对____________子不适用。
4．氦原子的激发态常常是其中的一个电子被激发，另一个电子仍留在1s 态，这种情况下，电偶极跃迁的选择定则可简化为∆L = ，∆J = 。
5．锂原子（Z =3）基线系（柏格曼系）的第一条谱线的光子能量约为 eV （仅需两位有效数字）。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 原子物理学研究的主要对象是（）。
A. 原子核B. 原子C. 分子D. 电子答案：B2. 原子核的组成是（）。
A. 质子和电子B. 质子和中子C. 电子和中子D. 原子和电子答案：B3. 原子的核外电子排布遵循（）。
A. 泡利不相容原理B. 能量最低原理C. 洪特规则D. 所有上述规则答案：D4. 原子核的放射性衰变包括（）。
A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 所有上述衰变答案：D5. 原子核的结合能是指（）。
A. 原子核中所有核子的总能量B. 原子核中所有核子的总质量C. 原子核中所有核子的总动量D. 原子核中所有核子的总能量与原子核总能量之差答案：D6. 原子核的自旋量子数是（）。
A. 0B. 1/2C. 1D. 2答案：B7. 原子核的同位素是指（）。
A. 具有相同原子序数但不同质量数的原子核B. 具有相同质量数但不同原子序数的原子核C. 具有相同原子序数和质量数的原子核D. 具有不同原子序数和质量数的原子核答案：A8. 原子核的磁矩是由（）产生的。
A. 电子的自旋B. 电子的轨道运动C. 原子核的自旋D. 原子核的轨道运动答案：C9. 原子核的磁共振现象是由于（）。
A. 原子核的自旋B. 原子核的磁矩C. 外部磁场D. 外部磁场与原子核磁矩的相互作用答案：D10. 原子核的衰变常数是（）。
A. 与时间无关的常数B. 与衰变物质的质量有关C. 与衰变物质的体积有关D. 与衰变物质的密度有关答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 原子物理学的奠基人是______。
答案：尼尔斯·玻尔2. 原子核由______和______组成。
答案：质子；中子3. 原子的电子排布遵循______原理。
答案：泡利不相容4. 原子核的放射性衰变包括______衰变、______衰变和______衰变。
答案：α；β；γ5. 原子核的结合能是______与______之差。
原子物理学习题答案2key
皖西学院近代物理期末考试试卷答案(共100分)一．选择题(共10题, 共有30分,每题为3分 ) 1.C 2.A 3.C 4.B 5.A 6.B 7.A 提示：g h B ==⨯⨯⨯⨯⨯=--νμB 662610168109274100815341024..... 8.B提示：Z A n X H N Y 11715*Z A ''+→→+10A =15-1=14 , Z=7-1=6 , 这是614C 。
A '=15-1=14 , Z '=7-0=7 , 这是714N 。
故应选B 。
9.C 10.C二．填空题(共8题, 共有32分 )1.2 （1分）； 0.927⨯10-23J 或5.79⨯10-5eV (4分) 。
----(5分)2.原子的有效磁矩是原子的总磁矩在总角动量方向上的投影。
----(3分)3.在同一原子中不能有两个或两个以上的电子处于同一状态（或：在同一原子中不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的n l m m l s ,,,四个量子数）(3分)；费米(1分); 玻色(1分)。
----(5分)4.±1（1分）；0，±1（0→0除外）（2分）。
----(3分)5.0.66----(5分)6.非极性；极性。
（每空1.5分）----(3分)7.穆斯堡尔 (1.5分)； 穆斯堡尔效应 (1.5分)。
----(3分)8.2.8⨯10-10米。
----(5分)三．计算题(共4题, 共有38分 ) 1.解::由于2p 5与2p 1互补，故1s 22s 22p 5形成的谱项与1s 22s 22p 1是相同的, 所以题中的电子组态转化为1s 22s 22p 13p 1。
(5分)原子态由2p 13p 1决定，l 1=l 2=1, s 1=s 2=1/2, 在L-S 耦合下有：L ＝2,1,0; S ＝1,0; 可形成的原子态为 3S 1, 3P 2, 1, 0, 3D 3, 2, 1，1S 0，1P 1，1D 2 (5分)----(10分)2.解:：可能的原子态 （3分） 4s4s ：10S ； 4s4p ：11P 、32,1,0P ； 4s5s ：1S 0，3S 1 能级跃迁图 （5分）----(8分)3.解::利用布拉格条件,可得sin θ=n d n n λ20178922020388043879=⨯⨯=.... (4分)可取 n =1,2, 于是有θ1262=o "和θ26121=o ". (2分)对上式取微分, 可得: cos θ d θ=.2d dn λ(2分) 在将λθsin 2=d n 代入上式,即得：d θ=tan θ .d λλ (2分)按题意,要求波长最后一位数字精确, 即要求 d λλ≈⨯-2105因此θ的精确度分别为"04.0和.13.0" (2分)----(12分)4.解:：∆E = R He hcZ 2[1/12 - 1/32] = 13.6⨯4⨯8/9 = 48.36eV (3分)当E k ≥∆E 时, 其中E k = 12m e V 2, 能使He +激发到第二激发态 (2分)V min = (2∆E /m e ) 1/2 = (2⨯48.36/(0.511⨯106)) 1/2⨯3⨯108 = 4.13⨯106m ⋅s -1 (3分)----(8分)4s5s 4s4p4s4s1S 01S03S 13P 03P 13P 21P 1。
2019-2020学年第二学期人教版物理选修3-5第十八章 原子结构期末复习模拟测试含答案
绝密★启用前2019-2020学年第二学期人教版物理选修3-5第十八章原子结构期末复习模拟测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.我们观察到的太阳光谱是()A．明线光谱B．吸收光谱C．连续光谱D．氢原子光谱2.根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为()A． 13.6 EvB． 3.4 eVC． 10.2 eVD． 12.09 eV3.如图所示为α粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是()A． 1 305、25、7、1B． 202、405、625、825C． 1 202、1 010、723、203D． 1 202、1 305、723、2034.仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是()A．氢原子只有几个能级B．氢原子只能发出平行光C．氢原子有时发光，有时不发光D．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的5.关于原子结构，下列说法正确的是()A．原子中的原子核很小，核外很“空旷”B．原子核半径的数量级是10－10mC．原子的全部电荷都集中在原子核里D．原子的全部质量都集中在原子核里6.如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子()A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不对7.下列关于原子结构的说法中，正确的是()A．电子的发现说明原子是可再分的B．玻尔的原子理论完全否定了原子的核式结构学说C．玻尔的原子理论能成功解释各种原子发光现象D．大量氢原子从n＝5的激发态向低能态跃迁时，最多可以产生15种不同频率的光子8.对α粒子散射实验的实验装置的描述，你认为正确的有()A．实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的放大镜B．金箔的厚度对实验无影响C．如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象D．实验装置放在空气中和真空中都可以9.如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为()A．a元素B．b元素C．c元素D．d元素10.从阴极射线管发射出的一束电子，通过图示的磁场，以下四幅图中能正确描绘电子偏转情况的是()A．B．C．D．二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)根据玻尔的氢原子理论，下列说法中正确的是()A．氢原子的轨道是不连续的B．氢原子具有的稳定能量状态称为定态C．氢原子在辐射光子的同时能量也在减小D．用任何光照射氢原子都可以使其发生跃迁12.(多选)关于光谱，下列说法正确的是()A．炽热的液体发射连续谱B．发射光谱一定是连续谱C．线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析D．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱13.(多选)根据玻尔理论，以下说法正确的是()A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是不连续的D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差14.(多选)如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有()A．电子轨道半径减小，动能增大B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C．由n＝4跃迁到n＝1时发出光子的频率最小D．金属钾的逸出功为2.25 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.α粒子与金原子核发生对心碰撞时，接近金原子核中心的最小距离为2.0×10－14m，已知金的摩尔质量是0.197 kg/mol，阿伏加德罗常数为6×1023mol－1，试估算金原子核的平均密度是多少？16.已知氢原子光谱中巴耳末系第一条谱线Hα的波长为656.47 nm，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，真空中的光速c＝3×108m·s－1.(1)试推算里德伯常量的值；(2)利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长和对应光子的能量．17.氢原子处于基态时，原子能量E1＝－13.6 eV，普朗克常量取h＝6.6×10－34J·s.(1)处于n＝2激发态的氢原子，至少要吸收多大能量的光子才能电离？(2)今有一群处于n＝4激发态的氢原子，最多可以辐射几种不同频率的光子？其中最小的频率是多少？(结果保留2位有效数字)18.已知电子质量为9.1×10－31kg，带电荷量为－1.6×10－19C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为5.3×10－11m时，求电子绕核运动的速率、频率、动能和等效的电流．答案1.【答案】B【解析】太阳是高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，某些特定频率的光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，因此，选项B 正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原子物理学期末考试模拟试卷B 参考答案
一．选择题(共11题, 共有30分 )
1.B ----(3分)
2.C ----(3分)
3.C ----(2分)
4.C (由∆L =±01,；∆J =±01,，0→0除外可得) 。
----(3分)
5.B ----(2分)
6.A ----(3分)
7.B ----(3分)
8.C ----(3分)
9.C ----(3分)
10.B ----(3分)
11.D ----(2分)
二．填空题(共8题, 共有30分 ) 1.2/122/122/32/12
2P 2S P 2S →→n n。
（各1.5分）----(3分)
2.11.⨯1010Hz ----(5分)
3.22.8 ----(3分)
4.15；432S ；4；4；2（每空1分）。
----(5分)
5.单；三；五。
----(3分)
6.同位素 （1.5分）; 同量异位素 (1.5分)。
----(3分)
7.正 (1分)； r 0A 1/3 (2分)； 核子数A (1分)； 均相同 (1分)。
----(5分)
8.938 ----(3分)
三．计算题(共4题, 共有40分 ) 1.解:：
L=2, M L =±±210,, ∴L z =0,,2 ±±
|L |2=L(L+1) 2
=62 L zmax =2 L zmin =0.
又：|L |2=L z 2+L y 2+L x 2 ∴ L x 2+L y 2=|L |2-L z 2 ( 2分) (1) (L x 2+L y 2) min =|L |2-L zmax 2=（6-4）222 = ( 2分) (2) (L x 2+L y 2) max =|L |2-L zmin 2=(6-0) 2
=6 2
( 2分) (3) L=2 ,M L =1 ,即L z =
则L z 2+L y 2=|L |2-L z 2=(6-1) 2 =52 ( 2分) (4) 从这里只能确定L x 2+L y 2的值,而不能确定L x 和L y 的值. ( 2分)
----(10分) 2.解::
波长为300nm 的单个光子的能量为
,J 106.6J 10
00.3100.3106.619
7
834---⨯=⨯⨯⨯⨯===λhc hv E (2分) 所以光子数通量为
21419
14
m s 105.410
6.6103----⨯=⨯⨯==E I N (3分) ----(5分)
3.解:：
(1) 能级图 (5分) 基态3s3s 1S 0； 3s3p 1P 1, 3P 2,1,0； 3s4s 1S 0，3S 1；
3s4p 11P ，3210P ,,； (4分) (2) 范例 (6分)
允许跃迁如：31110s3p P 3s3s S →；
禁戒跃迁如：3s4p P 3s3p P 1
11
1→（因
反常塞曼效应如：
3s4s S 3s3p P 3131→；
正常塞曼效应如：3s4p P 3s4s S 1110→
----(15分)
4.解:：
(1) ()σθθ=⎛⎝ ⎫
⎭⎪-a 42
2
4sin
()a r m =m i n
()()σθθ=⎡⎣⎢⎢⎤⎦
⎥⎥-r m m i n s i n 422
4 (4分)
1
P 1
3s4p
3s4s 1
S 0
1
P 1
3s3p
3s3s 1
S 0
正常
禁戒
允许
3P
13
P 23P 0
3s4p
3s4s 3s3p
3
S 1
3
P 13P
3
P 2
反常
=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫
⎭
⎪
=⨯-40412161024
3.fm 2/sr=16b/sr (1分)
(2)
()[]2
90π︒=b σ
()
()2/90min m r b =︒
()2
m i n 2π⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡=m r σ (4分)
=⨯⎛⎝ ⎫
⎭
⎪=⨯31440213102
3..fm 2=13b (1分)
----(10分)。