2020届物理自主招生(强基计划)辅导练习与答案(原子与原子核一)

1、2020届自主招生（强基计划）辅导练习（原子与原子核一）班级 姓名1 .下列说法中正确的是（）A.炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱；B.各种原子的明线光谱中的明线和它的吸收光谱中的暗线必定一一对应；C.气体发出的光只能产生明线光谱；D.甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱；【答案】A2 .关于太阳的光谱，下列说法正确的是（）A.太阳光谱为连续光谱B.研究太阳光谱，可以了解太阳大气的物质成份C.太阳光谱为吸收光谱D.研究太阳光谱，可以了解地球大气层的物质成分【答案】BC3. 一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（）A.可能吸收一系列

2、频率不同的光子，,形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线【答案】B4 .用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三 种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为M、亚、w,由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为（）A.hvi;B.h "C.h （m+；D.h（什 必+团【答案】BC5 .如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右

3、的波长依次增大，则正确的是（）【答案】C6 .氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（）A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大【答案DR7Re |7 .一群氢原子处于n=3的激发态，原子在向较低能级跃迁的过程中向外发出光 门 4器国子。若用这些光照射逸出功为 2.49 eV的金属钠，则下列说法正确的是（）"71MeVA,能发出三种频

4、率不同的光，其中从 n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短皿小蜀,8 .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的初动能最大值为9. 60 eV【答案】D放射源p_L照相底片9 .置于铅盒中的放射源发射的、 和 射线，由铅盒小孔射出，在孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线 b发生了偏转，则图中的()A.a为a射线，b为3射线B.a为3射线，b为a射线C.a为丫射线，b为a射线D.a为丫射线，b为3射线【答案】D9 . 一个

5、具有Eko=13.6eV动能、处于基态的氢原子，与一个静止的、同样处于基态的氢原子发生正碰，则该碰撞()A. 一定为弹性碰撞B.可能为非完全弹性碰撞C.不可能为完全非弹性碰撞D.可能为完全非弹性碰撞【答案】A10 .(2012北约自主招生真题)氢原子模型中，轨道的量子化条件为：2兀产nM,其中rn为n级轨道半径，九为n级的物质波的波长。已知电子电量e、静电力恒量 k、电子质量 m、普朗克常数h。(1)求第n级的电子轨道半径。(2)求第n级得电子的运动周期。(3)偶电子素的量子化条件为2Tt(2r)=n?n (偶电子素是指反电子与电子构成的体系，它们绕两点中心做圆运动)，求偶电子素中第n级得电子

6、轨道半径rn。解析】C1由k二二mL, 2皿=n兀，mv=h，2 公联立解得笫轨道半径尸离2ffl k h,5t I T ) ATTke m联立解得第口级的电子的运动周期T二 勤；,、 4k 132。)由 ky =m -» 2 耳2口尸： ,j inv=hx?.3) 也联立解得偶电子素中第n级的电子珈道半径。二- 4/r wK点评1此题以氢原子模型切入，量在考查肆仑定律、牛顿第二定律,量子化条件、圆 周运动及其相关知设。11 .氢原子能级图如图所示，氢原子从n= 2的激发态跃迁到基态.(1)求氢原子辐射的光子能量；M5四(2)氢原子辐射的光子照射逸出功为3.34 eV的锌板时，求逸出

7、光电子的最大初动能.干” _K-0.544-0.U5-：如I1：丸匕【答案】(1)10.2 eV (2)6.86 eV【解析】(1)E2 E1= 10.2 eV(2)由光电效应方程得 Ekm=h l Wo= (10.2-3.34) eV = 6.86 eV12 .将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子.(1)若要使n= 2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200 nm的紫外线照射处于 n= 2激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e=1.6M019 C ,电子质量me=0.91 10

8、 30 kg,氢原子基态能量E = 13.6 eV,普朗克常量h= 6.63 M0 34 J s)【解析】醉：n=2时,总2 = 电旷=-3.4师胃电离,就是使处于基志或激发态的原子的校外电子趺迁到n=8的轨道，n=8时F E=0所以r要使处于n=2激发态的原子电离r电萼自随为-E=Eg-E*m4eVN 3.4X1.6X10-191横口u » /a 1 a w S 21x10 Hzh 6.63x10口）波愦为2。0 nm的紫外畿一个光子所具有的能量= 6.63xIT"公，L = 9.945x10-® J"200X1U-3电要能-E = *4*1.6x10

9、19 J = 5.44xl0 19 J由注量守恒皿-汕2代人数退葬得:v=995*105 m/s13 .实验室考查氢原子跃迁时的微观效应.已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH =1.67 10 27 kg。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；h丫为光子频率，c为真A7eV 0 -0.54 -也85 -1.51(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用P = "C柒小(h为普朗克常重,空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。(保留三位有效数字)-W-B.6【解析】解：（1）可以有71 =或=10种不同频率的光辐射（2 ）由题意知氢原子从