3-3和3-5(现代物理)复习试题2

一、选择题

1．下列说法正确的是( )

A. 7N＋1H→ 6C＋2He是α衰变方程 B.2He＋13Al→15P＋0n是β衰变方程 C.1H＋1H→2He＋γ是核聚变反应方程 D. 92U→ 90Th＋2He是核裂变反应方程 2如图所示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颜色的光。关于这些光下列说法正确的是( ) A．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子波长最长 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6.34 eV的金属铂能发生光电效应

3．如图所示，“奥托循环”由两条绝热线和两条等容线组成，其中，a-b和c-d为绝热过程，b-c和d-a为等容过程。下列说法正确的是（ ） A．a-b过程中，外界对气体做功

B．a-b过程中，气体分子的平均动能不变

C．b-c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多 D．c-d过程中，单位体积内气体分子数减少 E．d-a过程中，气体从外界吸收热量 4．关于下列四幅图的说法，正确的是

1

2

3

238

234

4

15

1

12

4

4

27

30

1

A. 甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理

B. 乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹

C. 烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图丙的形状，则说明云母为非晶体

D. 丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小 5．爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是

A. 当入射光频率ν<ν0时，会逸出光电子 B. 该金属的逸出功与入射光频率ν有关 C. 最大初动能Ekm与入射光强度成正比 D. 图中直线的斜率为普朗克常量h

6．根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大( )

A．电子的轨道半径越大 B．核外电子的速率越大 C．氢原子能级的能量越大 D．核外电子的电势能越大 7．对下列几种固体物质的认识，正确的有( )

A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体

B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则

D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 8．下列说法中正确的是( )

A．布朗运动并不是液体分子的热运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动 B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 9．下列说法正确的是( )

A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大 二、实验题

10．(4分)用油膜法测分子大小的实验。实验方法：将极少油酸滴到水面上，油酸会在水面上形成极薄的可看作由单层分子组成的油膜，测出薄膜的厚度就为分子的直径。 实验步骤：

A．先向1mL的油酸中加入酒精至10mL得溶液a，再取1mL溶液a并向其中加入酒精至500mL得溶液b；

B．用注射器吸取溶液b，一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入80 滴时，量得其体积为1mL；

C．在浅水盘水面上均匀撒一些痱子粉，用注射器向水面滴入1 滴油酸溶液b；

D．待油膜稳定后，将一玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜边界，将画有轮廓的 玻璃板放在坐标纸上，如图所示。请回答下列问题： ①一滴油酸溶液中纯油酸的体积为 mL；

2

②已知图中正方形小格的边长为1cm,则油膜的面积为 cm； ③估算油分子的直径约为 cm。 三、计算题

230226

11．钍核90 Th发生衰变生成镭核 88Ra并放出一个粒子．设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时，其速率为v0，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平板电极S2，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角θ＝60°，如图所示，整个装置处于真空中． (1)写出钍核衰变方程；

(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R； (3)求粒子在磁场中运动所用时间t.

12．氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r=0.53×10-10m. EnE12， rnnr1，2n求氢原子处于n=4激发态时： (电子的质量m=0.9×10-30kg)

(1)原子系统具有的能量； (2)电子在轨道上运动的动能； (3)电子具有的电势能。

13、如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞面积之比SA：SB＝1∶2，两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气缸都不漏气。初始时活塞处于平衡状态，A、B中气体的体积均为V0，温度均为T0＝300K，A中气体压强pA＝1.5p0，p0是气缸外的大气压强。 ①求初始时B中气体的压强pB； ②现对A加热，使其中气体的压强升到pA′＝2.0p0，同时保持B中气体的温度不变，求活塞重新达到平衡状态时A中气体的温度TA′。

111

14．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为＝R32－n2，λn＝4，5，6，…，R＝1.10×107 m1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求： (1)n＝6时，对应的波长；

(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n＝6时，传播频率为多大？

10

16、用速度几乎为零的慢中子轰击静止的硼核（5

－

B

73）,产生锂核（

Li）和a粒子。已知中

子的质量

mn1.008665u，硼核的质量mB10.01677u，锂核的质量mL7.018822u，

a粒子的质量ma4.001509u，涉及动量问题质量亏损不计，则：

（1）写出该反应的核反应方程；

（2）求出该反应放出的能量；

（3）若该反应放出的能量全部转变成生成物的动能，则锂核和a粒子的动能各是多少？

17．在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末一里德伯公式

11R22nk1 来计算，式中为波长,R为里德伯常量,n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有nk1 、k2、k3…。其中，赖曼系谐线是电子由n1的轨道跃迁到k1的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由n2 的轨道跃迁到k2的轨道时向外辐射光子形成的。

(1)如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上。实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值Uc (遏止电压)时，电流计C指针恰好指向零。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1；若用巴耳末系中n4的光照射金属时,遏止电压的大小为U2。金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功。使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的出功。已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c,里德伯常量为R。试求：

a、赖曼系中波长最长的光对应的频率1； b、普朗克常量h和该金属的逸出功W0。

(2)光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为pa、请你推导光子动量的表达式ph (h为普朗克常量)。

h；

b.处于n=2激发态的某氢原子以速度v0运动，当它向k1的基态跃迁时，沿与v0相反的方向辐射一个光子。辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变。求辐射光子后氢原子的速度v (用h、R、M和v0表示)。