1、简答题 氢原子处于基态时,原子的能级为E1 =-13.6eV,普郎克常量h = 6.63×10-34J·s,氢原子在n = 4的激发态时,问:
(1)要使氢原子电离,入射光子的最小能量是多少?
(2)能放出的光子的最大能量是多少?
参考答案:(1)0.85eV
(2)12.75eV
本题解析:1)
使氢原子电离需要的最小能量E = 0.85eV
(2)从n = 4能级跃迁到n = 1能级时,辐射的光子能量最大
△E = E4-E1 = 12.75eV
本题难度:简单
2、简答题 一静止的质量为M的原子核发生一次α衰变。已知衰变后的α粒子的质量为m、电荷量为q、速度为v,并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能。(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计)
求:(1)衰变后新核反冲的速度大小;
(2)衰变过程中的质量亏损。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)由动量守恒定律
解得
(2)释放的核能为
又
解得:
本题难度:简单
3、选择题 下列说法中正确的是(? )
A.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,电子动能增加,原子势能减少
B.一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,有可能辐射出6种不同频率的光子
C.a射线是原子核自发放射出的氦核,它的穿透能力最强
D.放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化
参考答案:AB
本题解析:氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,轨道半径变小,所以速度增加,势能减小,A正确。
.一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,有
,六种可能,所以有可能辐射出六种不同频率的光子。B正确。a射线是原子核自发放射出的氦核,它的穿透能力最弱,所以C错误。放射性元素的半衰期是其固有属性,不随外接因素的变化而变化,D错误。
本题难度:一般
4、选择题 不定项选择
关于放射性同位素,下列说法正确的是( ? )
A.放射性同位素与放射性元素一样,都具有一定的半衰期,衰变规律一样
B.放射性同位素衰变可以生成另一种新元素
C.放射性同位素只能是天然衰变时产生的,不能用人工方法测得
D.以上说法都不对
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 (8分)如图所示,相距为d的两平行金属板A、B足够大,板间电压恒为U,有一波长为style="shiti/img/20090619/20090619111000002.gif" style="vertical-align:middle;">的细激光束照射到B板上,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量e,求:
style="shiti/img/20090619/20090619111000001.jpg" style="vertical-align:middle;">
(1)从B板逸出电子的最大初动能。
(2)从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能;
(3)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.
参考答案:(1)Ek0= h
- w?(2)Ek=eU +h
-w(3)t=d
本题解析:(1)时间最短的光电子,是以最大初动能垂直B板飞出,由光电效应方程,设最大初动能为Ek0 到达A板的动能为Ek, 由光电效应方程
h
=W+Ek0?(1)? 2分
得Ek0= h
- w?(2)? 2分
(2)由动能定理得
Ek=Ek0 + eU?(3)? 2分
联立得 Ek=eU +h
-w?(4)? 2分
(3)时间最长的光电子,是初速为0,或速度方向沿B板方向飞出的电子
由运动规律得
d =
at2?(5) 1分
a =
?(6) 1分
得t=d
?(7)? 2分
本题考查电子的跃迁和光电效应现象,由光电效应方程可求得最大初动能,一车电子在电场力作用下做匀减速运动,电场力做功等于动能的变化量,可求得末动能大小,时间最长的光电子,是初速为0,或速度方向沿B板方向飞出的电子,由电子在匀强电场中做类平跑运动,可求得运动时间
本题难度:一般