本试卷共40小题，每小题3分，共120分，考试时间100分钟．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1、下列说法正确的是（ ）
A．玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说
B．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子
D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说
2、如图15—1所示为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道（ ）
A．A为中子，B为质子
B．A为质子，B为中子
C．A为γ射线，B为中子
D．A为中子，B为γ射线
3、卢瑟福的α粒子散射实验的结果（ ）
A．证明了质子的存在
B．证明了原子核由质子和中子组成
C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核上
D．说明了原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动
4、某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10－7m的紫外线照射阴极，已知真空中的光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10－19C，普朗克常量为6.63×10－34J·s，则钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能分别是（ ）
A．5.3×1014Hz 2.2J
B．5.3×1014Hz 4.4×10－19J
C．3.3×1033Hz 2.2J
D．3.3×1033Hz 4.4×10－19J
5、现用电子显微镜观察线度为d的某生物大分子的结构，为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德意罗布波长设定为
，其中n＞1，已知普朗克常量为h，电子质量为m和电子电荷量为e，电子的初速度不计，则电子显微镜工作时电子的加速电压应为（ ）
6、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为v0，则（ ）
A．当用频率为2v0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子
B．当用频率为2v0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0
C．当照射光的频率v大于v0时，若v增大，则逸出功增大
D．当照射光的频率v大于v0时，若v增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
7、某激光源的发光功率为P，发射激光的波长为λ，当该激光照射到折射率为n的介质中时，由于反射其能量减少了10%。介质中激光束的直径为d，那么在介质中单位时间内通过与激光束垂直的截面上单位面积的光子数为（ ）
8、用a、b两束单色光分别照射到同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图15—2所示的干涉图样，图15—2a是a光照射时形成的，图15—2b是b光照射时形成的．关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较大
C．若用a光照射某金属时不能逸出光电子，则用b光照射该金属时肯定不能逸出光电子
D．若a光是氢原子的核外电子从第四轨道向第二轨道跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第三轨道向第二轨道跃迁时产生的
9、如图15—3所示，在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能．已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（ ）
A．最短波长为
B．最长波长为
C．最小频率为
D．最大频率为
10、氦原子被电离出核外一个电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子的能量为E1=－54.4eV，氦离子的能级示意图如图15—4所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态的氦离子吸收而发生跃迁的是（ ）
A．40.8eV B．43.2eV
C．51.0eV D．54.4eV
11、图15—5所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有多少种？（ ）
A．15 B．10
C．4 D．1
12、图15—6中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E．处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22eV．在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（ ）
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
13、一群处于基态的氢原子（E0=－13.6eV）通过哪些过程后可能辐射光波（ ）
A．用光子能量E=12.75eV的光照射
B．用光子能量E=10.2eV的光照射
C．用光子能量E=11eV的光照射
D．用动能Ek=11eV的电子束轰击
14、用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用△n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图15—7可以判断，△n和E的可能值为（ ）
A．△n=1，13.22eV＜E＜13.32eV
B．△n=2，13.22eV＜E＜13.32eV
C．△n=1，12.75eV＜E＜13.06eV
D．△n=2，12.75eV＜E＜13.06eV
15、μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（Hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用．图15—8为μ氢原子的能级示意图．假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5和γ6的光，且频率依次增大，则E等于（ ）
A．h（γ3－γ1） B．h（γ5＋γ6）
C．hγ3 D．hγ4
16、图15—9所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是（ ）
A．原子A可能辐射出3种频率的光子
B．原子B可能辐射出3种频率的光子
C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
17、氢原子能级如图15—10所示，一群处于n=3激发态的氢原子向较低能态或基态跃迁，发出的光以入射角θ照射到一平行玻璃砖A上，经玻璃砖又照到一块金属板B上，如图15—11所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．入射光经玻璃砖A后分成相互平行的三束光线
B．从n=3直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最大
C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面可能产生全反射
D．用这群氢原子所发的光照射逸出功为2.49eV的金属板B，则从金属板B表面逸出的光电子的最大初动能可能为9.60eV
18、现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，则在此过程中发出的光子总数是（假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的
）（ ）
A．2200 B．2000
C．1200 D．2400
19、若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线，内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称为内转换电子）．214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子（如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离．实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为（ ）
A．0.013MeV B．0.017MeV
C．0.076MeV D．0.093MeV
20、光子的能量为hv，动量的大小为
，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只发出一个γ光子，则衰变后的原子核（ ）
A．仍然静止
B．沿着与光子运动方向相同的方向运动
C．沿着与光子运动方向相反的方向运动
D．可能向任何方向运动
21、α射线中的α粒子的速度约为光速的1/10，α粒子的质量为β粒子质量的7.3×103倍，在图15—12中，在开有小孔的铅盒里，放有能放出α、β、γ三种射线的放射元素，放出的三种射线都打在屏上A、B、C三点（B到A的距离大于C到A的距离），可在铅盒和屏之间加（ ）
A．垂直纸面向里的匀强磁场
B．垂直纸面向外的匀强磁场
C．水平向右的匀强电场
D．竖直向上的匀强电场
22、在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是 （ ）
A．X1是α粒子 B．X2是质子
C．X3是中子 D．X4是电子
23、一个静止的放射性元素的原子核放在垂直纸面向内的匀强磁场中，它发生衰变后产生的径迹是两个外切的圆，则可能（ ）
A．是α衰变，半径较大的圆是α粒子的径迹
B．是β衰变，半径较大的圆是β粒子的径迹
C．在半径较大的圆径迹上运动的粒子的绕向是逆时针的
D．在半径较小的圆径迹上运动的粒子的绕向是逆时针的
24、下列说法正确的是（ ）
A．α射线与γ射线都是电磁波
B．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
25、本题中用大写字母代表原子核．E经α衰变成为F，再经β衰变成为G，再α衰变成为H．上述系列衰变可记为下式：
。另一系列衰变如下：
。已知P是F的同位素，则（ ）
A．Q是G的同位素，R是H的同位素
B．R是E的同位素，S是F的同位素
C．R是G的同位素，S是H的同位素
D．Q是E的同位素，R是F的同位素
26、若用x代表一个中性原子的核外的电子数，y代表此原子的原子核内质子数，z代表此原子的原子核内中子数，则对
的原子来说（ ）
A．x=90 y=90 z=234 B．x=90 y=90 z=144
C．x=144 y=144 z=90 D．x=234 y=234 z=324
27、已知π＋介子、π一介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克
或反夸克
）组成，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷
下列说法正确的是（ ）
A．π＋是由u和
组成 B．π＋是由d和
组成
C．π－是由u和
组成 D．π－是由d和
组成
28、下列说法不正确的是（ ）
29、下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是（ ）
30、据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法中正确的是（ ）
A．“人造太阳”的核反应方程是
B．“人造太阳”的核反应方程是
C．根据公式△E=△mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多
D．根据公式E=mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同
31、2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是（ ）
A．中子 B．质子
C．电子 D．粒子
32、关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强
C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变
D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线
33、如图15—13所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像．下列说法中正确的是（ ）
A．若DE能结合成F，结合过程一定要释放能量
B．若DE能结合成F，结合过程一定要吸收能量
C．若A能分裂成BC，分裂过程一定要释放能量
D．若A能分裂成BC，分裂过程一定要吸收能量
34、下列说法正确的是（ ）
A．稀薄气体发射连续光谱
B．任何运动物体都具有波动性
C．任何物质在红外线照射下能发射可见光
D．同样速度的氢原子和银原子，氢原子的德布罗意波长较长
35、如图15—14所示，R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时发现荧光屏上只有O、P两点处有亮斑，下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向平行纸面竖直向上，到达O点的射线是β射线，到达P点的射线是α射线
B．磁场方向平行纸面竖直向下，到达O点的射线是α射线，到达P点的射线是β射线
C．磁场方向垂直纸面向里，到达O点的射线是γ射线，到达P点的射线是β射线
D．磁场方向垂直纸面向外，到达O点的射线是γ射线，到在P点的射线是α射线
36、在匀磁场中，有一个静止的碳14原子核，它发生衰变时放出的粒子与反冲核的速度方向均垂直于磁场，径迹是两个相内切的圆，圆的半径之比为7︰1，那么碳14衰变方程是（ ）
37、14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的1/4，则该古树死亡时间距今大约（ ）
A．22920年 B．11460年
C．5730年 D．2865年
38、某核反应方程为
。已知
质量为2.0136u，
的质量为3.0180u，
的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u．则下列说法中正确的是（ ）
A．X是质子，该反应释放能量
B．X是中子，该反应释放能量
C．X是质子，该反应吸收能量
D．X是中子，该反应吸收能量
39、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
40、K－介子衰变的方程为K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子带负的元电荷e，π0介子不带电．如图15—15所示两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2．今有一个k－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中，其轨迹为圆弧AP，P在MN上，K－介子在P点时的速度为v，方向与MN垂直．在P点该介子发生了上述衰变后产生的π－介子沿v的反方向以大小为v的速度射出，其运动轨迹为图15—15中虚线所示的“心”形图线，则以下说法正确的是（ ）
A．π－介子的运动轨迹为PENCMDP
B．π－介子运动一周回到P点所用时间为
C．B1=4B2
D．π0介子做匀速直线运动
