大學(xué)物理題七

1、第七篇,近代物理,1,第七篇,近代物理,2,1、 有下列幾種說(shuō)法： (1) 所有慣性系對(duì)物理基本規(guī)律都是等價(jià)的． (2) 在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)． (3)  在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同. 若問(wèn)其中哪

2、些說(shuō)法是正確的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正確的． (B) 只有(1)、(3)是正確的． (C) 只有(2)、(3)是正確的． (D) 三種說(shuō)法都是正確的．,一、選擇題,,第七篇,近代物理,3,2、有一直尺固定在K′系中，它與Ox′軸的夾角θ′＝4

3、5°，如果K′系以勻速度沿Ox方向相對(duì)于K系運(yùn)動(dòng)，K系中觀察者測(cè)得該尺與Ox軸的夾角 (A) 大于45°． (B) 小于45°． (C) 等于45°． (D) 當(dāng)K′系沿Ox正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)大于45°，而沿Ox負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)小于45°．,,

4、第七篇,近代物理,4,3、 (1)對(duì)某觀察者來(lái)說(shuō)，發(fā)生在某慣性系中同一地點(diǎn)、同一時(shí)刻的兩個(gè)事件，對(duì)于相對(duì)該慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的其它慣性系中的觀察者來(lái)說(shuō)，它們是否同時(shí)發(fā)生？ (2)在某慣性系中發(fā)生于同一時(shí)刻、不同地點(diǎn)的兩個(gè)事件，它們?cè)谄渌鼞T性系中是否同時(shí)發(fā)生？

5、 關(guān)于上述兩個(gè)問(wèn)題的正確答案是： (A) (1)同時(shí)，(2)不同時(shí)． (B) (1)不同時(shí)，(2)同時(shí)． (C) (1)同時(shí)，(2)同時(shí)． (D)

6、(1)不同時(shí)，(2)不同時(shí)．,,第七篇,近代物理,5,4、某核電站年發(fā)電量為 100億度，它等于36×1015 J的能量，如果這是由核材料的全部靜止能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的，則需要消耗的核材料的質(zhì)量為 (A) 0.4 kg． (B) 0.8 kg． (C) (1/12)×107 kg． (D) 12×107 k

7、g．,,,第七篇,近代物理,6,5、質(zhì)子在加速器中被加速，當(dāng)其動(dòng)能為靜止能量的4倍時(shí)，其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的 (A) 4倍． (B) 5倍． (C) 6倍． (D) 8倍．,,,,第七篇,近代物理,7,6、一個(gè)電子運(yùn)動(dòng)速度υ = 0.99c，它的動(dòng)能是：(電子的靜止能量為0.51 MeV) (A) 4.0MeV． (B) 3.5 MeV．

8、 (C) 3.1 MeV． (D) 2.5 MeV．,,,,,第七篇,近代物理,8,7、α粒子在加速器中被加速，當(dāng)其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的3倍時(shí)，其動(dòng)能為靜止能量的 (A) 2倍． (B) 3倍． (C) 4倍． (D) 5倍．,,第七篇,近代物理,9,9、用頻率為n1的單色光照射某種

9、金屬時(shí)，測(cè)得飽和電流為I1，以頻率為n2的單色光照射該金屬時(shí)，測(cè)得飽和電流為I2，若I1> I2，則 (A) n1 >n2． (B) n1 <n2． (C) n1 =n2． (D) n1與n2的關(guān)系還不能確定．,,即飽和電流由N和ν兩個(gè)因素決定。,第七篇,近代物理,10,10、當(dāng)照射光的波長(zhǎng)從4000Å變到3000

10、7;時(shí)，對(duì)同一金屬，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的遏止電壓將： (A) 減小0.56 V． (B) 減小0.34 V． (C) 增大0.165 V． (D) 增大1.035 V． (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本電荷e =1.60

11、×10-19 C),,,,第七篇,近代物理,11,,第七篇,近代物理,12,12、用頻率為n 的單色光照射某種金屬時(shí)，逸出光電子的最大動(dòng)能為EK；若改用頻率為2n 的單色光照射此種金屬時(shí)，則逸出光電子的最大動(dòng)能為： (A) 2 EK． (B) 2hn - EK． (C) hn - EK． (D) hn + EK．,,第七篇,近

12、代物理,13,,在該式中令n→∞，得,,,Å,第七篇,近代物理,14,14、要使處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后能發(fā)射賴曼系(由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)射的各譜線組成的譜線系)的最長(zhǎng)波長(zhǎng)的譜線，至少應(yīng)向基態(tài)氫原子提供的能量是 (A) 1.5 eV． (B) 3.4 eV． (C) 10.2 eV． (D) 13.6 eV．,,第七

13、篇,近代物理,15,15、根據(jù)玻爾理論，氫原子中的電子在n =4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與在基態(tài)的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之比為 (A) 1/4． (B) 1/8． (C) 1/16． (D) 1/32．,,,,第七篇,近代物理,16,16、按照玻爾理論，電子繞

14、核作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子的動(dòng)量矩L的可能值為 (A) 任意值． (B) nh， n = 1，2，3，… (C) 2πnh， n = 1，2，3，… (D) nh/(2π)，n = 1，2，3，…,,第七篇,近代物理,17,17、如果兩種不同質(zhì)量的粒子，其德布羅意波長(zhǎng)相同，則這兩種粒子的 (A) 動(dòng)量相同．

15、 (B) 能量相同． (C) 速度相同． (D) 動(dòng)能相同．,,第七篇,近代物理,18,,第七篇,近代物理,19,,該處的概率密度為,第七篇,近代物理,20,20、波長(zhǎng)l =5000 Å的光沿x軸正向傳播，若光的波長(zhǎng)的不確定量Dl =10-3 Å，則利用不確定關(guān)系式 可得光子的x坐標(biāo)的不確定量至少為 (A

16、) 25 cm． (B) 50 cm． (C) 250 cm． (D) 500 cm．,,∵,∴,∴,第七篇,近代物理,21,21、有一速度為u的宇宙飛船沿x軸正方向飛行，飛船頭尾各有一個(gè)脈沖光源在工作，處于船尾的觀察者測(cè)得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為____________；處于船頭的觀察者測(cè)得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為_

17、___________．,二、填空題,c,c,第七篇,近代物理,22,22、當(dāng)慣性系S和S′的坐標(biāo)原點(diǎn)O和O′重合時(shí)，有一點(diǎn)光源從坐標(biāo)原點(diǎn)發(fā)出一光脈沖，在S系中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后（在S′系中經(jīng)過(guò)時(shí)間t′），此光脈沖的球面方程（用直角坐標(biāo)系）分別為： S系_________________； S′系___________________．,第七篇,近代物理,23,23、一觀

18、察者測(cè)得一沿米尺長(zhǎng)度方向勻速運(yùn)動(dòng)著的米尺的長(zhǎng)度為 0.5 m．則此米尺以速度υ＝_____________m·s-1接近觀察者．,2.60×108,,第七篇,近代物理,24,24、π+介子是不穩(wěn)定的粒子，在它自己的參照系中測(cè)得平均壽命是2.6×10-8 s，如果它相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室以0.8 c (c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)，那么實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中測(cè)得的π+介子的壽命是____________s.,4.33×

19、108,第七篇,近代物理,25,25、已知一靜止質(zhì)量為m0的粒子，其固有壽命為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量到的壽命的1/n，則此粒子的動(dòng)能是____________．,,,,,,∴,第七篇,近代物理,26,第七篇,近代物理,27,27、 (1) 在速度 ________情況下粒子的動(dòng)量等于非相對(duì)論動(dòng)量的兩倍． (2) 在速度 ________情況下粒子的動(dòng)能等于它的靜止能量．,(1),,,,(2),,,第七篇,近代物理,28,28

20、、α粒子在加速器中被加速，當(dāng)其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的5倍時(shí)，其動(dòng)能為靜止能量的________倍．,4,,,,∴,第七篇,近代物理,29,29、光子波長(zhǎng)為l ，則其能量= ；動(dòng)量的大小 =_____________；質(zhì)量=_________________ ．,第七篇,近代物理,30,30、已知鉀的逸出功為 2.0 eV，如果用波長(zhǎng)為3.60×10-7 m的光照射在鉀上，則光電效應(yīng)的遏止電壓的絕對(duì)值|Ua|

21、=__________．從鉀表面發(fā)射出電子的最大速度υmax =___________________． (h =6.63×10-34 J·s，1eV =1.60×10-19 J，me=9.11×10-31 kg),1.45 V,7.14×105 m·s-1,,,代入數(shù)值得,U=1.45 V,υm=7.14×105 m·s-1,第七篇,近代物理,31,31、

22、當(dāng)波長(zhǎng)為 300 nm (1 nm = 10-9 m)的光照射在某金屬表面時(shí)，光電子的動(dòng)能范圍為 0～ 4.0×10-19 J．此時(shí)遏止電壓為|Ua| =_________V；紅限頻率ν0=_____________ Hz．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s， 基本電荷e =1.60×10-19 C),2.5,4.0×1014,,,第七篇,近代物理,32,,∴,第七篇,近

23、代物理,33,５×1014,2,第七篇,近代物理,34,34、在X射線散射實(shí)驗(yàn)中，散射角為φ1 = 45°和φ2 =60°的散射光波長(zhǎng)改變量之比Dl1：Dl2 =____________．,0.586,第七篇,近代物理,35,35、氫原子從能量為－0.85 eV的狀態(tài)躍遷到能量為－3.4 eV的狀態(tài)時(shí)，所發(fā)射的光子能量是_________eV，這是電子從n =_______的能級(jí)到n = 2的能級(jí)的躍遷．,

24、2.55,4,,第七篇,近代物理,36,,,,,,,第七篇,近代物理,37,4,1,4,3,第七篇,近代物理,38,38、令 (稱為電子的康普頓波長(zhǎng)，其中 為電子靜止質(zhì)量，c為真空中光速，h為普朗克常量)．當(dāng)電子的動(dòng)能等于它的靜止能量時(shí)，它的德布羅意波長(zhǎng)是l =___________lc．,,,第七篇,近代物理,39,39、靜止質(zhì)量為me的電子，經(jīng)電勢(shì)差為U12的靜電場(chǎng)加速后，若不考慮

25、相對(duì)論效應(yīng)，電子的德布羅意波長(zhǎng)l＝_______________．,,第七篇,近代物理,40,40、如果電子被限制在邊界x與x +Dx之間，Dx =0.5 Å，則電子動(dòng)量x分量的不確定量近似地為________________kg·m／s． (不確定關(guān)系式Dx·Dp≥h，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s),1.33×10-23,,第七篇,近代物理,41,41、在慣性

26、系S中，有兩事件發(fā)生于同一地點(diǎn)，且第二事件比第一事件晚發(fā)生Δt =2s；而在另一慣性系S＇中，觀測(cè)第二事件比第一事件晚發(fā)生Δt?=3s．那么在S＇系中發(fā)生兩事件的地點(diǎn)之間的距離是多少？,三、計(jì)算題,第七篇,近代物理,42,解：令S＇系與S系的相對(duì)速度為υ，有,則,那么，在S＇系中測(cè)得兩事件之間距離為：,= 6.72×108 m,第七篇,近代物理,43,42、設(shè)有宇宙飛船A和B，固有長(zhǎng)度均為l0 = 100 m，沿同一方向勻速飛

27、行，在飛船B上觀測(cè)到飛船A的船頭、船尾經(jīng)過(guò)飛船B船頭的時(shí)間間隔為Δt = (5/3)×10-7 s，求飛船B相對(duì)于飛船A的速度的大?。?第七篇,近代物理,44,解：設(shè)飛船A相對(duì)于飛船B的速度大小為υ，這也就是飛船B相 對(duì)于飛船A的速度大小υ ．在飛船B上測(cè)得飛船A的長(zhǎng)度為,解得,所以飛船B相對(duì)于飛船A的速度大小也為2.68×108 m/s．,故在飛船B上測(cè)得飛船A相對(duì)于飛船B的速度為,m/s,第七篇

28、,近代物理,45,43、一艘宇宙飛船的船身固有長(zhǎng)度為L(zhǎng)0 =90 m，相對(duì)于地面以υ =0.8 c (c為真空中光速)的勻速度在地面觀測(cè)站的上空飛過(guò)． (1) 觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少？ (2) 宇航員測(cè)得船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少？,解：(1) 觀測(cè)站測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為,則 Δt1 = L/υ =2.25

29、5;10-7 s,(2) 宇航員測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，則,Δt2 = L0/ υ =3.75×10-7 s,第七篇,近代物理,46,44、地球的半徑約為R0 =6376km，它繞太陽(yáng)的速率約為υ =30 km·s-1，在太陽(yáng)參考系中測(cè)量地球的半徑在哪個(gè)方向上縮短得最多？縮短了多少？ (假設(shè)地球相對(duì)于太陽(yáng)系來(lái)說(shuō)近似于慣性系),解：在太陽(yáng)參照系中測(cè)量地球的半徑在它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向縮 短得最多．,其縮短

30、的尺寸為：,ΔR =3.2 cm,ΔR = R0- R,第七篇,近代物理,47,45、在O參考系中，有一個(gè)靜止的正方形，其面積為 100 cm2．觀測(cè)者O＇以 0.8c的勻速度沿正方形的對(duì)角線運(yùn)動(dòng)．求O＇所測(cè)得的該圖形的面積．,第七篇,近代物理,48,解：令O系中測(cè)得正方形邊長(zhǎng)為a，沿對(duì)角線取x軸正方向(如圖) ，則邊長(zhǎng)在坐標(biāo)軸上投影的大小為,面積可表示為：,在以速度υ相對(duì)于O系沿x正方向運(yùn)動(dòng)的O＇系中,=0.6

31、15;,在O＇系中測(cè)得的圖形為菱形，其面積亦可表示為,cm2,第七篇,近代物理,49,46、紅限波長(zhǎng)為l0 =0.15 Å的金屬箔片置于B =30×10-4 T的均勻磁場(chǎng)中．今用單色γ 射線照射而釋放出電子，且電子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)作R = 0.1 m的圓周運(yùn)動(dòng)．求γ 射線的波長(zhǎng)．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本電荷e =1.60×10-19 C，電子質(zhì)量me=9.

32、11×10-31 kg),第七篇,近代物理,50,①，②，③，④式聯(lián)立可求得,解：,②,③,④,Å,①,第七篇,近代物理,51,47、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基態(tài)氫原子可吸收能量為 12.75 eV的光子． (1) 試問(wèn)氫原子吸收該光子后將被激發(fā)到哪個(gè)能級(jí)？ (2) 受激發(fā)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出哪幾條譜線？請(qǐng)畫出能級(jí)圖(定性)，并將這些躍遷畫在能級(jí)圖上

33、．,第七篇,近代物理,52,eV,n =4,(2) 可以發(fā)出l41、l31、l21、l43、l42、l32六條譜線．,能級(jí)圖如圖所示．,解：(1),第七篇,近代物理,53,48、當(dāng)電子的德布羅意波長(zhǎng)與可見光波長(zhǎng)( l =5500 Å)相同時(shí)，求它的動(dòng)能是多少電子伏特？(電子質(zhì)量me=9.11×10-31 kg，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s, 1 eV =1.60×10-1

34、9 J),解：,=5.0×10-6 eV,第七篇,近代物理,54,49、已知第一玻爾軌道半徑a，試計(jì)算當(dāng)氫原子中電子沿第n玻爾軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，其相應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)是多少？,解：,因?yàn)槿綦娮釉诘趎玻爾軌道運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑和動(dòng)量矩分別為,故,得,第七篇,近代物理,55,50、已知粒子在無(wú)限深勢(shì)阱中運(yùn)動(dòng)，其波函數(shù)為