大学物理测试题及答案4

1近代物理单元测试题一.选择题(每题3分,共30分)1.静止参照系S中有一尺子沿x方向放置不动，运动参照系S沿x轴运动,S、S的坐标轴平行.在不同参照系测量尺子的长度时必须注意(A)S与S中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标.(B)S中的观察者可以不同时，但S中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标.(C)S中的观察者必须同时，但S中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标.(D)S与S中的观察者都必须同时去测量尺子两端的坐标.2.下列几种说法：(1)所有惯性系对一切物理规律都是等价的.(2)真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。其中哪些正确的？(A)只有（1）、(2)是正确的.(B)只有（1）、(3)是正确的.(B)只有（2）、(3)是正确的.(D)三种说法都是正确的.3.一个电子的运动速度v=0.99c,它的动能是(A)3.5MeV.(B)4.0MeV.(C)3.1MeV.(D)2.5MeV.4.某核电站年发电量为100亿度,它等于3.6×1016J.如果这些能量是由核材料的全部静止能转化产生的,则需要消耗的核材料的质量为(A)0.4kg.(B)0.8kg.(C)12×107kg.(D)(1/12)×107kg.5.在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由0.8m变到0.4m，则其辐射出射度增大为原来的(A)2倍.(B)4倍.(C)16倍.(D)8倍.6.在图4.1.的四个图中，哪一个图能定性地正确反映黑体单色辐出度M(T)随和T的变化关系，（已知T2T1）7.下面这此材料的逸出功为：铍,3.9eV；钯,5.0eV；铯,1.9eV；钨,4.5eV.要制造能在可见光(频率范围为3.91014Hz－7.51014Hz)下工作的光电管，在这此材料中应选：(A)钨.(B)钯.(C)铯.(D)铍.8.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程.对此过程，在以下几种理解中，正确的是：(A)光电效应是电子吸收光子的过程,而康普顿效应则是光子和电子的弹性碰撞过程.(B)两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程.(C)两种效应都属于电子吸收光子的过程.(D)两种效应都是电子与光子的碰撞,都服从动量守恒定律和能量守恒定律.9.关于不确定关系xp≥ћ有以下几种理解：(1)粒子的动量不可能确定；(2)粒子的坐标不可能确定；(3)粒子的动量和坐标不可能同时确定；(4)不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子。其中正确的是:(A)(1)和(2).(B)(3)和(4).(C)(2)和(4).(D)(4)和(1).10.已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19eV，若氢原子从能量为0.85eV的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为(A)2.56eV.(B)3.41eV.(C)4.25eV.(D)9.95eV.(A)T2T1M(T)T2T1(B)M(T)4.1T1T2M(T)(C)T1T2M(T)(D)2二、填空题(每题3分,共30分)1.有一速度为u的宇宙飞船沿x轴的正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为;处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为.2.一门宽为a,今有一固有长度为l0(l0a)的水平细杆在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动,若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被推进此门,则杆相对于门的运动速度u至少为.3.某加速器将电子加速到能量E=2×106eV时,该电子的动能Ek=eV.4.在v=的情况下粒子的动量等于非相对论动量的二倍；在v=的情况下粒子的动能等于它的静止能量.5.一个100W的白炽灯泡的灯丝表面积为S=5.3105m2.若将点燃的灯丝看作是黑体，可估算出它的工作温度为.6.康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角=时，光子的频率减少得最多；当=时，光子的频率保持不变.7.氢原子在温度为300K时,其方均根速率所对应的德布罗意波长是；质量为m=103kg,速度v=1m/s运动的小球的德布罗意波长是.8.电子的康普顿波长为c=h/(mec)(其中me为电子静止质量,c为光速,h为普朗克恒量).当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长=c.9.设描述微观粒子运动的波函数为(r,t)，则﹡表示，(r,t)须满足的条件是，其归一化条件是.10.粒子在一维无限深势阱中运动（势阱宽度为a），其波函数为(x)=axa3sin2.(0xa)粒子出现的概率最大的各个位置是x=.三、计算题(每题10分,共40分)1.观察者甲和乙分别静止于两惯性参照系K和K中,甲测得在同一地点发生的两事件的时间间隔为4s,而乙测得这两事件的时间间隔为5s.求(1)K相对于K的运动速度；(2)乙测得这两个事件发生地点的空间距离.2.地球卫星测得太阳单色辐射出射度的峰值在500nm处,若把太阳看成黑体,求(1)太阳表面的温度；(2)太阳辐射的总功率；(3)垂直射到地球表面每单位面积的日光功率.(地球与太阳的平均距离为1.5108km，太阳的半径为6.67105km)3.波长为的单色光照射某金属表面发生光电效应，已知金属材料的逸出功为A,求遏止电势差；今让发射出的光电子经狭缝S后垂直进入磁感应强度为B的均匀磁场,如图4.2所示,求电子在该磁场中作圆周运动的最大半径R.(电子电量绝对值为e，质量为m)4.当氢原子从某初始状态跃迁到激发能为E=10.19eV的状态时，发射出光子的波长是=486nm，试求该初始状态的能量和主量子数.图4.2BSMe-1近代物理部分测试题解答一.选择题CDCACDCABA二、填空题1.c,c.2.cla2011.1.49MeV.2.2/3c,2/3c.3.2.4×103K.6.；0.7.1.46Å;6.63×1031m.8.3/3.9.粒子t时刻出现在r处的概率密度;单值,有限,连续;1ddd2zyx.10.a/6,a/2,5a/6.三、计算题1.(1)设K相对于K的运动速度为v,运动方向为x正向.因x1=x2,有t=(tvx/c2)/(1v2/c2)1/2=t/(1v2/c2)1/2v=[1(t)2/(t)2]1/2c=3c/5=1.8×108m/s(2)x=(xvt)/(1v2/c2)1/2=vt/(1v2/c2)1/2=vt=3c(m)=9×108m2.(1)T=b/m=5.794×103K.(2)P=M(T)S=T44RS2=3.67×1026W(3)P=P/S=T44RS2/(4L2)=1.30×103W/m23.hν=hc/=mv2/2+A=eUc+AUc=(hc/A)/e=(hc/(e)A/emv=[2m(hc/A)]1/2R=mv/(qB)=[2m(hc/A)]1/2/(eB)4.所发射光子的能量=hν=hc/=2.56eV激发能为E=10.19eV能级的能量为Ek,有E=EkE1Ek=E1+E=13.6+10.19=3.41eV初态能量En=Ek+=0.85eV初态主量子数n=(E1/En)1/2=4