超星大学物理—近代物理_2章节答案(学习通2023课后作业答案)
87 min read超星大学物理—近代物理_2章节答案(学习通2023课后作业答案)
第一周单元测验
1、超星已知在运动参照系(S ￠)中观察静止参照系(S)中时钟的大学答案一小时为1.25小时，反过来，物理物理在S中观察S ￠中的近代时钟的一小时为
A、1.25小时
B、章节0.8小时
C、学习1小时
D、通课1.5小时
2、后作关于同时性有人提出以下一些结论，业答其中哪个是超星正确的？
A、在一惯性系同一地点同时发生的大学答案两个事件，在另一惯性系一定同时发生
B、物理物理在一惯性系同时发生的近代两个事件，在另一惯性系一定不同时发生
C、章节在一惯性系不同地点同时发生的学习两个事件，在另一惯性系一定同时发生
D、在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生
3、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作预算直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的速度是（c表示真空中光速）
A、（3/5）c
B、（4/5）c
C、（2/5）c
D、（1/5）c
4、设想做“追光实验”，即乘坐一列以速度u运动的火车追赶一束向前运动的闪光。在火车上观测，闪光速度的大小为
A、c
B、c+u
C、c-u
D、不确定
5、远方一颗星以 0.8c 的速度离开我们，地面上测得此星两次闪光的时间间隔为 5 昼夜，那么固定在此星上参照系测得此星两次闪光的时间间隔为：
A、1.67 昼夜
B、3 昼夜
C、8.33 昼夜
D、5昼夜
6、一宇宙飞船相对于地以0.8c( c表示真空中光速)的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m，地球上的观察者测得光脉冲从船上尾发出和到达船头两事件的空间间隔为
A、270m
B、90m
C、54m
D、150m
7、p+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8s，如果它相对于实验室以0.8c(c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的p+介子的寿命是
A、4.33×10-8 s
B、1.56×10-8 s
C、2.6×10-8 s
D、3.25×10-8 s
8、一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v2的子弹。在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c表示真空中光速)
A、
B、
C、
D、
9、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、三种说法都是正确的
B、只有(1)、(2)是正确的
C、只有(1)、(3)是正确的
D、只有(2)、(3)是正确的
10、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为6s，若相对甲以4c/5(c表示真空中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为
A、10s
B、8s
C、6s
D、3.6s
11、(1) 对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点，同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系的观察者来说，它们是否同时发生? (2) 在某惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生? 关于上述两问题的正确答案是：
A、(1)一定同时，(2)一定不同时
B、(1)一定不同时，(2)一定同时
C、(1)一定同时，(2)一定同时
D、(1)一定不同时，(2)一定不同时
12、已知在运动参照系(S￠)中观察静止参照系(S)中的米尺(固有长度为1m)和时钟的一小时分别为0.8m和1.25小时，反过来，在S中观察S￠中的米尺和时钟的一小时分别为
A、0.8 m，1.25 小时
B、1.25 m，1.25 小时
C、0.8 m，0.8 小时
D、1.25 m，0.8 小时
13、在高速运动的列车里(S￠系)一物体从A运动到B，经历的时间为 Dt￠ > 0；而在地上(S系)的观察者看列车上的A、B两点的坐标发生变化，物体运动的时间变为 Dt，则在S中得到的结果是
A、一定是物从A到B，Dt > 0
B、可能是物从B到A，Dt > 0
C、可能是物从B到A，Dt < 0
D、可能是物从A到B，Dt < 0
14、关于“同时性”，以下哪个说法是错误的？
A、在某一参考系中不同地点不同时发生的两事件在其它有相对运动的参考系中观测不一定不同时发生。
B、在某一参考系中不同地点同时发生的两事件在其它有相对运动的参考系中观测也一定同时发生。
C、在某一参考系中同一地点同时发生的两事件在其它有相对运动的参考系中观测也一定同时发生。
D、在某一参考系中同一地点不同时发生的两事件在其它有相对运动的参考系中一定发生在不同地点。
15、宇宙飞船相对于地面以0.8c (c是真空中的光速)的速度飞行，飞船上的观测者测得飞船长30 m。一光脉冲从船尾传到船头，则
A、飞船长度30 m是原长，在地面上观测到的光脉冲走过的路程是运动长。
B、飞船长度30 m是运动长，在地面上观测到的光脉冲走过的路程是原长。
C、地面上观测到的光脉冲走过的路程和飞船长度30 m之间没有长度收缩的关系。
D、地面上观测到的光脉冲走过的路程为。
16、一颗星以0.6c的速度远离地球，在地球上用一个钟测得它的光脉冲的闪光周期是5s，则关于星上闪光周期与地球上一个钟测得闪光周期5s的以下几个理解正确的是
A、地球上测得闪光周期5s为运动时，星上闪光周期为固有时。
B、地球上测得闪光周期5s为固有时，星上闪光周期为运动时。
C、星上的闪光周期与地球上测得的5s都可当成是固有时。
D、星上的闪光周期与地球上测得的5s都可当成是运动时。
17、假想飞船A和B分别以0.8c和0.6c (c是真空中的光速)的速度相对地面向东飞行。地面上某地先后发生两个事件，在飞船 A 上观测，时间间隔为10 s，那么在飞船B上观测，相应的时间间隔为多少？
A、4.8 s
B、7.5 s
C、10 s
D、13.3 s
18、一长度为 l 的尺子从观察者眼前以匀速率 u 沿着长度方向飞过，则观察者测得其首尾飞过自己所用的时间为
A、
B、
C、
D、不确定
19、惯性系 S’ 相对于惯性系 S 以速率 u 沿 x 轴正方向匀速运动，且两者在 t = t’=0时两参考系的坐标原点重合，若某两事件在惯性系 S’ 与 S 中的观测者看来都是同时发生的，则下面说法中正确的是：
A、在惯性系 S 中，这两个事件一定是发生在同一地点
B、在惯性系 S’ 中，这两个事件不可能发生在同一地点
C、这两个事件发生地点的 x 坐标一定相同
D、条件不足，无法判定
20、一艘飞船以恒定速度 u = 0.6c飞离地球，假设飞船头部向飞船尾部发出一个光讯号，在飞船上测得经后尾部接收器接收到该光信号，则地面上观测者测得，在这一过程中，光讯号行进的距离为： (c 表示真空中光速)
A、150m
B、240m
C、375m
D、600m
21、一艘飞船以恒定速度 u = 0.6c飞离地球，假设飞船尾部向飞船头部发出一个光讯号，在飞船上测得经 后头部接收器接收到该光信号，则地面上观测者测得，在这一过程中，光讯号行进的距离为： (c表示真空中光速)
A、150m
B、240m
C、375m
D、600
22、一艘飞船以恒定速度 u=0.6c飞离地球，假设飞船头部向飞船尾部发出一个光讯号，在飞船上测得经 后尾部接收器接收到该光信号，则地面上观测者测得，在这一过程中，飞船飞行的距离为: (c表示真空中光速)
A、90m
B、144m
C、180m
D、360m
23、一艘飞船以恒定速度 u = 0.6c飞离地球，假设飞船尾部向飞船头部发出一个光讯号，在飞船上测得经 后头部接收器接收到该光信号，则地面上观测者测得，在这一过程中，飞船飞行的距离为: (c表示真空中光速)
A、90m
B、144m
C、180m
D、360m
24、一艘飞船以恒定速度 u = 0.6c飞离地球，假设飞船头部向飞船尾部发出一个光讯号，在飞船上测得经 后尾部接收器接收到该光信号，则地面上观测者测得光信号从船头出发到抵达船尾所花的时间 为： （c表示真空中光速）
A、0.1
B、0.5
C、1
D、2
25、一艘飞船以恒定速度 u = 0.6c飞离地球，假设飞船尾部向飞船头部发出一个光讯号，在飞船上测得经 Dt =1ms 后头部接收器接收到该光信号，则地面上观测者测得光信号从船尾出发到抵达船头所花的时间 Dt’为： （c表示真空中光速）
A、0.5 ms
B、1 ms
C、1.25 ms
D、2 ms
26、惯性系 S’ 相对于惯性系 S 以速率 v ( v<c )匀速运动。在 S 系中测得，某两个事件的时间间隔为 Dt = 5s，而在 S’ 中这两个事件发生在同一地点，它们的时间间隔为 Dt’=3s，则
A、v=0.8c
B、v=0.6c
C、v=0.36c
D、v=0.64c
27、惯性系 S’ 相对于惯性系 S 以速率 v = 0.6c 匀速运动。在 S 系中测得，某两个事件发生在同一地点，它们的时间间隔为 Dt，而在 S’ 中这两个事件的时间间隔为 Dt’=3s，则
A、Dt = 5 s
B、Dt = 3.75 s
C、Dt = 2.4 s
D、Dt = 1.8 s
28、某星球到地球的距离为 3 光年，一宇宙飞船从地球出发，以速率 v = 0.6c 匀速飞行。飞船抵达星球时，飞船上的钟指示整个飞行耗时为
A、3年
B、3.75年
C、4年
D、5年
29、某星球到地球的距离为 L，一宇宙飞船从地球出发，以速率 v = 0.8c 匀速飞行。飞船抵达星球时，飞船上的钟指示整个飞行耗时 6 年，则L =
A、3.6光年
B、4.8光年
C、8光年
D、10光年
30、地球上相距为 l 的 A、B 两地在同一时刻发生一闪光事件，在地球上空以匀速率 u 从 B 地飞向 A 地的飞船所在参考系中观测，哪个地方先发生闪光事件，时间差为多少？
A、A地先发生闪光事件，时间差为
B、B地先发生闪光事件，时间差为
C、A地先发生闪光事件，时间差为
D、B地先发生闪光事件，时间差为
第一周作业
1、在系中的轴上，同地发生的两个事件之间的时间间隔是4s，在S系中这两个事件之间的时间间隔是5s。则系相对S系的速率v= ，S系中这两事件的空间间隔是 。
2、甲乙两飞行器沿 x 轴作相对运动，甲测得两个事件的时空坐标为 x1 = 6×104m, t1 = 2×10–4s；x2 = 12×104m, t2 = 1×10–4s，如果乙测得两个事件同时发生，则乙相对于甲的运动速度是 ，乙所测得的两个事件的空间间隔是 。
第二周
第二周单元测验
1、一尺子沿长度方向运动，S ￠系随尺子一起运动，S系静止，在不同参照系中测量尺子的长度时必须注意
A、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。
B、S￠与S中的观察者可以不同时地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、把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到v=0.6c(c为真空中的光速)需做功为
A、0.25m0c2
B、0.18m0c2
C、0.36m0c2
D、1.25m0c2
3、圆柱形均匀棒静止时的密度为r0，当它以速率u沿其长度方向运动时，测得它的密度为r，则两测量结果的比r：r0是
A、
B、
C、
D、
4、边长为a的正方形薄板静止于惯性系S的xOy平面内，且两边分别与x轴、y轴平行，今有惯性系S ￠以0.8c(c为真空中光速)的速度相对于K系沿x 轴作匀速直线运动，则从S ￠系测得薄板的面积为
A、0.6a2
B、a2
C、0.8a2
D、1.2a2
5、根据相对论力学，动能为1/4MeV的电子，其运动速度约等于
A、0.75c
B、0.1c
C、0.5c
D、0.85c
6、
A、
B、
C、
D、
7、一观察者测得一沿米尺长度方向运动着的米尺的长度为0.5 m。则此米尺以多大速度接近观察者
A、2.60′108 m/s
B、2.70′108 m/s
C、2.50′108 m/s
D、2.40′108 m/s
8、一匀质矩形薄板，当它静止时，测得其长度为a，宽度为b，质量为m0。由此可算出其质量面密度为 s = m0/(ab)。假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此种情况下，测算该薄板的质量面密度为
A、
B、
C、
D、
9、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
10、一观察者测得电子质量是其静止质量m0的两倍，则电子相对观察者的速率v、动能Ek分别是
A、
B、
C、
D、
11、设某微观粒子运动时的能量是静止能量的k倍，则其运动速度的大小为
A、
B、
C、
D、
12、观察者测得运动棒的长度是它静止长度的一半，设棒沿其长度方向运动，则棒相对于观察者运动的速度是多少？
A、
B、
C、
D、
13、一光子火箭相对于地球以0.96c的速度飞行，火箭长100m,一光脉冲从火箭尾部传到头部，地球上的观察者看到光脉冲经过的空间距离是
A、700 m
B、28 m
C、54 m
D、300 m
14、电子的静止质量m0，当电子以0.8 c的速度运动时，它的动量p，动能Ek和能量E分别是
A、
B、
C、
D、
15、静止的 介子衰变的平均寿命是 。当它以速率相对于实验室运动时，实验室测得其衰变的时间和运动的距离分别为
A、，
B、，
C、，
D、，
16、一飞船以速率 u 从地球匀速飞向与地球相距为 l 的一个星球，则在飞船参考系和地球星球系中观测，飞船到达该星球所需要的时间分别为
A、，
B、，
C、，
D、，
17、地球上相距为 l 的A、B 两地在同一时刻发生一闪光事件，在地球上空以匀速率 u 从B地飞向 A 地的飞船所在参考系中观测，哪个地方先发生闪光事件，时间差为多少？
A、A地先发生闪光事件，时间差为
B、B地先发生闪光事件，时间差为
C、A地先发生闪光事件，时间差为
D、B地先发生闪光事件，时间差为
18、地球上相距为 l 的A、B 两地在同一时刻发生一闪光事件，在地球上空以匀速率 u 从B地飞向 A 地的飞船所在参考系中观测，两个闪光事件之间的空间距离为
A、
B、
C、
D、
19、已知电子的静止能量约为 0.5 MeV，若一个电子的相对论质量与静止质量的比值为 2.5，则该电子的总能量和动能分别为
A、3 MeV，2.5 MeV
B、3.5 MeV，3 MeV
C、1.75 MeV，1.25 MeV
D、1.25 MeV，0.75 MeV
20、对于一个孤立系统，以下关于相对论质量守恒、能量守恒及质能关系的理解哪个是正确的？
A、在相对论中，质量可以转变成能量，所以质量和能量都不守恒。
B、在相对论中，质量守恒是指静止质量的守恒，运动质量并不守恒。
C、在相对论中，静止质量并不是守恒的，它可以转变成能量。
D、在相对论中，能量守恒是指静止能量的守恒，总能量并不守恒。
21、惯性系 S 的 Oxy 平面静止放置一块边长为 a 的正方形薄板，薄板两边分别与 x、y 轴平行。惯性系 S’ 以 3c/4 (c为真空中光速) 的速度相对于 S 系沿 x 轴作匀速运动，则在 S’ 系测得薄板的面积最接近于下列数值中的哪一个?
A、
B、
C、
D、
22、某星球到地球的距离为 L，一宇宙飞船从地球出发，以速率 v = 0.8c 匀速飞行。飞船抵达星球时，飞船上的钟指示整个飞行耗时 6 年，则L =
A、3.6光年
B、4.8光年
C、8光年
D、10光年
23、实验测得，一静止的立方体的质量密度为 r。现在，该立方体以速率 v = 0.6c 相对于实验室参考系匀速运动，则实验室中观察者测得其密度为
A、r
B、5r/4
C、25r/16
D、5r/3
24、某星球到地球的距离为 4 光年，一宙飞船从地球出发，以速率 v 匀速飞行，耗时 3 年 (飞船上的钟指示的时间) 到达该星球，则有
A、v = 0.8c
B、v = 0.6c
C、v = 4c/3
D、
25、某星球到地球的距离为 3 光年，一宇宙飞船从地球出发，以速率 v = 0.6c 匀速飞行。飞船抵达星球时，飞船上的钟指示整个飞行耗时为
A、3年
B、3.75年
C、4年
D、5年
26、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的1.25倍，则其运动速度的大小为 c 的多少倍? (以 c 表示真空中的光速)
A、0.4
B、0.5
C、0.6
D、0.7
27、在某惯性系中，两个静止质量都是 m0 的粒子以相同的速率 v 沿同一条直线相向匀速运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子的静止质量
A、大于 2m0
B、小于 2m0
C、等于 2m0
D、无法确定
28、在某惯性系中，两个静止质量都是 m0 的粒子相碰后合在一起成为一个粒子。若在碰撞前其中一个粒子静止不动，另一个粒子的速率为v=0.8c，则合成粒子的静止质量
A、大于 2m0
B、小于 2m0
C、等于 2m0
D、无法确定
29、一个静止质量为 m0 的粒子的总能量为 ，则该粒子相对论动能与其经典力学动能之比等于
A、8/3
B、9/5
C、3/2
D、5/9
30、一个静止质量为 m0 的粒子的动能为 ， 则该粒子的速率等于
A、0.6c
B、0.8c
C、c
D、
31、将个静止质量为 m0 静止加速到速率多为 0.6c 所需做的功为
A、
B、
C、
D、
32、质子在粒子加速器中被加速到动能等上静止能量的4倍，其质量为静止质量的
A、4倍
B、5倍
C、6倍
D、7倍
33、a 粒子在加速器中被加速到质量为静止质量的 3 倍，其动能是静止能量的
A、2倍
B、3倍
C、4倍
D、5倍
34、电子以 0.98c 的速度沿直线运动，它的动能最接近下列数值中的哪一个? （电子的静能=0.51McV）
A、1 MeV
B、2 MeV
C、3 MeV
D、4 MeV
35、一宇宙飞船以速率 u = 0.5c 匀速飞离地球，在某时刻飞船向其运动前方发射了一枚探测器，地面上的观测者测得探测器的速率为 0.8c。假设探测器的发射不改飞船的速率u，则飞船上的宇航员看来，探测器的速率为
A、0.3c
B、0.5c
C、0.6c
D、0.93c
36、一外星飞船以速率 u = c/3 匀速飞离地球，在某时刻飞船向地球发射了一枚导弹，在飞船上测量，导弹的速率为 c/2。假设导弹的发射不改变飞船的速率 u，则在地面上观察，导弹的速率为
A、c/6
B、c/5
C、5c/11
D、5c/6
37、在不久的将来，某旅行社开展太空旅行项目，其目的地星球距离地球 3.5光年，假如希望把这路程缩短为 1.5光年，则旅行社所安排乘坐的星际火相对于地球的速度最接近下列数值中的哪一个
A、0.9c
B、0.8c
C、0.7c
D、0.6c
38、观察者观测到，一米尺沿其长度方向匀速运动，长度为 0.5 m，则在该观察者看来，米尺的运动速率为
A、c/2
B、
C、
D、3c/4
39、惯性系 S’ 相对于惯性系 S 以速率沿 x 轴方向匀速运动。一细棒固定在 S’ 系中，它与 x’ 轴正向的夹角为 60°，则 S 系中观察者测得细棒与 x 轴正向的夹角为
A、大于60°
B、小于60°
C、等于60°
D、无法确定，取决于 S’ 系相对于S 系运动的方向
40、固定在 S 参照系中的直尺与 x 轴正方向夹角 45°，S’ 参照系以恒定速度沿 x 轴方向相对于S系运动，S’ 系中观察者测得该直尺与 x’ 轴正向的夹角为
A、小于45°
B、大于45°
C、等于45°
D、无法确定，取决于 S’ 系是沿 x 轴正方向运动还是沿 x 轴负方向运动
第二周作业
1、质子被加速器加速到其动能为静止能量的3倍时,其质量为静止质量的 倍，其速度v = c。
2、一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行。如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应为 。
3、一列高速火车以速度u驶过车站时，固定在站台上相距1m的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为 。
第三周
第九讲 黑体辐射 普朗克能量子假设随堂测验
1、就加热效率而言，最好用什么颜色来涂刷一个散热器？
A、黑色
B、白色
C、红色
D、金属色
2、所谓“黑体”是指这样的一种物体，即
A、不能反射任何可见光的物体。
B、不能反射任何电磁辐射的物体。
C、颜色是纯黑的物体。
D、能够全部吸收外来的任何电磁辐射的物体。
第10讲 光电效应 爱因斯坦光量子理论随堂测验
1、两束激光每秒钟发出相同数量的光子，假如第一束激光发射蓝光，而第二束发射红光，则第一束的辐射功率是
A、大于第二束的发射功率。
B、小于第二束的发射功率。
C、等于第二束的发射功率。
D、不知道发射的时间间隔所以不可能确定。
2、
A、
B、
C、
D、
第11讲 康普顿效应及其光量子理论解释随堂测验
1、
A、
B、
C、
D、
2、在康普顿散射中，若散射光子与原来入射光子方向成θ角，当θ等于多少时，散射光子的频率减少最多？
A、180°。
B、90°。
C、45°。
D、30°。
第12讲 氢原子光谱 玻尔原子理论随堂测验
1、要使处于基态的氢原子受激后可辐射出可见光谱线，最少应供给氢原子的能量为
A、12.09 eV。
B、10.20 eV。
C、1.89 eV。
D、1.51 eV。
2、已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为 10.19 eV，若氢原子从能量为 -0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为
A、2.56 eV。
B、3.41 eV。
C、4.25 eV。
D、9.95 eV。
第三周单元测试
1、关于光电效应有下列说法： (1) 任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应； (2) 若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则该金属分别受到 不同频率的光照射时，释出的光电子的最大初动能也不同； (3) 若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则该金属分别受到不同频率、强度相等的光照射时，单位时间释出的光电子数一定相等； (4) 若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则当入射光频率不变而强度增大一倍时，该金属的饱和光电流也增大一倍。 其中正确的是
A、(2)，(4)。
B、(1)，(2)，(3)。
C、(2)，(3)，(4)。
D、(2)，(3)。
2、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，在以下几种理解中，正确的是
A、光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程。
B、两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律。
C、两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程。
D、两种效应都属于电子吸收光子的过程。
3、
A、0.25。
B、0.20。
C、0.30。
D、0.35。
4、已知用光照的办法将氢原子基态的电子电离，可用的最长波长的光是 913 ? 的紫外光，那么氢原子从各受激态跃迁至基态的赖曼系光谱的波长可表示为：
A、
B、
C、
D、
5、若外来单色光把氢原子激发至第三激发态，则当氢原子跃迁回低能态时，可发出的可见光光谱线的条数是：
A、2。
B、1。
C、3。
D、6。
6、以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示。满足题意的图是：
A、
B、
C、
D、
7、假定氢原子原是静止的，则氢原子从 n = 3 的激发状态直接通过辐射跃迁到基态时的反冲速度大约是
A、4 m/s。
B、10 m/s。
C、100 m/s。
D、400 m/s。
8、以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流的曲线如图中实线所示，然后在光强不变的条件下增大照射光的频率，测出其光电流的曲线如图中虚线所示。满足题意的图是：
A、
B、
C、
D、
9、康普顿效应的主要特点是
A、散射光中有些波长比入射光的波长长，且随散射角增大而增大，有些散射光的波长与入射光的波长相同，这都与散射体的性质无关。
B、散射光的波长均比入射光的波长短，且随散射角增大而减小，但与散射体的性质无关。
C、散射光的波长均与入射光的波长相同，与散射角、散射体性质无关。
D、散射光中既有与入射光的波长相同的，也有比入射光的波长长的和比入射光的波长短的，这与散射体的性质有关。
10、
A、(2)、(4)。
B、(3)、(4)、(5)。
C、(2)、(4)、(5)。
D、(1)、(2)、(3)。
11、在光电效应实验中，用单一波长的光入射到金属表面上，当入射光强度增加时，
A、截止电压和逸出功都不变。
B、截止电压增加。
C、截止电压减小。
D、逸出功增加。
E、逸出功减少。
12、
A、27/20。
B、9/8。
C、16/9。
D、20/27。
13、在 X 射线散射实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2 倍，则入射光光子能量与散射光光子能量之比为
A、1.2。
B、0.8。
C、1.6。
D、2.0。
14、一个氢原子处于主量子数 n = 3 的状态，那么此氢原子
A、能够吸收一个红外光子。
B、能够发射一个红外光子。
C、能够吸收也能够发射一个红外光子。
D、不能够吸收也不能够发射一个红外光子。
15、动能为 12.77 eV 的电子轰击正常状态下的氢气，则氢气发出的光中可能存在几条谱线？
A、6 条。
B、3 条。
C、7条。
D、10条。
第三周单元作业
1、
2、
第四周
第四周单元测试
1、
A、(3)、(4)。
B、(1)、(2)。
C、(2)、(4)。
D、(1)、(4)。
2、
A、必须满足单值、有界、连续及归一化条件。
B、只需满足归一化条件。
C、只需满足单值、有界、连续的条件。
D、只需满足连续与归一化条件。
3、
A、
B、
C、表示由于粒子之间相互作用所形成的波动分布函数。
D、具有同经典波动相同的物理意义。
4、
A、
B、
C、
D、
5、电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为 U 的静电场加速后，其德布罗意波长是 0.4 ?，则 U 约为
A、940 V。
B、150 V。
C、330 V。
D、630 V。
6、
A、
B、
C、
D、
7、一静质量为 kg的粒子以100 eV的动能运动，则与此相联系的物质波的频率为
A、Hz
B、Hz
C、Hz
D、Hz
8、
A、250 cm。
B、25 cm。
C、50 cm。
D、500 cm。
9、
A、
B、
C、
D、
10、一光子与电子的波长都是 2 ?，则它们的动量大小和总能量之间的关系是
A、动量相同，电子的能量大于光子的能量。
B、动量相同，能量也相同。
C、动量不同，能量也不同，且光子的动量与能量都分别小于电子的动量与能量。
D、动量不同，能量也不同，且光子的动量与能量都分别大于电子的动量与能量。
11、
A、
B、
C、
D、
12、将波函数在空间各点的值同时增大 D 倍，则粒子在空间的分布概率将
A、不变。
B、
C、增大 2D 倍。
D、增大 D 倍。
13、根据德布罗意的假设，
A、运动粒子同样具有波的特性。
B、辐射不能量子化，但粒子具有波的特性。
C、波长非常短的辐射有粒子性，但长波辐射却不然。
D、长波辐射绝不是量子化的。
E、波动可以量子化，但粒子绝不可能有波动性。
14、一光子与速率为的质子（静止质量为）具有相同的德布罗意波长，则该光子的能量最接近下列数值中的哪一个？
A、72 keV
B、49 keV
C、95 keV
D、120 keV
E、140 keV
15、一电子（静止质量为）与能量为1.3 eV的光子具有相同的德布罗意波长，则该电子的速率最接近下列数值中的哪一个？
A、760 m/s
B、710 m/s
C、660 m/s
D、600 m/s
E、550 m/s
16、一束波长为105 nm 的单色光照射在逸出功为5.00 eV的金属表面，从金属表面逸出的光电子（静止质量为）的德布罗意波长的最小值最接近下列数值中的哪一个？
A、0.235 nm
B、0.332 nm
C、0.470 nm
D、0.664 nm
E、0.939 nm
17、德布罗意波长为810 nm 的电子（静止质量为）的速率最接近下列数值中的哪一个？
A、900 m/s
B、990 m/s
C、800 m/s
D、720 m/s
E、260 m/s
18、动能为2.0 MeV 的中子（静止质量为）的德布罗意波长最接近下列数值中的哪一个？
A、
B、
C、
D、
E、
19、德布罗意波长为7.55 pm 的电子（静止质量为）的动能最接近下列数值中的哪一个？
A、20 keV
B、22 keV
C、24 keV
D、26 keV
E、28 keV
20、如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同,则这两种粒子的
A、动量的大小相同
B、能量相同
C、速率相同
D、动能相同
21、激光器发出一束波长为4000 nm的激光，其所用的快门允许光脉冲通过的时间为30 ps，则激光脉冲中光子能量的不确定度最接近下列数值中的哪一个？
A、
B、
C、
D、
E、
22、一紫外光源发出一束波长为200 nm的单色光，其所用的快门允许通过的光脉冲的波列长度最大为10000，则光脉冲中光子能量的不确定度最接近下列数值中的哪一个？
A、
B、
C、
D、
E、
23、原子从一激发态跃迁到基态产生440 nm的谱线，已知此谱线的自然宽度为0.020 pm，则原子在激发态停留时间的平均值最接近下列数值中的哪一个？
A、
B、
C、
D、
E、
24、粒子的静止能量为1530 MeV，其能量的不确定度为9 MeV，由此可知粒子的平均寿命最接近下列数值中的哪一个？
A、
B、
C、
D、
E、
25、粒子的静止能量为1385 MeV，平均寿命为，其能量的不确定度最接近下列数值中的哪一个？
A、0.17 MeV
B、1.7 MeV
C、17 MeV
D、170 MeV
E、0.017 MeV
第四周单元作业
1、
2、
3、
第五周
第五周单元测试
1、
A、
B、
C、
D、
2、
A、相邻能级间的能量差增加。
B、每个能级的能量减小。
C、能级数增加。
D、每个能级的能量保持不变。
3、根据量子力学原理，氢原子中电子绕核运动角动量的最小值为
A、0。
B、?。
C、?/2。
D、
4、
A、
B、
C、
D、
5、
A、
B、
C、
D、
6、
A、
B、
C、
D、
7、下列表述中哪个是正确的？
A、原子中电子状态的轨道量子数总比这个态的主量子数小。
B、氢原子中电子的主量子数不影响其能量。
C、氢原子中处在基态的电子的主量子数为零。
D、角动量的空间取向量子化与外磁场无关。
8、在宽度为的一维无限深方势阱(在范围内，势能函数)中有一质量为的粒子，当该粒子处于第一激发态时，其德布罗意波长为
A、
B、
C、
D、
9、在宽度为的一维无限深方势阱(在)范围内，势能函数)中有一质量为的粒子，已知该粒子的波函数为 则其德布罗意波长为
A、
B、
C、
D、
10、一质量为的粒子被限制在宽度为的一维有限深方势阱中，已知该粒子的某定态波函数为 其中，、、为常数。由此可知，在此状态下，粒子的概率密度的最大值出现在
A、
B、
C、
D、条件不足，无法确定
11、一质量为的粒子被限制在宽度为的一维有限深方势阱中，已知该粒子的某定态波函数为 其中，归一化常数，则在该状态下，在范围内发现粒子的概率最接近下列数值中的哪一个？
A、0.20
B、0.22
C、0.24
D、0.26
E、0.28
12、一质量为、动能为的自由粒子向一个高度为（）、宽度为（）的一维方势垒入射，则该粒子能穿透势垒到达其另一侧的概率
A、随的增加线性递减
B、随的增加指数递减
C、与成反比关系
D、与无关
13、一质量为的粒子被限制在宽度为的一维无限深方势阱(在范围内，势能函数)中，其基态所对应的量子数为。当该粒子处于量子数的激发态时，该粒子在势阱里出现的概率密度最大的各点中，距离最近的是
A、
B、
C、
D、
14、处于1s态的氢原子的波函数为，这里代表玻尔半径，则氢原子中电子到质子的距离不小于的概率，最接近下列数值中的哪一个？
A、
B、
C、
D、
15、一质量为的粒子被限制在宽度为的一维有限深方势阱(在范围内，势能函数)中，已知该粒子的某定态波函数为 其中，、、为常数。则在此状态下，粒子的能量为 （提示：将定态波函数代入定态薛定谔方程求解）
A、
B、
C、
D、条件不足，无法确定
16、一质量为的粒子被限制在宽度为的一维有限深方势阱(在范围内，势能函数，而在范围内，势能函数)中，已知该粒子的某定态波函数为 其中，、、为常数。则 （提示：将定态波函数代入定态薛定谔方程求解）
A、
B、
C、
D、条件不足，无法确定
17、一质量为的粒子被限制在宽度为的一维无限深方势阱(在范围内，势能函数)中，其基态能量为。若势阱的宽度变成，而其他条件不变，则基态能量变为
A、
B、
C、
D、
18、一电子(静止质量为)被限制在宽度为的一维无限深方势阱中，其基态所对应的量子数为，则当该电子从量子数为的激发态跃迁到的激发态时，发出的光子的波长与下列哪个数值最接近？
A、4100 nm
B、3400 nm
C、2800 nm
D、4700 nm
E、5100 nm
19、一电子(静止质量为)被限制在宽度为的一维无限深方势阱(在范围内，势能函数)中，其基态能量为5.00 eV，则其第一激发态的能量为
A、1.25 eV
B、2.50 eV
C、10.0 eV
D、15.0 eV
E、20.0 eV
20、一在宽度为的一维无限深方势阱（在范围内，势能函数）中有一质量为的粒子，则下列波函数中，哪一个不是该粒子的一个定态波函数？
A、
B、
C、
D、
21、一电子(静止质量为)被限制在宽度为 的一维无限深方势阱(在范围内，势能函数)中，其基态所对应的量子数为，则在能量超过110 eV的各能级中，量子数的最小值为
A、143
B、146
C、153
D、156
第五周单元作业
1、
2、
3、
第六周
第六周单元测试
1、如果 (1) 锗用锑(五价元素)掺杂，(2) 硅用铝(三价元素)掺杂，则分别获得的半导体属于下述类型：
A、(1)为N型半导体，(2)为P型半导体。
B、(1)，(2)均为N型半导体。
C、(1)为P型半导体，(2)为N型半导体。
D、(1)，(2)均为P型半导体。
2、N型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称施主能级)，在能带结构中应处于
A、禁带中，但接近导带底。
B、满带中。
C、导带中。
D、禁带中，但接近满带顶。
3、激发本征半导体中传导电子的几种方法有 (1) 热激发，(2) 光激发，(3) 用三价元素掺杂，(4) 用五价元素掺杂。对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有
A、(1)(2)和(4)。
B、(1)和(2)。
C、(3)和(4)。
D、(1)(2)和(3)。
4、硫化镉(CdS)晶体的禁带宽度为 2.42 eV，要使这种晶体产生本征光电导，则入射到晶体上的光的波长不能 大于
A、514 nm。
B、650 nm。
C、628 nm。
D、550 nm。
5、
A、只有(1)(3)和(4)。
B、只有(1)和(3)。
C、只有(2)和(4)。
D、只有(2)(3)和(4)。
6、氩(Z=18)原子基态的电子组态是
A、
B、
C、
D、
E、
7、泡利不相容原理说明
A、自旋量子数为半整数的粒子不能处于同一状态。
B、自旋量子数为整数的粒子不能处于同一状态。
C、自旋量子数为整数的粒子处于同一状态。
D、自旋量子数为奇数的粒子处于同一状态。
E、自旋量子数为半整数的粒子处于同一状态。
8、一价金属钠原子，核外共有11个电子，当钠原子处于基态时，根据泡利不相容原理，其价电子可能取的量子态数为
A、18。
B、11。
C、14。
D、16。
9、
A、(3，2，0，1/2)。
B、(3，1，1，-1/2)。
C、(1，0，1，-1/2)。
D、(2，1，2，1/2)。
10、在激光器中利用光学谐振腔
A、可同时提高激光束的方向性和单色性。
B、可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性。
C、可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性。
D、既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性。
11、在原子的L壳层中，电子可能具有的四个量子数()是
A、(2，1，-1，1/2)。
B、(1，0，0，-1/2)。
C、(2，0，1，-1/2)。
D、(3，1，-1，1/2)。
12、P型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能带结构中应处于
A、禁带中，但接近满带顶。
B、满带中。
C、导带中。
D、禁带中，但接近导带底。
13、与绝缘体相比较，半导体能带结构的特点是
A、禁带宽度较窄。
B、导带也是空带。
C、满带与导带重合。
D、满带中总是有空穴，导带中总是有电子。
14、下述说法中，正确的是
A、N型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能。
B、本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(N型或P型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好。
C、N型半导体的导电性能优于P型半导体，因为N型半导体是负电子导电，P型半导体是正离子导电。
D、P型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动。
15、
A、(1)。
B、(2)。
C、(1)，(3)。
D、(3)。
E、(4)。
16、在原子的L壳层中，电子可能具有的四个量子数()是 (1) (2，0，1，1/2)； (2) (2，1，0，-1/2)； (3) (2，1，1，1/2)； (4) (2，1，-1，-1/2)； 以上四种取值中，哪些是正确的？
A、只有(1)、(2)是正确的。
B、只有(2)、(3)是正确的。
C、只有(2)、(3)、(4)是正确的。
D、全部是正确的。
17、一个原子的内层电子都被填满，其唯一的价电子被激发到一个p次壳层，则这种情况下，原子的轨道角动量的大小最接近于下列数据中的哪一个？
A、
B、
C、
D、
E、
18、一个原子的内层电子都被填满，其唯一的价电子被激发到一个p次壳层，现把该原子放在一个磁场中，则原子的轨道角动量与的夹角为
A、
B、
C、
D、
E、
19、某原子的一个电子的轨道角动量的大小等于，则电子的轨道角动量量子数为
A、1
B、2
C、3
D、4
E、5
20、某原子的一个电子的轨道角动量的大小等于，则电子的轨道角动量与外磁场方向的夹角不可能为
A、
B、
C、
D、
E、
第六周单元作业
1、
2、某金属的逸出功为 4.94 eV，费米能量为 7.00 eV。若要使一个电子从势阱底部逸出金属表面，所需光子的最小能量为 eV，该光子的波长为 nm，用该波长的光照射金属时，逸出光电子的最大动能为 eV。
期末考试
《大学物理——近代物理》期末考试
1、设粒子运动的波函数图线分别如图所示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图。
A、
B、
C、
D、
2、一个光子和一个电子具有同样的波长，则：
A、它们具有相同的动量。
B、光子具有较大的动量。
C、电子具有较大的动量。
D、它们的动量不能确定。
E、光子没有动量。
3、下列哪个表述是对的？
A、具有适合能量的电子、中子、以及X射线入射单晶时都能产生相同的衍射图样。
B、晶体中的原子间距太小，无法观测到物质波的衍射现象。
C、只有带电粒子才有与之相应的物质波。
D、当具有相同动能的电子或者中子入射到单晶时，会出现相同的衍射图样。
E、像棒球这样的宏观物体观测不到波动现象是因为这些宏观物体的德布罗意波波长太长了。
4、下列关于氢原子中电子能级的表述中哪个是对的？
A、基态电子的轨道角动量为零。
B、氢原子中的电子可以用一列行波很好地描述。
C、一个具有正能量的电子是一个被束缚的电子。
D、处在稳定能级的电子向外辐射电磁波是因为电子绕核加速运动。
E、处在状态n的电子只能向n + 1态或者n - 1态跃迁。
5、泡利不相容原理：
A、表明在原子中，任何两个电子不能具有完全相同的量子数集即四个量子数。
B、认为原子中任意两个电子不能具有相同的轨道。
C、将电子与原子核排斥开。
D、将质子从电子轨道排斥开。
6、
A、只有（2）（3）（4）是正确的。
B、只有（1）（2）是正确的。
C、只有（2）（3）是正确的。
D、全部是正确的。
7、
A、铯。
B、钨。
C、钯。
D、铍。
8、要使处于基态的氢原子受激发后能发射莱曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是
A、10.2 eV。
B、1.5 eV。
C、3.4 eV。
D、13.6 eV。
9、把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到v=0.8c(c为真空中的光速)需做功为
A、
B、
C、
D、
10、已知二质点A、B静止质量均为m0，若质点A静止，质点B以6m0c2的动能A运动，碰撞后合成一粒子，无能量释放。求：合成粒子的运动质量m为
A、
B、
C、
D、
11、假如一个粒子被限制在一个边长为L的三维立方盒子区域中：
A、
B、该粒子的波长不会小于2L。
C、只要该粒子动量的x分量的不确定度是有限值，就可以完全确定其动量的y分量和z分量。
D、该粒子的动能存在上限，但没有下限。
12、原子中与主量子数n=4对应的状态数为
A、32。
B、16。
C、9。
D、18。
13、一宇宙飞船相对于地以0.6c(c表示真空中光速)的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为60m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两事件的空间间隔为
A、120m
B、30m
C、48m
D、75m
14、光谱系中谱线的频率（如氢原子的巴尔末系）
A、高频和低频都有一个限制。
B、可无限制地延伸到高频部分。
C、可无限制地延伸到低频部分。
D、有某一个低频限制。
E、有某一个高频限制
15、当一列高速火车以速度0.8c驶过车站时，固定在火车车厢上相距10m的两只机械手在火车系中同时划下，并在站台上留下了两个痕迹，则站台上的观察者测得这两个痕迹之间的距离为
A、16.7m
B、6m
C、8m
D、12.5m
16、已知在运动参照系(S')中观察静止参照系(S)中的米尺(固有长度为1m)和时钟的一小时分别为0.8m和1.25小时，反过来，在S中观察S'中的米尺和时钟的一小时分别为
A、0.8m，1.25小时。
B、0.8m，0.8小时
C、1.25m，1.25小时。
D、1.25m，0.8小时。
17、一观察者测得电子质量是其静止质量m0的两倍，则电子相对观察者的速率v、动能Ek分别是
A、，
B、，
C、c/2，
D、c/2，
18、由量子力学可知，在一维无限深方势阱中的粒子可以有若干能态。如果势阱两边之间的宽度缓慢地减小至某一较小的宽度，则
A、相邻能级间的能量差增加。
B、每一能级的能量减小。
C、能级数增加。
D、每个能级的能量保持不变。
E、每个能级的能量保持不变。
19、已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2 eV，而钠的红限波长是540 nm，那么入射光的波长是
A、355 nm。
B、535 nm。
C、500 nm。
D、435 nm。
20、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，在以下几种理解中，正确的是
A、光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程。
B、两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律。
C、两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程。
D、两种效应都属于电子吸收光子的过程。
21、关于同时性有人提出以下一些结论，其中哪个是正确的？
A、在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生。
B、在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生。
C、在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生。
D、在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生。
22、设想做“追光实验”，即乘坐一列以速度u运动的火车追赶一束向前运动的闪光。在火车上观测，闪光速度的大小为
A、c
B、c+u
C、c-u
D、不确定
23、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对甲以0.6c(c表示真空中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为
A、5s
B、6.7s
C、3.2s
D、2.4s
24、
A、
B、
C、
D、
25、一宇航员要到离地球为10光年的星球去旅行。如果宇航员希望把这路程缩短为8光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应为
A、0.6c
B、0.5c
C、0.8c
D、0.9c
26、
A、
B、
C、
D、k。
27、下列表述中哪个是正确的？
A、氢原子中电子状态的轨道量子数总比这个态的主量子数小。
B、氢原子中电子的主量子数不影响其能量。
C、氢原子中处在基态的电子的主量子数为零。
D、电子的自旋量子数可以取四个不同值中的任何一个。
28、
A、
B、
C、
D、
E、
29、
A、
B、
C、
D、
30、直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是
A、斯特恩 - 盖拉赫实验。
B、康普顿实验。
C、卢瑟福实验。
D、戴维逊 - 革末实验。
学习通大学物理—近代物理_2
本课程是学习通大学物理的近代物理_2部分，主要涵盖了相对论、量子力学等内容。
相对论
相对论是爱因斯坦提出的一种关于时空性质的理论，主要包括两个方面：相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出，任何物理定律的形式在不同惯性系中是相同的。光速不变原理则表明，光在真空中传播的速度是一个恒定不变的量，与光源的运动状态无关。
相对论的一个重要后果是著名的质能关系式：$E=mc^2$，其中$c$为光速，$m$为物体的质量，$E$为其对应的能量。这个式子表明，质量和能量是可以互相转换的。
量子力学
量子力学是描述微观世界中粒子运动的理论，主要包括波粒二象性、不确定性原理、波函数等内容。
波粒二象性指出，微观粒子既可以表现为粒子的形式，也可以表现为波的形式。不确定性原理则阐述了在测量一个粒子的某个物理量时，另外一些量的测量结果会变得不确定。
波函数是描述粒子运动状态的函数。根据波函数，可以计算出粒子出现在不同位置的概率。
结语
近代物理是物理学的重要分支，涉及到人们对于时空、物质、能量等基本概念的认识。本课程介绍了相对论和量子力学的基本内容，希望能对学习者有所启发。
