2023年大学物理近代物理题库及答案

一、选择题：(每题3分)

1、有下列几种说法：

(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的.

(2)在真空中，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率都相同.

若问其中哪些说法是对的的，答案是

(A)只有(1)、(2)是对的的.

(B)只有(1)、(3)是对的的.

(C)只有(2)、(3)是对的的.

(D)三种说法都是对的的.[]

2、宇宙飞船相对于地面以速度12作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航

员向飞船尾部发出一个光讯号，通过人飞船上的钟)时间后，被尾部的接受器收到,

则由此可知飞船的固有长度为(。表达真空中光速)

(A)cR(B)u

(C)/(D)CMJI-(Me/[]

3、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打，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v

2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表达真空中光速)

(A)」一.(B)—.

4+U?v2

(C).(D)—L.[]

4、(1)对某观测者来说，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中的观测者来说，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?

关于上述两个问题的对的答案是:

(1)同时，(2)不同时.

(1)不同时，(2)同时.

(1)同时，(2)同时.

(1)不同时，(2)不同时.

5、有一直尺固定在K'系中，它与轴的夹角夕=45°,假如K'系以匀

速度沿Ox方向相对于K系运动，K系中观测者测得该尺与Ox轴的夹角

(A)大于45°.(B)小于45°.

(C)等于45。.

(D)当K'系沿3正方向运动时大于45°,而当K'系沿3负方向运动时

小于45°.[]

6、边长为。的正方形薄板静止于惯性系K的。孙平面内，且两边分别与达y

轴平行.今有惯性系肥以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K'系测得薄板的面积为

(A)().6/.(B)().8〃.

(C)cr.(D)a1/0.6.[]

7、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为宽为从质量为小).由此可算

出其面积密度为〃%假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度u作匀速直线

运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为

(C).....-----(D)......-......

alA\-(vlc)2]—制-(Me”？

8、两个惯性系S和S，,沿x(x')轴方向作匀速相对运动.设在S，系中某

点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为跖，而用固定

在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为r.又在系x，轴上放置一静止于是

该系.长度为/。的细杆，从S系测得此杆的长度为/,则

(A)T<To；1</().(B)7<而；/>/o.

(C)r>%；I>l().(D)r>nj；I</i).[]

9、在狭义相对论中，下列说法中哪些是对的的？

(I)一切运动物体相对于观测者的速度都不能大于真空中的光速.

(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改

变的.

(3)在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系

中也是同时发生的.

(4)惯性系中的观测者观测一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟

比与他相对静止的相同的时钟走得慢些.

(A)(1),(3),(4).(B)(1),(2),(4).

(C)(1),(2),(3).(D)(2),(3),(4).[]

10、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

作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s,则乙相对于甲的运动速度是(c表达真空

中光速)

(A)(4/5)c.(B)(3/5)c.

(C)(2/5)c.(D)(1⑸c.[]

11、一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行,假如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是：(c表达真空中光速)

(A)v=(1/2)c.(B)v=(3/5)c.

(C)v=(4/5)c.(D)12=(9/10)c.[]

12、某核电站年发电量为100亿度，它等于36X1015j的能量，假如这是由

核材料的所有静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为

(A)0.4kg.(B)0.8kg.

(C)(1/12)X107kg.(D)12XIO7kg.[]

13、一个电子运动速度12=0.99c,它的动能是：(电子的静止能量为0.51MeV)

(A)4.0MeV.(R)3.5MeV.

(C)3.1MeV.(D)2.5MeV.]

14、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止

[]

21、己知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势

是Uo(使电子从金属逸出需作功eUo),则此单色光的波长4必须满足：

(A)4Whc/(eU(；).(B)42hc/(eUQ).

(C)AWeU0/(he).(D)42eU0/(he).[]

22、已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV,而钠

的红限波长是5400A,那么入射光的波长是

(A)5350A.(B)5000A.

(C)4350A.(D)355()A.1]

23、用频率为v的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为EK；若

改用频率为2v的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：

(A)2EK.(B)2hv-EK.

(C)hv-EK.(D)2EK.[]

24、设用频率为力和岭的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效

应.已知金属的红限频率为他,测得两次照射时的遏止电压|。戒|二2|1||,则这两

种单色光的频率有如下关系：

(A)V>=V|-Vh.(B)V>=V|+%.

(C)=2vi-M).(D)vi-Vi-2n>.[]

25、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

达，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

达.满足题意的图是[]

26、在康普顿散射中，假如设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电

子获得的能量是其静止能量的

(A)2倍.(B)1.5倍.

(C)0.5倍.(D)0.25倍.[]

27、当照射光的波长从4000A变到3000A时，对同一金属，在光电效应实

验中测得的遏止电压将：

(A)减小0.56V.(B)减小0.34V.

(C)增大0.165V.(D)增大L035V.[]

(普朗克常量h=6.63X1()34J.s,基本电荷e=1.60XIO-19C)

28、保持光电管上电势差不变，若入射的单色光光强增大，则从阴极逸出的

光电子的最大初动能乐和飞到阳极的电子的最大动能反的变化分别是

(A)Eo增大,EK增大.(B)员不变，&变小.

(C)E。增大，&不变.(D)E。不变，&不变.[]

29、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光

光子能量£与反冲电子动能反之比£/珠为

(A)2.(B)3.(C)4.(D)5.[]

30、以下一些材料的逸出功为

镀3.9eV钿5.0eV

钠1.9eV鸨4.5eV

今要制造能在可见光(频率范围为3.9X10'4Hz—7.5X1()14Hz)下工作的光电

管，在这些材料中应选

(A)鸨.(B)钳.(C)僚.(D)被.[]

31、某金属产生光电效应的红限波长为几,今以波长为2(/〈对的单色光照

射该金属，金属释放出的电子(质量为，力)的动量大小为

(A)力”.

2/ne/ic(A0+A)

2/w,/?c(2-A)

(E)<01]

32、光电效应中发射的光电子最大初动能随入射光频率

的变化关系如图所示.由图中的

(A)OQ(B)0P

(C)OPIOQ(D)QSIOS

可以直接求出普朗克常量.[]

33、用频率为M的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E1；

用频率为外的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为鼠2.假如

EcE小刃B么

(A)M一定大于岭.(B)vi一定小于上.

(C)必一定等于上.(D)M也许大于也也许小于也.[]

34、若a粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B均匀磁场中沿半径为R的圆形轨

道运动，则加粒子的德布罗意波长是

(A)h/QeRB).(B)h/(eRB).

(C)(D).[]

35、假如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)动量相同.(B)能量相同.

(C)速度相同.(D)动能相同.[]

36、不拟定关系式2》表达在x方向上

(A)粒子位置不能准确拟定.

(B)粒子动量不能准确拟定.

(C)粒子位置和动量都不能准确拟定.

(D)粒子位置和动量不能同时准确拟定.L]

37、己知粒了在•维矩形无限深势阱中运动，其波函数为:

/、I3TCV/))、

=—j=•cos-----,(一〃WxW。)

yja2a

那么粒子在工二5H6处出现的概率密度为

(A)1/(2。).(B)Ma.

(C)i/y/2a.(D)\14a.[]

38、关于不拟定关系ViArN"(方=力/(2兀))，有以下几种理解:

(1)粒子的动量不也许拟定.

Q)粒子的坐标不也许拟定.

⑶粒子的动量和坐标不也许同时准确地拟定.

(4)不拟定关系不仅合用于电子和光子，也合用于其它粒子.

其中对的的是:

(A)(I),(2).(B)(2),(4).

(C)(3),(4).(D)(4),(1).[]

39、将波函数在空、可各点的振幅同时增大。倍，则粒子在空间的分布概率将

增大D2倍.(B)增大20倍.

增大。倍.(D)不变.]

40、直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是

(A)康普顿实验.(B)卢瑟福实验.

戴维孙一革末实验.(D)斯特恩一革拉赫实验.[

二、选择题：(每题4分)

41、狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是

__________________________________________________________________:光速

不变原理说的是_________________________________________________

*

42、已知惯性系S'相对于惯性系S系以（）.5。的匀速度沿x轴的负方向运动，

若从S'系的坐标原点。'沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真

空中的波速为.

43、以速度u相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地

球的速度的大小为.

44、有一速度为〃的宇宙飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光

源在工作，处在船尾的观测者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为

;处在船头的观测者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为

45、一观测者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.5m.则

此米尺以速度u=m・C接近观测者.

46、狭义相对论确认，时间和空间的测量值都是,它们与观

测者的密切相关.

47、静止时边长为50cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相

对于地面以匀速度2.4XIO®m・b运动时，在地面上测得它的体积是

48、牛郎星距离地球约16光年，宇宙飞船若以的匀速度飞

行，将用4年的时间（宇宙飞船上的钟指示的时间）到达牛郎星.

49、兀十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2.6X108

s,假如它相对于实验室以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/介子的寿命是______________________s.

51、bi子是一种基本粒子，在相对丁平子静止的坐标系中测得其寿命为工)=2

X106s.假如R子相对于地球的速度为u=0.988c(c为真空中光速)，则在地球坐

标系中测出的子的寿命r=.

52、设电子静止质量为〃g将一个电子从静止加速到速率为0.6c(c为真空

中光速)，需作功.

53、(1)在速度u=情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍.

(2)在速度12=情况下粒子的动能等于它的静止能量.

54、狭义相对论中，一质点的质量〃7与速度u的关系式为；

其动能的表达式为.

55、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止

质量的倍.

56、。粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的5倍时，其动能为静

止能量的倍.

57、观测者甲以0.8c的速度(c为真空中光速)相对于静止的观测者乙运动，若

甲携带一质量为1kg的物体，则

(1)甲测得此物体的总能量为:

(2)乙测得此物体的总能量为.

58、某加速港将电子加速到能量E=2X1()6eV时，该电子的动能EK=

______________________eV.

(电子的静止质量加=9.11X103ikg,1eV=1.6()X1()19j)

59、当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动速度为

60、一电子以0.99c•的速率运动(电子静止质量为9.1IX103ikg,则电子的总

能量是J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是.

61、匀质细棒静止忖的质量为小o,长度为/o,当它沿棒长方向作高速的匀速

直线运动时，测得它的长为/,那么，该棒的运动速度。二，

该棒所具有的动能EK=.

62、某光电管阴极，对于4=4910A的入射光，其发射光电子的遏止电压为

0.71V.当入射光的波长为A时，其遏止电压变为1.43V.

(e=1.60X1019c,/?=6.63X1034J.s)

63、光子波长为九则其能量;；动量的大小=；

质量二.

64、已知钾的逸出功为2.()eV,假如用波长为3.60X107m的光照射在钾上,

则光电效应的遏止电压的绝对值|"|=.从钾表面发射出电

子的最大速度Umax=•

(h=6.63X10-34J.s,leV=1.60X1()19j,/力=9.ix1()3】kg)

65、以波长为4=0.207Rm的紫外光照射金属钳表面产生光电效应，已知钢的

红限频率i/o=l.21X1。15赫兹，则其遏止电压=V.

(普朗克常量h=6.63X1034J.s,基本电荷e=1.60X1019C)

66、在光电效应实脸中，测得某金属的遏止电

国与入射光频率司勺关系曲线如图所示，由此兀

知该金属的红限频率⑷二Hz；逸出功

A=eV.

67、已知某金属的逸出功为A,用频率为巧的光照射该金属能产生光电效应,

则该金属的红限频率K)=，V|>且遏止电势

差|“|=.

68、当波长为300nm（1nm=10''m）的光照射在某金属表面时，光电子的动

能范围为0〜4,0X1019J.此时遏止电压为|"|二V；红限频

率u）=Hz.

（普朗克常量h=6.63X1034J•s,基本电荷^=1.60X1019C）

69、鸨的红限波长是230nm（1nm=109m）,用波长为180nm的紫外光照射

时，从表面逸出的电子的最大动能为eV.

34

（普朗克常量/?=6.63X10J.s,基本电荷6=1.60X1019Q

70、频率为100MHz的一个光子的能量是_______________________,动量

的大小是.（普朗克常量h=6.63X1034J-S）

71、分别以频率为H和上的单色光照射某一光电管.若吸（均大于红限频

率U））,则当两种频率的入射光的光强相同时，所产生的光电子的最大初动能

E\____

£2；所产生的饱和光电流41/s2.

（用＞或=或V填入）

72、当波长为30001的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从。到

4.0X1019J.在作上述光电效应实验时遏止电压为\Ua\=V；此金属

的红限频率K）=Hz.

（普朗克常量h=6.63X1034J.S；基本电荷e=l.60X1019C）

73、康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角。二M,

散射光子的频率小得最多；当。=时，散射光子的频率与入射

光子相同.

74、在玻尔氢原子理论中势能为负值，并且数值比动能大，所以总能量为

值，并且只能取_______值.

75、玻尔的氢原子理论中提出的关于___________________________________

和的假设在现代的量子力学理论中仍然

是两个重要的基本概念.

76、玻尔的氢原子理论的三个基本假设是：

(1)，

(2)，

(3)___________________________________

77、玻尔氢原子理论中的定态假设的内容是：

78、玻尔氢原子理论的基本假设之一是定态跃迁的频率条件，其内容表述如

下：_____________________________________________________________________

■

79、玻尔氢原子理论的基本假设之一是电子轨道动量矩的量子化条件，其内

容可表述如下：____________________________________________________

80、氢原子的部分能级跃迁示意如图.在这些能级

跃迁中，

(1)从〃二的能级跃迁到〃二的能级时

所发射的光子的波长最短；

⑵从n=的能级跃迁到n=的能级时所发射的光子的频率

最小.

81、若中子的德布罗意波长为2A,则它的动能为

(普朗克常量h=6