近代物理学习题
大学物理近代物理题库及答案
大学物理近代物理题库及答案大学物理近代物理一、选择题：（每题3分）1、存有以下几种观点：(1)所有惯性系则对物理基本规律都就是等价的．(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态毫无关系．(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．若问其中哪些观点就是恰当的,答案就是(a)只有(1)、(2)就是恰当的．(b)只有(1)、(3)就是恰当的．(c)只有(2)、(3)就是恰当的．(d)三种说法都是正确的．［］2、宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行器，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部收到一个光讯号，经过?t(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器接到，则由此可知飞船的固有长度为(c则表示真空中光速)(a)c?t(b)v?tc??t(c)(d)c??t?1?(v/c)2［］21?(v/c)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v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)ll(a)．(b)．v1?v2v2ll(c)．(d)．［］2v2?v1v11?(v1/c)24、(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则中的观察者来说，它们与否同时出现？(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恰当答案就是：(a)(1)同时，(2)不同时．(b)(1)不同时，(2)同时．(c)(1)同时，(2)同时．(d)(1)不同时，(2)不同时．［］5、存有一直尺紧固在k′系则中，它与ox′轴的夹角?′＝45°，如果k′系则以坯速度沿ox方向相对于k系运动，k系则中观察者测出该尺与ox轴的夹角1大学物理近代物理(a)大于45°．(b)小于45°．(c)等于45°．(d)当k′系沿ox正方向运动时大于45°，而当k′系沿ox负方向运动时小于45°．［］6、边长为a的正方形薄板恒定于惯性系k的oxy平面内，且两边分别与x，y轴平行．今存有惯性系k＇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＇系则测出薄板的面积为(a)0.6a2．(b)0.8a2．(c)a2．(d)a2／0.6．［］7、一匀质矩形薄板，在它恒定时测出其长为a，阔为b，质量为m0．由此已是出来其面积密度为m0/ab．假设该薄板沿长度方向以吻合光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为m01?(v/c)2m0(a)(b)2abab1?(v/c)(c)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′系中某点先后出现两个事件，用恒定于该系的钟测到两事件的时间间隔为?0?，而用紧固在s 系则的钟测到这两个事件的时间间隔为??．又在s′系x′轴上置放一恒定于是该系．长度为l0的细杆，从s系则测出此杆的长度为l,则(a)??<?0；l<l0．(b)??<?0；l>l0．(c)??>?0；l>l0．(d)??>?0；l<l0．［］9、在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速．(2)质量、长度、时间的测量结果都就是随物体与观察者的相对运动状态而发生改变的．(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)惯性系则中的观察者观测一个与他并作匀速相对运动的时钟时，可以看见这时钟比与他相对恒定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表示真空中光速)2m0m0(d)［］223/2ab[1?(v/c)]ab[1?(v/c)]大学物理近代物理(a)(4/5)c．(b)(3/5)c．(c)(2/5)c．(d)(1/5)c．［］11、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是：(c表示真空中光速)(a)v=(1/2)c．(b)v=(3/5)c．(c)v=(4/5)c．(d)v=(9/10)c．［］12、某核电站年发电量为100亿度，它等于36×1015j的能量，如果这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)(1/12)×107kg．(d)12×107kg．［］13、一个电子运动速度v=0.99c，它的动能是：(电子的静止能量为0.51mev)(a)4.0mev．(b)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，其质量为静止质量的(a)4倍．(b)5倍．(c)6倍．(d)8倍．［］15、??粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的(a)2倍．(b)3倍．(c)4倍．(d)5倍．［］16、把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到v?0.6c(c为真空中光速）需作的功等于(a)0.18m0c2．(b)0.25m0c2．(c)0.36m0c2．(d)1.25m0c2．［］17、未知电子的静能为0.51mev，若电子的动能为0.25mev，则它所减少的质量?m与恒定质量m0的比值对数为(a)0.1．(b)0.2．(c)0.5．(d)0.9．［］18、设立某微观粒子的总能量就是它的恒定能量的k倍，则其运动速度的大小为(以c 则表示真空中的光速)cc1?k2．(a)．(b)k?1kcck2?1．(d)k(k?2)．［］(c)kk?13大学物理近代物理19、根据相对论力学，动能为0.25mev的电子，其运动速度约等于(a)0.1c(b)0.5c(c)0.75c(d)0.85c［］(c则表示真空中的光速，电子的静能m0c2=0.51mev)20、令电子的速率为v，则电子的动能ek对于比值v/c的图线可用下列图中哪一个图表示？（c表示真空中光速）ek(a)ek(b)v/cek(c)ek(d)v/c［］21、未知某单色光照射一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势就是u0(并使电子从金属逸出须要作功eu0)，则此单色光的波长?必须满足用户：(a)?≤hc/(eu0)．(b)??≥hc/(eu0)．(c)?≤eu0/(hc)．(d)??≥eu0/(hc)．［］22、未知一单色光反射在钠表面上，测得光电子的最小动能就是1.2ev，而钠的红限波长就是5400?(a)5350?．(b)5000?．(c)4350?．(d)3550?．［］23、用频率为??的单色光反射某种金属时，逸出光电子的最小动能为ek；若转用频率为2??的单色光反射此种金属时，则逸出光电子的最小动能为：(a)2ek．.(b)2h??-ek．(c)h??-ek．(d)h??+ek．［］24、设用频率为?1和?2的两种单色光，先后反射同一种金属均能够产生光电效应．未知金属的红限频率为?0，测得两次反射时的遏制电压|ua2|=2|ua1|，则这两种单色光的频率存有如下关系：(a)?2=?1-?0．(b)?2=?1+?0．(c)?2=2?1-?0．(d)?2=?1-2?0．［］o1.0o1.0v/co1.0o1.0v/c4大学物理近代物理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［］iiuoi(a)oi(b)uuo(c)o(d)u26、在康普顿散射中，如果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、当反射光的波长从4000?棕斑3000?时，对同一金属，在光电效应实验中测出的遏制电压将：(a)增大0.56v．(b)增大0.34v．(c)增大0.165v．(d)增大1.035v．［］(普朗克常量h=6.63×1034js，基本电荷e=1.60×1019c)--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e0和飞到阳极的电子的最大动能ek的变化分别是(a)e0增大，ek增大．(b)e0不变，ek变小．(c)e0减小，ek维持不变．(d)e0维持不变，ek维持不变．［］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ek之比??/ek为(a)2．(b)3．(c)4．(d)5．［］30、以下一些材料的逸出功为铍3.9ev钯5.0ev铯1.9ev钨4.5ev今必须生产能够在红外线(频率范围为3.9×1014hz―7.5×1014hz)下工作的光电管，在这些材料中高文瑞(a)钨．(b)钯．(c)铯．(d)铍．［］5。
近代物理学(近三年高考题)
【2018年高考考点定位】作为选择题和填空题，本考点的涉及面广，选项可能涉及近代物理学史，波尔模型，光电效应和原子核结构，而填空题可能涉及衰变、核反应方程的书写、光电效应的极限频率和最大初动能等，既是备考的重点也是命题的热门选项。
【考点pk 】名师考点透析考点一、波粒二象性【名师点睛】1. 量子论：①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。
每一份电磁波的能量νεh =②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的○31905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。
即：νεh =. 其中是电磁波的频率，h 为普朗克恒量：h=6.63×10－34s J ⋅2.黑体和黑体辐射：○1任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。
○2随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； ○3随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
3.光电效应：在光的照射下，金属中的电子从表面逸出，发射出来的电子就叫光电子，①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。
③大于极限频率的光照射金属时，光电流强度（反映单位时间发射出的光电子数的多少），与入射光强度成正比。
④ 金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9秒。
波动说认为：光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。
所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难考点二、原子结构1. 汤姆生原子结构模型：1897年英国物理学家汤姆生发现了电子，从而打破了原子不可再分的观念，揭示出原子也有复杂的结构。
汤姆生的原子模型：1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。
最新高考物理《近代物理》专题训练附答案
最新高考物理《近代物理》专题训练附答案一、单选题1．如图所示为氢原子能级图，已知可见光的能量范围为1. 62eV～3. 11eV，下列说法正确的是A．氢原子从高能级跃迁到第二能级，辐射的光子均为可见光B．处于基态的氢原子可吸收能量较强的可见光跃迁到高能级C．处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出3种不同频率的光子D．处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离2．质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大为2v，则该粒子的物质波的波长将___________ (粒子的质量保持不变)A．保持不变B．变为原来波长的4倍C．变为原来波长的一半D．变为原来波长的2倍3．如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为E k1和E k2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是（）A．E k1>E k2B．单色光1的频率比单色光2的频率高C．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大D．单色光1和单色光2的频率之差为4．一个原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个α粒子（），其速度方向与磁场方向垂直。
关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动，下列说法正确的是（）A．运动半径之比是B．运动周期之比是C．动能总是大小相等D．动量总是大小相等，方向相反5．1992年1月初，美国前总统老布什应邀访日，在欢迎宴会上，突然发病昏厥。
日本政府将他急送回国，回国后医生用123I进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出病因。
这是利用了123I所放出的（）A．热量B．α射线C．β射线D．γ射线6．美国医生使用123I对布什总统诊断，使其很快恢复健康。
可知123I的特性是（）A．半衰期长，并可迅速从体内消除B．半衰期长，并可缓慢从体内消除C．半衰期短，并可迅速从体内消除D．半衰期短，并可缓慢从体内消除7．在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是 ()A．弱光衍射实验B．电子束在晶体上的衍射实验C．弱光干涉实验D．以上都不正确8．对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法不正确的是（）A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量是量子化的9．在人类对微观世界进行探索的过程中，下列说法符合历史事实的是A．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核。
高三近代物理练习题
高三近代物理练习题1. 问题描述：在一个实验室中，研究人员进行了一组关于光电效应的实验。
实验设置如下：使用不同波长的光，照射到金属表面，观察光电流的变化情况。
实验中，金属表面的逸出功为φ，对于不同波长的光，当入射光的频率为ν时，光电流刚好为零。
现在要求解决以下问题：（1）当光的频率ν为多少时，光电流刚好为零？（2）当光的频率ν为多少时，光电流才能达到最大值？（3）假设金属表面的逸出功为2eV，入射光的频率为5.0×10^14Hz，求解光电子的最大动能。
2. 解题思路：根据光电效应的基本原理，当光的频率大于一定值时，光电流才能产生。
该频率称为临界频率。
根据爱因斯坦的光量子假设，光的能量与频率成正比，光电流的最大值与光的能量成正比，与光的强度无关。
根据能量守恒定律，光的能量应等于光电子的最大动能加上金属表面的逸出功。
3. 解答：（1）根据研究人员的实验结果，当光电流刚好为零时，入射光的频率即为临界频率。
根据基本原理可得：光电流刚好为零时，光的频率ν等于临界频率ν0。
（2）当光电流达到最大值时，光的频率即为最大频率。
根据能量守恒定律可得：光的能量等于光电子的最大动能加上金属表面的逸出功。
由此可以推导出最大频率的表达式：hν = φ + Emax其中：h为普朗克常数，约等于6.626×10^-34 J·s；φ为金属表面的逸出功；Emax为光电子的最大动能。
由上式可知，Emax与光的频率成正比。
因此，入射光的频率为最大频率νmax时，光电流才能达到最大值。
（3）已知金属表面的逸出功为2eV，入射光的频率为5.0×10^14Hz。
按照能量守恒定律，可得：hν = φ + Emax代入已知数据，得：6.626×10^-34 J·s × 5.0×10^14 Hz = 2 eV + Emax将6.626×10^-34 J·s转换成eV的单位：6.626×10^-34 J·s = 6.626×10^-34 × 6.242×10^18 eV≈ 4.1357 ×10^-15 eV·s代入计算得：4.1357 ×10^-15 eV·s ×5.0×10^14 Hz = 2 eV + Emax整理得：2.0679 eV = 2 eV + Emax移项得：Emax = 2.0679 eV - 2 eV≈ 0.068 eV因此，光电子的最大动能为约0.068 eV。
高考物理- 近代物理初步-专题练习(二)(含答案与解析)
高考物理专题练习(二)近代物理初步1．下列说法正确的是（ ） A ．质子不能够发生衍射现象 B ．链式反应在任何条件下都能发生C ．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D ．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大 2．下列说法中符合物理史实的是（ ） A ．汤姆孙首先提出原子的核式结构学说B ．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的C ．玻尔首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念D ．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说 3．关于光电效应，下列表述正确的是（ ） A ．光照时间越长，光电流越大B ．入射光频率大于极限频率时就能产生光电子C ．入射光足够强，就可以有光电流D ．不同的金属逸出功都是一样的4．下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ ） A ．光电效应实验B ．伦琴射线的发现C ．粒子散射实验D ．氢原子光谱的发现5．四个示意图表示的实验中能说明原子核式结构的是（ ）6．氢原子基态能级为13.6ev -，一群氢原子处于量子数n 3=的激发态，它们向较低能级跃迁时，放出光子的能量不可能的是（ ） A ．1.51eVB ．1.89 eVC ．10.2 eVD ．12.09 eV7．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen muon atom ），它在原子核的物理研究中有很重要作用，如图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2n =能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为1v 、2v 、3v 、4v 、5v 和6v 的光，且依次增大，则E 等于（ ）A ．3hvB ．56h(v v )+C ．31h(v v )-D ．4hv8．铀核23892U 衰变为铅核20682b P 的过程中，要经过x 次α衰变和y 次β衰变，其中（ ）A ．x 6=，y 8=B ．x 8=，y 6=C ．x 16=，y 22=D ．x 22=，y 16=9．中国最新一代“人造太阳”实验装置，于2006年9月28日在合肥成功放电，这是世界首个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。
高三物理近代物理学专题训练(共28题)
2020届高三物理近代物理学专题训练（共28题）一、单选题（本大题共28小题）1.2019年9月10日，我国国产首批医用钴−60原料组件从秦山核电站启运，这标着着我国伽马刀设备“中国芯”供应问题得到解决，核电站是利用中子照射钴−59制备钴−60，伽马刀是利用钴−60发生β衰变释放的γ射线工作的，已知钴−60的半衰期约为5.3年，下列说法正确的是()A. 秦山核电站制备钴−60的反应是重核衰变B. 钴−60发生衰变后生产的新核比钴−60少一个电子C. 钴−60发生衰变后生产的新核比钴−60多一个中子D. 钴−60制成后，经过5.3年剩下的钴−60的约有一半2.下列说法中正确的是()A. 光电效应揭示了光的波动性B. 中子与质子结合成氘核时放出能量C. 在所有核反应中，都遵从“质量守恒，核电荷数守恒”规律D. 200个镭226核经过一个半衰期后，一定还剩下100个镭226没有发生衰变3.氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是()A. 这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应B. 如果辐射进来能量为0.32eV的光子，可以使氢原子从n=4能级向n=5能级跃迁C. 如果辐射进来能量为1.32eV的光子，不可以使处于n=4能级的氢原子发生电离D. 用氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2eV4.据新华网2019年6月24日报道，中国科学院空天信息研究院和中国科学技术大学等单位联合研制出高速高精度激光汤姆孙散射仪，为我国未来磁约束聚变能装置的高精度测量奠定了坚实的基础。
下列说法正确的是()A. 激光被散射后频率不变B. 激光被散射后频率增大C. 核聚变反应在常温下就可以发生D. 核聚变反应能够释放能量5.1924年德布罗意提出实物粒子(例如电子)也具有波动性。
近代物理试题及答案
2006-2007学年第 一 学期 试题名称: 近代物理学 课程号： 共 6 页 第 1 页专业年级__________________ 学号___________ 姓名____________ 考试日期（考生填写）_______年____月__日 分数_________一 填空题: (每题3分,共30分)1． 用波长为λ1和λ2的伦琴射线照射到物质上产生康普顿效应（散射），得到Δλ1=λ1’-λ1和Δλ2=λ2’-λ2,则Δλ1与Δλ 2 A. 随λ1和λ2的不同而不同； B. 只随散射角θ的不同而不同； C ．都是一个确定的数值；D ．随散射物的性质不同而不同。
[ ]2．弗兰克----赫兹实验的结果说明A. 电子自旋的存在；B. 原子能量量子化；C. 原子具有磁距；D. 原子角动量的量子化。
[ ]3. 德布罗意假设可归结为下列两个关系式:A. λν==P E , B . k P E ==,ω C . λνhP h E ==, D. λω==P E ,[ ]4. 考虑电子的自旋，碱金属原子光谱中每一条普线分裂成两条，且每条线的间隔随波数增加而减少的是什么线系？A ．主线系； B.锐线系(二辅系)； C.漫线系(一辅系)； D.基线系(柏格曼系)。
[ ]5．氦原子有单态和三重态，但1s1s 3S 1并不存在，其原因是：A ． 因为自旋为1/2，l 1=l 2=0，故J=1/2≠1；B ． 泡利不相容原理限制了1s1s 3S 1的存在；C ． 因为三重态能量最底的是1s2s 3S 1；D ． 因为1s1s 3S 1和1s2s 3S 1是简并态。
[ ]6．如果两个价电子处于相同的pd 组态，利用L －S 耦合和j －j 耦合分别求出的原子态中A ．状态数和能级间隔相同；B ．量子数和能级间隔相同；C ．状态数和量子数J 相同；D ．状态数和量子数S 相同。
[ ]授课教师命题教师或命题负责人签 字院系负责人 签 字年 月 日7．原子发射伦琴射线标识谱的条件是：A．原子外层电子被激发；B．原子外层电子被电离；C．原子内层电子被移走；D．原子中的自旋－轨道作用很强。
高三物理近代物理专项练习题
高三物理近代物理专项练习题一、选择题1. 阿尔伯特·爱因斯坦被认为是近代物理学的奠基人之一，他的著名相对论提出于哪一年？A. 1905年B. 1921年C. 1939年D. 1945年2. 下列哪个实验结果验证了普朗克的量子假设？A. 弗兰克-赫兹实验B. 康普顿散射实验C. 精细结构实验D. 斯特恩-格拉赫实验3. 核能是近代物理学的重要内容之一，下列哪个物理学家首次发现了放射性衰变现象？A. 亨利·贝克勒尔B. 北里柴三郎C. 伊凡·巴西诺维奇D. 弗里德里希·克尔琴斯4. 根据电子双缝干涉实验的结果，科学家提出了波粒二象性的假说，该理论是由谁提出的？A. 奥斯特瓦德·德布罗意B. 约翰·道布森C. 卡尔·奥斯卡·伊斯特林D. 沃纳·海森堡5. 下列哪个科学家首次提出了相对论的质能等效关系E=mc²？A. 马克斯·普朗克B. 亚伯拉罕·楚克C. 尼古拉·特斯拉D. 阿尔伯特·爱因斯坦二、填空题6. 波长为640nm的可见光，对应的频率为________Hz。
7. 当物体的速度接近光速时，其质量会________。
8. 在下列粒子中，质量最小的是________。
9. 弗兰克-赫兹实验揭示了原子内部存在着________。
10. 核裂变是指原子核的________。
三、解答题11. 简要解释电子双缝干涉实验的原理和结果。
12. 为什么阿尔伯特·爱因斯坦的相对论被视为革命性的科学理论？13. 解释一下什么是量子力学的不确定性原理。
14. 简述核能的产生过程以及其应用领域。
15. 以爱因斯坦的质能方程为基础，解释核能是如何转化为能量的。
以上是高三物理近代物理专项练习题，希望能帮助你巩固对近代物理学的理解，并提升物理学习的能力。
祝你成功！。
近代物理习题及答案
近代物理期末考试试卷(共100分)姓名:_________ 学号:_________ 成绩:_________一．选择题(共10题, 共有28分 )1.碱金属原子能级的双重结构是由于下面的原因产生:A. 相对论效应;B. 原子实极化;C. 价电子的轨道贯穿;D. 价电子自旋与轨道角动量相互作用。
2.当氦离子至少处于如下温度时，其巴耳末系才会在吸收谱中有相当的份量（当T =300K 时，k B T ≈1/40eV ）A. 103K ；B. 105K ；C. 107K ；D. 109K 。
3.对Cu （Z=29）原子，失去一个K 壳层电子的原子能量比失去一个价电子的原子能量差不多大多少倍？A. 100,000；B. 100；C. 1000；D. 10,000。
4.某原子的两个等效d 电子组成原子态1G 4、1D 2、1S 0、3F 4, 3, 2和3P 2, 1, 0，则该原子基态为：A. 1S 0；B. 1G 4;C. 3F 2；D. 3F 4 。
5.由状态2p3p 3P 到2s2p 3P 的辐射跃迁： A. 可产生9条谱线； B. 可产生7条谱线； C. 可产生6条谱线； D. 不能发生。
6.某原子中三个未满支壳层的电子分别处于s 、p 、d 态，则该原子可能有的原子态数应是：A. 7；B. 8；C. 17；D. 18。
7.对氢原子,考虑精细结构之后,其赖曼系一般结构的每一条谱线应分裂为: A. 2条; B. 3条; C. 5条; D. 不分裂。
8.卢瑟福由α粒子散射实验得出原子核式结构模型时，所依据的理论基础是： A. 普朗克能量子假设; B. 爱因斯坦的光量子假设; C. 狭义相对论; D. 经典理论。
9.原子中轨道磁矩μL 和轨道角动量L 的关系应为 :A .;μL e e m =LB .;μL e e m =2LC .;μL eem =-2L D ..μL e e m =-L 。
10.盖革和马斯登使能量为5MeV 的α粒子束垂直射至厚度为1μm 的金箔（Z =79），已知金箔的数密度为5.9⨯1022cm -3,他们测得散射角大于90°的概率为： A. 10-2; B. 10-4; C. 10-6; D. 10-10。
《大学物理》近代物理学练习题及答案解析
《大学物理》近代物理学练习题及答案解析一、简答题1、简述狭义相对论的两个基本原理。
答：爱因斯坦相对性原理: 所有的惯性参考系对于运动的描述都是等效的。
光速不变原理： 光速的大小与光源以及观察者的运动无关，即光速的大小与参考系的选择无关。
2、简述近光速时粒子的能量大小以及各部分能量的意义。
答：总能量2E mc = 2,静能量20E c m =,动能为()20k -m E c m =表示的是质点运动时具有的总能量，包括两部分，质点的动能k E 及其静动能20c m 。
3、给出相对论性动量和能量的关系，说明在什么条件下，cp E =才成立?答：相对论性动量和能量的关系为：22202c p E E +=，如果质点的能量0E E >>,在这种情况下则有cp E =。
4、爱因斯坦相对论力学与经典力学最根本的区别是什么? 写出一维情况洛伦兹变换关系式。
答案：经典力学的绝对时空观与相对论力学的运动时空观。
相对论力学时空观认为：当物体运动速度接近光速时，时间和空间测量遵从洛伦兹变化关系：()vt x -='γx ⎪⎭⎫ ⎝⎛-='x c v t 2t γ5、什么情况下会出现长度收缩和时间延缓现象? 这些现象遵从什么规律?答案：运动系S’与静止系S 之间有接近光速的相对运动时，出现长度收缩或时间延缓现象； 这些现象遵从狭义相对论中洛伦兹时空变换规律。
6、写出爱因斯坦的质能关系式，并说明其物理意义。
答：2E mc = 或2E mc ∆=∆物理意义：惯性质量的增加和能量的增加相联系，能量的改变必然导致质量的相应变化，相对论能量和质量遵从守恒定律。
7、微观例子(例如电子)同光子一样具有波粒二象性，它们之间有什么区别，它们的波动性有什么不同?答：光子具有光速，而微观粒子的速度则相对较小，微观粒子具有静止质量，光子不具有。
光子是电磁波，具有干涉衍射偏振性，微观粒子(电子)则是概率波，具有干涉衍射，但未发现偏振性。
大学物理---热学部分和近代物理部分练习题及答案解析
大学物理---热学部分和近代物理部分练习题及答案解析一、选择题1. 已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？(A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强．(B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度．(C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大． ［ D ］2. 两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的(A) 平均速率相等，方均根速率相等．(B) 平均速率相等，方均根速率不相等．(C) 平均速率不相等，方均根速率相等．(D) 平均速率不相等，方均根速率不相等． ［ A ］3. 若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：(A) pV / m (B) pV / (kT )(C) pV / (RT ) (D) pV / (mT ) ［ B ］4. 1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为（式中R 为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量）(A) ． (B)．(C)． (D)． [ C ]5. 一物质系统从外界吸收一定的热量，则(A) 系统的内能一定增加．(B) 系统的内能一定减少．(C) 系统的内能一定保持不变．(D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变． [ D ]6．如果在一固定容器内，理想气体分子速率都提高为原来的二倍，那么（A ）温度和压强都升高为原来的二倍；（B ）温度升高为原来的二倍，压强升高为原来的四倍；RT 23kT23RT 25kT25（C）温度升高为原来的四倍，压强升高为原来的二倍；（D）温度与压强都升高为原来的四倍。
[ D ]7.两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：(A) 两种气体分子的平均平动动能相等．(B) 两种气体分子的平均动能相等．(C) 两种气体分子的平均速率相等．(D) 两种气体的内能相等．［ A ］8.麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A、B两部分面积相等，则该图表示v为最概然速率．(A)v为平均速率．(B)v为方均根速率．(C)v的分子数各占一半．［ D ](D) 速率大于和小于f(v)9. 速率分布函数f(v)的物理意义为：(A) 具有速率v的分子占总分子数的百分比．(B) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比．(C) 具有速率v的分子数．(D) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数．［ B ］10. 根据热力学第二定律可知：(A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．(B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(D) 一切自发过程都是不可逆的．［ D ］11.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的．(A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体．(B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功．(C) 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩．(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量 ［ C ］12.热力学第二定律表明：(A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功．(B) 在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功.(C) 摩擦生热的过程是不可逆的.(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体． ［ C ］一、填空题1. 质量为M ，摩尔质量为mol M ，分子数密度为n 的理想气体，处于平衡态时，系统压强P 与温度T 的关系为 P nkT =。
高二物理《近代物理》测试题
高二物理《近代物理》测试题高二物理《近代物理》测试题说明:全卷共20小题,满分120分,考试时间100分钟第Ⅰ卷(选择题,共60分)一.选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1.首先使人类认识到原子核可变可分的事实依据是A. 汤姆逊发现电子B. 卢瑟福的α粒子散射实验C. 天然放射现象的发现D. 原子核的人工转变2.氢原子辐射出一个光子后,则A. 电子绕核旋转半径增大B. 电子的动能增大C. 氢原子电势能增大D. 原子的能级值增大3.一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板a.b.c上,如图,已知金属板b有光电子放出,则A. 板a一定放出光电子B. 板a 一定不放出光电子C. 板c一定放出光电子D. 板c一定不放出光电子4.在演示光电效应的实验中,把某种金属板连在验电器上.第一次用弧光灯直接照射金属板,验电器的指针就张开一个角度.第二次在弧光灯和金属板之间插入一块普通的玻璃板,再用弧光灯照射金属板,验电器指针不张开,因此可以判定,使金属板产生光电效应的是弧光中的A. 可见光成份B. 紫外光成份C. 红外光成份D. 无线电波成份5.当某种单色光照射到金属表面时,金属表面有光电子逸出,如果光的强度减弱,频率不变,则A. 光的强度减弱到某一最低数值时,就没有光电子逸出B. 单位时间内逸出的光电子数减少C. 逸出光电子的最大初动能减少D. 单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减少6.氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道,可能发生的情况有A. 放出光子,电子动能减少,原子势能增加B. 放出光子,电子动能增加,原子势能减少C. 吸收光子,电子动能减少,原子势能增加D. 吸收光子,电子动能增加,原子势能减少7.关于卢瑟福原子核式结构理论的主要内容,下列叙述正确的是A. 原子的中心有个核,叫原子核B. 原子的正电荷均匀分布在整个原子中C. 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D. 带负电的电子在核外绕着核旋转8.处于基态的氢原子在某单色光照射下,只能发出频率为υ1.υ2.υ3的三种光,且υ1_lt;υ2_lt;υ3,则该照射光的光子能量为A. hυ1B. hυ2C. hυ3D. h (υ1＋υ2＋υ3)9.天然放射性元素(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成(铅),下列论断正确的是A. 铅核比钍核少8个质子B. 铅核比钍核少24个质子C. 衰变过程共有4次α衰变和8次β衰变D. 衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变10.某原子核内有N个核子,其中各包含有中子n个,当该核俘获1个中子后,放出1个α粒子和1个β粒子,它自身转化成1个新核,可知这个新核A. 有(n－1)个中子B. 有(n－2)个中子C. 核子数是(N－3)个D. 原子序数是(N－n－2)11.下列说法正确的是A. 天然放射性现象说明原子核内部有电子B. α粒子散射实验说明原子核内具有复杂结构C. 发现质子的核反应方程为:D. 氢原子从定态n=3跃迁到n=2,再跃迁到定态n=1,则后一次跃迁辐射出的光子波长比前一次的长12.放射性元素放出的β射线是A. 从原子中电离出来的电子B. 原子外层电子跃迁到内层时放出的光子C. 从原子核内放出的电子D. 以上说法都不对第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二.填空题(共4小题,每小题6分,共24分)13.1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时,发现生成的超重元素的核,经过6次α衰变后的产物是.由此,可以判定生成超重元素的原子序数和质量数分别是..14.如图所示,在匀强磁场中的A点有一静止的原子核,它发生的是衰变时,射出的粒子以及新核作如图所示轨迹的圆周运动.据此可以确定发生衰变后新核的运动方向向,若两圆半径之比为44:1,则这个放射性元素的原子序数是.15.写出下列核反应方程式:⑴查德威克用α粒子轰击铍9核发现中子:.⑵钠23俘获一个中子后变为钠的同位素,这个同位素具有放射性,再进行β衰变变为一种新核,这两个核反应方程的核反应方程式分别是..16.放射性同位素A的半衰期为T,另一放射性同位素B的半衰期为T/2,在某时刻,A的原子核数目为N,B的原子核数目为8N,那么,经过 T后,尚未衰变的A的原子核数目与B的原子核数目相等,这时尚未衰变的B的原子核数目是.选择题答案栏:题号123456789101112答案分数统计栏:题号一二三总分17181920得分三.计算题(共4小题,36分)17.4个氢核聚变成一个氦核,同时放出两个正电子,释放出2.8MeV的能量,列出核反应方程式,并计算1g 氢核完成这个反应后释放出多少焦耳的能量.18.正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,参与人体内的代谢过程.在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇发生湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像.⑴写出的衰变和正负电子湮灭的方程式.⑵将放射性同位素注入人体,的主要作用是 ( )A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体内的代谢过程D．有氧呼吸⑶设电子质量为m,电量为e,光速为c ,普朗克常量为 h ,则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长λ=.⑷PET中所选的放射性同位素半衰期应 ( )A．极短Ｂ．较长Ｃ．很长Ｄ．长短均可⑸简述至少三点PET中选用放射性同位素的理由.19.云室处在磁感强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变,α粒子的质量为m,电量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内.现测得α粒子运动的轨道半径为R,试求在衰变过程中的质量亏损.(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计.)20.已知氢原子的基态轨道半径为r1=0.53_10－10m,基态的能量值为E1=－13.6ev,求:⑴电子在基态轨道上运动时的等效电流强度.(已知电子质量为0.91_10－30 kg)⑵一些氢原子处于n=4的激发态,画一能级图在图上用箭头标明这些氢原子可能发出哪几条光谱线?其中光谱中最长的波长是多少?(已知h=6.63_10－34 J·s,)《近代物理》测试题参考答案选择题答案栏:题号123456789101112答案 CBCBBBCACD CADBCCC13.112. 27714. 右4315.⑴⑵ .16.3 N/817. 解:1g氢核中的氢核个数为1g氢放出的能量18. ⑴.⑵ B⑶ h/mc⑷ A⑸ ①放出的正电子与人体内的负电子结合成光子,能被探测器探测到.②的半衰期极短,衰变速率很大,注入少量样品后,单位时间内衰变的原子核个数足够多,生成的光子足够多,能容易被探测器探测到.③ 的半衰期极短,使人体内所受γ射线的辐射时间短,对人体健康危害小.④ 衰变产生的是人体重要组成元素,且不具有放射性.⑤ 是氧的同位素,可以参与人体的新陈代谢.19. 解:设V表示α粒子的速度,则:设V′是剩余核的速度,由动量守恒可得:0＝(M－m)V′－mV由质能方程:ΔE＝Δmc2由能量守恒得:ΔE＝(M－m)V′2＋mV 2解得,Δm＝20. 解:⑴,解得,⑵ 光谱线数,画图如右所示.由hυ＝Em－En及υ＝得:波长最大时,对应h＝E4－E3＝E1(－)故。
近代物理基础试题及答案
近代物理基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 量子力学的基本原理中，描述微观粒子状态的基本物理量是：A. 动量B. 能量C. 波函数D. 角动量答案：C2. 根据海森堡不确定性原理，以下哪个说法是正确的？A. 粒子的位置和动量可以同时准确测量B. 粒子的位置和动量不能同时准确测量C. 粒子的速度和位置可以同时准确测量D. 粒子的动量和能量可以同时准确测量答案：B3. 在相对论中，光速不变原理指的是：A. 光速在不同介质中保持不变B. 光速在真空中对所有惯性观察者来说都是相同的C. 光速会随着观察者的运动而变化D. 光速在不同惯性参考系中是不同的答案：B4. 以下哪个是狭义相对论的效应？A. 质量增加B. 长度收缩C. 时间膨胀D. 所有以上选项答案：D5. 根据泡利不相容原理，以下哪个说法是错误的？A. 两个电子不能拥有完全相同的四个量子数B. 一个原子中不可能有两个电子处于完全相同的状态C. 泡利不相容原理只适用于电子D. 泡利不相容原理是量子力学的基础之一答案：C二、填空题（每空2分，共20分）6. 量子力学中的波粒二象性表明，微观粒子既具有________，也具有________。
答案：波动性；粒子性7. 根据德布罗意假说，物质波的波长λ与动量p的关系是λ=________。
答案：h/p8. 爱因斯坦质能方程E=mc²表明，质量和能量之间存在着________关系。
答案：等价9. 狭义相对论中的时间膨胀公式是Δt'=________，其中v是相对速度，c是光速。
答案：Δt/√(1-v²/c²)10. 根据量子力学的测不准原理，粒子的位置和动量的不确定性关系是Δx·Δp≥________。
答案：h/4π三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述量子力学中的波函数坍缩概念。
答案：波函数坍缩是量子力学中描述测量过程的一个概念。
在测量之前，微观粒子的状态由波函数描述，它是一个概率波，表示粒子出现在不同位置的概率。
近代物理练习解答
近代物理练习题与参考解答一选择题解：h v = mv2/2 +A → E K = h v– A，OP/OQ = h（斜率）[ C ]解：光子损失的能量即电子获得的能量。
E K = mc2- m o c2= m o c2/(1-v2/c2)1/2 - m o c2= m o c2/(1-0.62)1/2 - m o c2= m o c2/0.8 - m o c2= (1.25 –1) m o c2= 0.25 m o c2[ D]解：电子获得的能量：hc/λo – hc/λ = E K→ hc (λ- λo)/λλo = E K → (λ-λo)/λo =△λ/λo = E K/(hc/λ) = E K/ (hc/λo– E K)= 0.1/(0.5 –0.1) = 0.25 [ B ]解：hc/λ= E Kmax + hc/λo→λ= (E Kmax /hc+ 1/λo)= (1.2⨯1.6⨯10-19/6.63⨯10-34⨯3⨯108 + 1/5400⨯10-10)= 3550⨯10-10 m[ D ]解：P= mv = m o v/(1-v2/c2)1/2= h/λ→λ = (1-v2/c2)1/2h/m o v = h/m o·(1/v 2- 1/c2)1/2 [C]解：mv2/2=eU，P =mv=h/λ→ U= h2/2meλ2 [D] 或直接利用λ= 12.25/U1/2，U = (12.25/λ)2 = (12.25/0.4)2 = 938 （m = 9.11×10-31kg ，e =1.6×10-19C）解：∵λ = h/p , a sin θ0 = kλ , k =1 → sin θ0 =λ/a = h/ap ∴ d = 2Rtgθ0≈ 2Rsin θ0 = 2Rλ/a = 2Rh/ap [D]解：因为λ = h/p, 所以动量p 相同. [A]解：[ D ]解： ψ2 =(1/a)cos2[3π(5a/6)/2a]=(1/a)cos2[5π/4]=1/2a [ A ]解：∆x∆p x≥h，若∆x大，∆p x小，动量的精确度高。
近代物理(习题和解答)
o
8 c 3 10 1 34 ev h h 6 . 63 10 19 . 5 10 19 636 10 1 . 6 10
能电离，动能为： 速度为：
ev E h 13 . 6 5 . 9 k
19
2 E 2 5 . 9 1 . 6 10 6 k (m/s) 1 . 44 10 31 m 9 . 1 10
o
h ( 1 cos ) m c 0 o 0 . 24 ( 1 cos 45 ) 0 . 710 0 . 717 A
设反冲电子与入射光夹角为， 如图
45
解：由康普顿散射公式有：
h
h
p
h h cos45 P cos 有： h si n45 P si n
光量子理论：（1） im ∝光电子数目∝光强；（2） hν=mv2/2+A，Ek∝ν ；（3）存在红限ν0=A/h；（4） 光子一次性被电子吸收而无需时间
6-2 光电效应中电子与光子相互作用过程中动量守 恒吗？为什么？
答：不守恒。 ∵光子与电子不处在孤立系统中， 还要受外力作用。 光子、电子及参与 受力作用 的原子核三者之间总体动量守恒。
B
∴
B 有： f e 0 m
R
G
A
R /2
K
eB0 R 2m 2 2 2 1 2 hc R hc e B 0 m A A 2 8 m
19
9 . 95 10 1 . 4 10 R B
82 2 0
高三物理近代物理学专题训练(共28题)
高三物理近代物理学专题训练(共28题)1.2019年9月10日，我国国产首批医用钴-60原料组件从秦山核电站启运。
这标志着我国伽马刀设备“中国芯”供应问题得到解决。
核电站是利用中子照射钴-59制备钴-60，伽马刀是利用钴-60发生β衰变释放的γ射线工作的。
已知钴-60的半衰期约为5.3年。
下列说法正确的是：A。
秦山核电站制备钴-60的反应是重核衰变。
B。
钴-60发生衰变后生产的新核比钴-60少一个电子。
C。
钴-60发生衰变后生产的新核比钴-60多一个中子。
D。
钴-60制成后，经过5.3年剩下的钴-60的约有一半。
2.下列说法中正确的是：A。
光电效应揭示了光的波动性。
B。
中子与质子结合成氘核时放出能量。
C。
在所有核反应中，都遵从“质量守恒，核电荷数守恒”规律。
D。
200个镭226核经过一个半衰期后，一定还剩下100个镭226没有发生衰变。
3.氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子。
若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是：A。
这群氢原子辐射出的___有3种频率的光能使金属A 发生光电效应。
B。
如果辐射进来能量为0.32eV的光子，可以使氢原子从n=4能级向n=5能级跃迁。
C。
如果辐射进来能量为1.32eV的光子，不可以使处于n=4能级的氢原子发生电离。
D。
用氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2eV。
4.据新华网2019年6月24日报道，___和___等单位联合研制出高速高精度激光汤姆孙散射仪，为我国未来磁约束聚变能装置的高精度测量奠定了坚实的基础。
6.如图是原子物理史上几个著名的实验。
关于这些实验，下列说法正确的是：A。
___α粒子散射实验否定了原子结构的饼干模型，提出原子的核式结构模型。
B。
放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最强。
C。
电压相同时，光照越强，光电流越大，说明阻止电压和光的强度有关。
大学物理-近代物理习题
（0532）已知氢光谱的某一线系的极限波长为3647Å，其中有一谱线波长为6565Å。
试由玻尔氢原子理论，求与该波长相应的始态与终态能级的能量。
（710097.1⨯=R m -1） **终态E 2=-3.4eV ；始态E 3=-1.51eV**（1801）在惯性系中，两个光子火箭（以光速c 运动的火箭）相向运动时，它们相互远离的速率为＿＿＿ **c**（1802）在惯性系中，两个光子火箭（以光速c 运动的火箭）相背运动时，它们相互远离的速率为＿＿＿ **c**（1803）在惯性系中，两个光子火箭（以光速c 运动的火箭）沿相互垂直的方向运动时，它们相互远离的速率为＿＿＿ **c**（1804）一宇宙飞船以c/2（c 为真空中的光速）的速率相对地面运动。
从飞船中以相对飞船为c/2的速率向前方发射一枚火箭，假设发射火箭不影响飞船原有速率，则地面上的观察者测得火箭的速率为＿＿＿ **4c/5**（1805）两个火箭相向运动，它们相对于静止观察者的速率者是3c/4 （c 为真空中的光速）。
试求两火箭相互接近的速率。
**设静止观察者为Ｋ系，火箭1为Ｋ＇系，火箭2为运动物体，Ｋ＇相对Ｋ系的速度u=3c/4，火箭2在Ｋ系中的速度43cv x -=，根据狭义相对论地速度变换公式，火箭2相对Ｋ＇系的速度为c cuv uv u x x x 96.01'2-=--=两火箭的接近速率为0.96c*** （1806）两只飞船相向运动，它们相对地面的速率都是v ，在Ａ船中有一根米尺，米尺顺着飞船的运动方向放置，问Ｂ船中的观察者测得米尺的长度是多少？**设地球为Ｋ系，飞船Ｂ为Ｋ＇系，飞船Ａ中的尺则为运动物体，若u=v 为Ｋ＇系相对Ｋ系的速率，则v v x -=是尺相对地球的速率，尺在Ｋ＇系中的速率为222221211'cv vc v v v c uv u v v x x x +-=+--=--=这就是尺相对观察者的速率，用12v 表示之，221212c v v v +=则Ｂ中观察者测得Ａ中米尺的长度是1)1(411022222222222120=+-=+-=-=l v c v c ccv v cv l l **（1807）一光源在Ｋ＇系的原点Ｏ＇发出一光线，此光线Ｘ＇Ｙ＇平面内与Ｘ＇轴的夹角为θ＇。
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近代物理学习题第1页共8页近代物理一、填空题1.2.3.4.氢原子的电离能是eV．锂的四个光谱线系分别为（）。
粒子散射实验中，偏转角的取值范围（）氢原子光谱的帕邢线系的波数可以表达为（）5.当n1时，氢原子的电子轨道半径为a1，能量为E1；若n6时，电子轨道半径为（），能量为（）。
6.物理学界建立的包括强相互作用、和的“标准模型”理论，成为粒子物理学的基本理论．日本科学家南部阳一郎，因发现亚原子物理的；小林诚和益川敏英则因有关的发现共同分享2022年诺贝尔物理学奖．他们的研究成果成为人类对物质最深处探索的一个新里程碑．7.自然界的四种相互作用包括、、电磁相互作用和弱相互作用．基本粒子按其相互作用可分为、轻子和．8.里德堡原子是指．其主要特点有：．9.卢瑟福提出核式结构模型的主要依据是．10.电子自旋假设提出的实验基础有、、和．11.分子的近红外谱是由分子的产生的．12.夫兰克—赫兹实验证明了______．13.电子显像管在20千伏的加速电压下，产生的某射线的最短波长是nm．14.氢的巴耳末系的最长波长为nm；氢的电离能是eV．15.电子耦素的里德堡常数是．16.L=1，S=1/2，J=1/2，其光谱项是．C中每个核子的平均结合能．17.11H和01n的质量分别为.1.0078252u和1.0086654u,则12618.某放射性核素的衰变常数为，则其半衰期为，平均寿命为．19.原子物理学、原子核物理学和粒子物理学这三个学科反映了物质微观结构的不同层次和微观粒子能量变化的尺度有关．原子物理学的能量变化尺度是eV，原子核物理学的能量变化尺度是，粒子物理学的能量变化尺度是甚至已接近TeV．20.同科电子是指；nl次壳层上能容纳的电子数最多为个．21.人类历史上第一次人工实现的核反应是．22.碱金属原子能级与轨道角量子数有关的原因是；造成碱金属原子精细能级的原因是；造成氢原子光谱精细结构（不考虑蓝姆移动）的原因是．23.电子的自旋角动量为；在外场方向(z方向)的投影为；自旋磁矩为μB．24.电子显像管在20千伏的加速电压下，产生的某射线的最短波长是．25.11H和01n的质量分别为.1.0078252u和1.0086654u，则126C中每个核子的平均结合能．第2页共8页26.某放射性核素的衰变常数为，则其半衰期为，平均寿命为．27.双原子分子的纯转动谱，其波数间隔为28.Na的价电子态为3p，考虑精细结构，其原子态为（）。
29.电子组态为2p2p，LS耦合时可以形成的原子态为（）。
30.电子组态为2p3，JJ耦合时可以形成的原子态为（）31.LS耦合中，不同组态发生跃迁的选择定则为（）。
32.在外磁场中，原子态2P3，朗德因子g（），能级可分裂成（）层。
233.氧原子在基态时的电子组态为（），原子基态为（）。
34.氢原子能级形成精细结构（不考虑蓝姆移动）的原因是．35.氢的电离能是eV。
36.根据玻尔理论，若将氢原子从基态激发到n=5的状态，则可能出现的谱线分属个线系.37.量子数n=4的主壳层最多能容纳的电子数为个。
38.人类历史上第一次人工实现的核反应是39.一个S电子和一个P电子在L-S耦合下，形成的原子态40.碱金属原子漫线系的第一条精细结构光谱线(2D3/22P3/2)在磁场中发生塞曼分裂，沿磁场方向拍摄到的光谱线条数为条，垂直于磁场的方向来观察拍摄到的光谱线条数为条．41.物理学中存在四种基本相互作用，它们按相互作用的相对强度从小到大的排序是42.208Pb核的半径是。
43.分子的能量由三部分构成，按从大到小的排列顺序是44.卢瑟福提出核式结构模型的主要依据是．45.电子自旋假设提出的实验基础有和．46.夫兰克—赫兹实验证明了．47.原子发射伦琴射线标识谱的条件是．48.处于基态的氢原子被能量为12.09eV的光子激发后，其轨道半径增为原来的倍．49.L=1，S=1/2，J=1/2，其光谱项是．C中每个核子的平均结合能．50.11H和01n的质量分别为.1.0078252u和1.0086654u,则12651.发生+衰变的条件是．52.量子数n=4的主壳层最多能容纳的电子数为个．53.某放射性核素的半衰期为2年，经8年衰变掉的核数目是尚存的核数目的倍．54.一个电子和一个p电子在L-S耦合下，形成的原子态有．55.造成碱金属原子能级和氢原子能级不同的原因是56.当K壳层的空位向L,M┅壳层跃迁时所形成的精细结构谱线是从原子状态向和的跃迁，其中每条谱线都是结构，所有谱线则组成线系．57.氢原子光谱的帕邢线系的波数可以表达为（）第3页共8页58.当n1时，氢原子的电子轨道半径为a1，能量为E1；若n6时，电子轨道半径为（），能量为（）。
59.Na的价电子态为3p，考虑精细结构，其原子态为（）。
60.电子组态为2p2p，LS耦合时可以形成的原子态为（）。
61.电子组态为2p3，JJ耦合时可以形成的原子态为（）62.LS耦合中，不同组态发生跃迁的选择定则为（）。
63.在外磁场中，原子态2P3，朗德因子g（），能级可分裂成（）层。
264.镁原子在基态时的电子组态为（），原子基态为（）。
65.钾的价电子态为5p，考虑精细结构，其原子态为（）。
66.用粒子轰击一个氮原子核14N放出一个质子，写出核反应方程式（）。
67.JJ耦合中，不同组态发生跃迁的选择定则为（）。
68.有2种原子，在基态时其电子壳层是这样填充的：（1）n=1壳层、n=2壳层和3次壳层都填满，3p次壳层填了5个电子，这种原子的原子序数为（）；（2）n=1壳层、n=2壳层、n=3壳层及4、4p次壳层都填满，这种原子的原子序数为（）。
69.在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为（）。
70.判断题a)史特恩－盖拉赫实验说明了原子轨道与自旋发生作用，产生能级分裂。
()b)史特恩-盖拉赫实验说明了原子空间取向的量子化。
（）c)任何原子和分子的里德伯常数都是相同的。
（）d)康普顿散射时射线波长的改变与原来波长的大小无关，只与散射角有关。
（）e)原子的壳层结构中，在d态上最多可以填10个电子。
（）f)氦三能级中3p0,1,2能级倒转。
（）g)泡利原理是指：不能有2个原子处在同一状态。
（）h)原子实的极化和轨道贯穿对原子的能量没有影响。
（）i)粒子散射实验中，偏转角与瞄准距的关系为cotj)k)l)m)n)o)22Mv022Zeb。
（）氢原子光谱形成的精细结构（不考虑蓝姆移动）是由于相对论修正和原子实极化、轨道贯穿有关。
（）原子的壳层结构中，在p态上最多可以填6个电子。
（）原子发射伦琴射线标识谱的条件是原子内层电子被移走。
（）史特恩－盖拉赫实验说明了原子轨道与自旋发生作用，产生能级分裂。
（）已知锂原子光谱主线系最长波长为6707埃，辅线系线系限波长为3519埃，则Li原子的电离电势为5.38V。
（）欲使处于激发态的氢原子发出H线，则至少需提供12.09eV的能量。
（）第4页共8页二、单选题1.提出电子自旋概念的实验基础是A．史特恩－盖拉赫和弗兰克－赫兹实验B．光谱的精细结构和弗兰克－赫兹实验C．光谱的精细结构和戴维逊－革末实验D．光谱的精细结构和史特恩－盖拉赫实验2.如果用相同动能的质子和氘核同金箔产生散射，那么用质子作为入射粒子测得的金原子半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子半径上限的几倍？A．2B．1/2C．1D．43.提出电子自旋概念的实验基础是()A史特恩－盖拉赫和弗兰克－赫兹实验；B光谱的精细结构和弗兰克－赫兹实验；C光谱的精细结构和戴维逊－革末实验；D光谱的精细结构和史特恩－盖拉赫实验．4.在粒子散射实验中，若把粒子换成质子，要想得到与粒子相同的角分布，在散射物不变的条件下，则必须使()A.质子的速度与粒子相同；B.质子的能量与粒子相同；C.质子的速度是粒子的一半；D.质子的能量是粒子的一半．5.6.7.某个中性原子的电子组态是12222p633p，此原子是()A.处于基态的碱金属原子；B.处于激发态的碱金属原子；C.处于基态的碱土金属原子；D.处于激发态的碱土金属原子．考虑电子自旋，碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的波数间隔随波数增加而减少的线系是()A．主线系；B．锐线系；C．漫线系；D．基线系．8.B原子态2P1/2对应的有效磁矩(g2/3)是()A.33B；B.23B；C.23B；D.22B．9.已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子结构的“正电子素”．则“正电子素”由第一激发态向基态跃迁时发射的光谱波长为A．3R/8B．8/3RC．3R/4D．4/3R第5页共8页10.考虑电子自旋，碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的波数间隔随波数增加而减少的线系是()A．主线系B．锐线系C．漫线系D．基线系11.某原子在6G3/2状态，其有效磁矩为A．153BB．0C．52BD．152B12.使窄的原子束按照施特恩—盖拉赫实验的方法通过不均匀的磁场，若原子处于5F1态，则原子束分裂成A.不分裂B.3条C.5条D.7条13.考虑电子自旋，碱金属原子光谱中每一条谱线分裂成两条且两条线的波数间隔随波数增加而减少的线系是A．主线系B．锐线系C．漫线系D．基线系14.锂原子从3P态向基态跃迁时，产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构）A.1条B.3条C.4条D.6条15.按洪特定则，由电子组态p4所形成的原子态中能量最低的态是A．3P0B．3D1C．1S0D．3P216.动能为1兆电子伏特的质子射向静止的金原子核（Z=79）时．可能达到的最小距离为A.1.14某10-14mB.1.14某10-13mC.1.14某10-15mD.1.14某10-18m.三、简答题1.2.3.4.5.6.7.泡利不相容原理和能量最低原理。
玻尔理论的成功之处和局限性及其原因．为什么原子核的裂变和聚变能放出巨大能量？夫兰克—赫兹实验的原理和结论．某射线标识谱是如何产生的？对应原理．什么叫核力？核力具有哪些主要性质？第6页共8页四、计算题1.2.用能量为12.5电子伏特的电子去激发基态氢原子。
问受激发的氢原子向低能级跃迁时,会出现哪些波长的光谱线Na原子的基态3S。
已知其共振线波长为5893A，漫线系第一条的波长为8193A，基线系第一条的波长为18459A，主线系的系限波长为2413A。
试求3S、3P、3D、4F各谱项的项值。
3.4.写出钠原子基态的电子组态和原子基态光谱项．如果价电子被激发到4态，问向基态跃迁时可能会发出几条光谱线？试画出能级跃迁图，并说明之．Na原子3P→3S跃迁的精细结构为二条，波长分别为5895.93和5889.96．试求出原能级2p32在磁场中分裂后的最低能级与2p1感应强度B．2分裂后的最高能级相并合时所需要的磁5.6.7.8.9.写出碳6C原子基态的电子组态，并利用L-S耦合确定基态光谱项．写出氮7N原子基态的电子组态，并利用L-S耦合确定基态光谱项．写出氧原子基态的电子组态，并利用L-S耦合确定基态光谱项．试写出Si(Z14)的电子组态和原子基态。