近代物理练习题.docx

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近代物理练习题

T3T7T8T9

1.（本题3分）（4715）

以速度v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______．

2（4604）

设快速运动的介子的能量约为E=3000MeV，而这种介子在静止时的能量为E0=100MeV．若这种介子的固有寿命是τ0=2×10-6s，求它运动的距离（真空中光速c=2.9979×108m/s）．

3（5360）

在惯性系K中，有两个事件同时发生在x轴上相距1000m的两点，而在另一惯性系K′（沿x轴方向相对于Ｋ系运动）中测得这两个事件发生的地点相距2000m．求在K＇系中测得这两个事件的时间间隔．

4（本题3分）（4169）

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）

（A）（4/5）c．（B）（3/5）c．

（C）（2/5）c．（D）（1/5）c．

5（本题3分）（4351）

宇宙飞船相对于地面以速度v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，经过Δt（飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为（c表示真空中光速）

（A）cΔt（B）vΔt

（C）

（D）

．

6（4356）

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．

7（本题3分）（4729）

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．

8（本题3分）（4733）

已知一静止质量为m0的粒子，其固有寿命为实验室测量到的寿命的1/n，则

此粒子的动能是____________．

9（本题3分）（5619）

波长λ=5000Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量Δλ=10-3Å，则利用不确定关系式

可得光子的x坐标的不确定量至少为

（A）25cm．（B）50cm．

（C）250cm．（D）500cm．

10.（本题3分）（4770）

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）动量相同．（B）能量相同．

（C）速度相同．（D）动能相同．

11.（本题10分）（4431）

α粒子在磁感应强度为B=0.025T的均匀磁场中沿半径为R=0.83cm的圆形轨道运动．

（1）试计算其德布罗意波长．

（2）若使质量m=0.1g的小球以与α粒子相同的速率运动．则其波长为多少？

（α粒子的质量m=6.64×10-27kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷

e=1.60×10-19C）

13（4247）

设氢原子的动能等于氢原子处于温度为T的热平衡状态时的平均动能，氢原子的质量为m，那么此氢原子的德布罗意波长为

（A）

．（B）

．

（C）

．（D）

．

14（4242）

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0.4Å，则U约为

（A）150V．（B）330V．

（C）630V．（D）940V．

（普朗克常量h=6.63×10-34J·s）

15（本题5分）（4221）

原子内电子的量子态由n、l、ml及ms四个量子数表征．当n、l、ml一定时，不同的量子态数目为__________________；当n、l一定时，不同的量子态数目为____________________；当n一定时，不同的量子态数目为_______．

16（本题5分）（8024）

主量子数n=4的量子态中，角量子数l的可能取值为____________；磁量子

数ml的可能取值为__________________________．

17.（本题3分）在主量子数n=2，自旋磁量子数为mS=1/2的量子态中，能够填充的最大电子数是_________．

答：

4．

分析：

n=2，l=0，ml=0，ms=1/2；

l=1，ml=1，ms=1/2；

l=1，ml=0，ms=1/2；

l=1，ml=-1，ms=1/2．

共4个量子态

18（4784）

根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩为

，当主量子数n=3时，电子动量矩的可能取值为______________________________．

19（本题3分）（4185）

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5400Å，那么入射光的波长是

（A）5350Å．（B）5000Å．

（C）4350Å．（D）3550Å．

20.（本题3分）（4607）

当照射光的波长从4000Å变到3000Å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1.035V．

（普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷e=1.60×10-19C）

21.（本题10分）（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．

（R=1.097×107m-1）

答案：

．

分析：

里德堡公式为

，极限波长对应于n→∞，即λ∞=k2/R．由此可得

k=（λ∞R）1/2=（3647×10-10×1．097×107）1/2=2（注意：

此处必须是整数，不可保留小数）．

即终态为K=2的态，能量为

E2=-13.6eV/22=-3.4eV．

再次利用里德堡公式，K=2，将λ=6565Å代入公式，可以解得：

初态n=3，

E3=-13.6eV/32=-1.51eV．

22.（本题10分）（4767）

当氢原子从某初始状态跃迁到激发能（从基态到激发态所需的能量）为E=10.19eV的状态时，发射出光子的波长是=4860Å，试求该初始状态的能量和主量子数．（普朗克常量h=6.63×10-34J·s，1eV=1.60×10-19J）

23.（本题3分）（4760）

当一个质子俘获一个动能EK=13.6eV的自由电子组成一个基态氢原子时，所发出的单色光频率是_____________________．（基态氢原子的能量为－13.6eV，普朗克常量h=6.63×10-34J·s）