12级 大学物理A2 练习题(马文蔚5版下:振、波、光、气、热、相、量)

1. 某种介子静止时的寿命为10s,质量为10?8?25g。如它在实验室中的速度为2?108m/s,则它的一

生中能飞行多远(以m为单位)? ( )

?3(A)10; (B)2; (C)5; (D)6/5; (E)9/5。

2. 一刚性直尺固定在K?系中,它与X?轴正向夹角???45?,在相对K?系以u速沿X?轴作匀速直线

运动的K系中,测得该尺与X轴正向夹角为 ( ) (A)

??45?; (B) ??45?; (C) ??45?;

(D) 若u沿X?轴正向,则??45?;若u沿X?轴反向,则??45?。 3. 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度都相同 其中哪些说法是正确的?【 】

(A)只有(1)、(2)是正确的 (C)只有(2)、(3)是正确的

(B)只有(1)、(3)是正确的 (D)三种说法都是正确的

4. 电子的动能为0.25MeV,则它增加的质量约为静止质量的【 】

(A) 0.1倍 (B)0.2倍 (C) 0.5倍 (D) 0.9倍 5. Ek是粒子的动能,p是它的动量,那么粒子的静能m0c等于【 】

22(A)(p2c2?Ek )/2Ek (B)(p2c2?Ek)/2Ek (C)p2c2?Ek2(D)(p2c2?Ek)/2E (E)(pc?Ek)2/2Ek

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6. 静止质量均为m0的两个粒子,在实验室参照系中以相同大小的速度v=0.6 c相向运动(c为真空中光速).

碰撞后粘合为一静止的复合粒子,则复合粒子的静质量M0等于【 】 (A) 2 m0 (B) 2.5 m0 (C) 3.3 m0 (D) 4 m0

7. ?粒子在加速器中被加速到动能为其静止能量的5倍时,其质量m与静质量m0的关系为【 】

(A)m?4m0 (B)m?5m0 (C)m?6m0 (D)m?7m0 8. S和S'系是两平行的惯性系,S'系相对S系以0.6c的速率沿OX轴运动。在S'系中某点发生一事件,

S'系上测其所经历时间为8秒,而在S系上测其所经历时间为【 】 (A) 10秒 (B)8秒 (C) 12秒 (D) 6秒 9. 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)

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10. 一个电子运动速度v = 0.99c,它的动能是:(电子的静止能量为0.51 MeV) (A) 4.0MeV. (B) 3.5 MeV.

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

量子物理

1. 下列哪一能量的光子,能被处在n=2的能级的氢原子吸收? ( ) (A)1.50eV; (B)1.89eV; (C)2.16eV; (D)2.41eV; (E)2.50eV。 2. 光谱系中谱线的频率(如氢原子的巴尔末系) ( ) (A)可无限制地延伸到高频部分; (B)有某一个低频限制; (C)可无限制地延伸到低频部分; (D)有某一个高频限制; (E)高频和低频都有一个限制。

3. 关于辐射,下列几种表述中哪个是正确? ( ) (A)只有高温物体才有辐射; (B)低温物体只吸收辐射;

(C)物体只有吸收辐射时才向外辐射; (D)任何物体都有辐射。

4. 用两束频率、光强都相同的紫光照射到两种不同的金属表面上,产生光电效应,则:( ) (A)两种情况下的红限频率相同; (B)逸出电子的初动能相同; (C)在单位时间内逸出的电子数相同; (D)遏止电压相同。

5. 在康普顿散射中,若散射光子与原来入射光子方向成?角,当?等于多少时,散射光子的频率减少最

多? ( ) (A)180; (B)90; (C)45; (D)30。

6. 根据德布罗意的假设 ( )

(A)辐射不能量子化,但粒子具有波的特性; (B)运动粒子同样具有波的特性;

(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。

7. 一个光子和一个电子具有同样的波长,则: ( )

(A)光子具有较大的动量; (B)电子具有较大的动量; (C)它们具有相同的动量;

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????

(D)它们的动量不能确定; (E)光子没有动量。 8. 一质量为1.25?10?29kg的粒子以100eV的动能在运动。若不考虑相对论效应,在观察者看来与该粒

子相联系的物质波的频率为 ( ) (A)1.1?10?50Hz; (B)4.1?10?17Hz; (C)2.4?1016Hz;

31(D)9.1?10Hz; (E)2.7?10Hz。

9. 如果电子被限制在边界x与x??x之间,电子动量x分量的不确定度数量级为(以kg/m?s?x为0.5A。

为单位) ( ) (A)10?1020?; (B)10?14; (C)10?19; (D)10?24; (E)10?27。

10. 由量子力学可知,一维势阱中的粒子可以有若干能态,如果势阱的宽度L缓慢地减少至较小宽度L?,

则 ( ) (A)每个能级的能量减小; (B)能级数增加;

(C)每个能级的能量保持不变; (D)相邻能级间的能量差增加; (E)粒子将不再留在阱内。

11. 下列各物体,哪个是绝对黑体?【 】

(A)不辐射可见光的物体 (B)不辐射任何光线的物体 (C)不能反射可见光的物体 (D)不能反射任何光线的物体

12. 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 13. 金属的光电效应的红限依赖于【 】 (A)入射光的频率 (B)入射光的强度

(C)金属的逸出功 (D)入射光的频率和金属的逸出功

14. 用频率为?的单色光照射某金属时,逸出光电子的最大动能为Ek,若改用频率为2?的单色光照射此

金属时,则逸出光电子的最大动能为【 】

(A)2Ek; (B)2h?-Ek ; (C)h?-Ek ; (D) h?+Ek 15. 关于不确定(测不准)关系?x??px?h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:【 C 】

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(A) (1),(2) (B) (2),(4) (C) (3),(4) (D) (4),(1) 16. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:

?(x)?13?x?cos, ( - a≤x≤a )

2aa那么粒子在x = 5a/6处出现的概率密度为:

(A) 1/(2a). (B) 1/a. (C) 1/2a. (D) 1/a

三、计算题

量子物理:

1. 一维无限深势阱中粒子的波函数为?n(x)?2n?sinx (0

2. 3. 4. 该粒子在阱中的概率密度表达式;

当粒子处于第一激发态时,它出现在x=a/4处的概率密度; 当粒子处于第二激发态时,在何处发现粒子的概率最大? 当粒子处于第二激发态(n=3)时,粒子的能量;

2. 已知粒子在一维无限深势阱中运动, 其波函数为

23?xsin,(0?x?a). aa试求 : (1)画出阱中粒子的波函数曲线。(2)概率密度最大处和最大值。

(3)粒子在该状态的能量.

3. 如用能量为12.6eV的电子轰击氢原子,

(1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级?

(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时,可能发出哪几条谱线(用波长表示)?请画出能级图(定性),并将这些跃迁画在能级图上.

(3)若要使氢原子电离,轰击氢原子的电子最少需要多少能量?

?(x)?2n?xsin, aaa

试求:(1)粒子处于基态和n=2状态时,在x?0到x?之间找到粒子的概率;

3?4. 一维无限深势阱中粒子的定态波函数为?(x) (2)概率密度最大处和最大值。

5. 宽度为a的一维无限深势阱中粒子的波函数为?(x)?Asin时何处发现粒子的概率最大?

6. 粒子在一维无限深势阱中运动,其波函数为:

n?x,求:(1)归一化系数A;(2)在n?2a2n?xsin() (0?x?a) aa1若粒子处于n?1的状态,在0~a区间发现粒子的概率是多少?

4?n(x)?

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