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大学物理-近代物理习题

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（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Rm-1） **终态E2=-3.4eV；始态E3=-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43cvx，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ccuvuvuxxx96.01'2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vvx是尺相对地球的速率，尺在Ｋ＇系中的速率为

222221211'cvvcvvvcuvuvvxxx

这就是尺相对观察者的速率，用12v表示之，

2212

12cvvv

则Ｂ中观察者测得Ａ中米尺的长度是1)1(411022222222222120lvcvcccvvcvll**

（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＇。设Ｋ＇系与Ｋ系相应有坐标轴互相平行，Ｋ＇系相对Ｋ系以速度u沿Ｘ轴正方向运动，试求此光线在Ｋ系中的传播方向。** 由题意，'sin','cos'cvcvyx，根据相对论速度变换公式

22

'cos1'cos'1'cucuccuvuvvxxx

22222

2

'cos11'sin'11'cuccuccuvcu

vvxyy

光线与Ｘ轴的夹角是 uccucarctgvvarctgxy'cos1'sin2

2



**

1808Ｃ （10分）设Ｋ＇系相对惯性系Ｋ以速率u沿Ｘ轴正方向运动，Ｋ＇系和Ｋ系的相应坐标平行，如果从Ｋ＇系中沿Ｙ＇轴正向发出一光信号，求在Ｋ系中观察到该光讯号的传播速率和传播方向。** 已知0',',0'zyxvcvv，按狭义相对论的速度变换公式：

0'11'1'11''1'222222222cuvcuvvcuccuvcuvvucuvuvvxzzxyyxx

x

在Ｋ系中光讯号的速度大小ccucuvvvvzyx)1(2222222 光讯号传播与Ｘ轴的夹角cuvvx11coscos，即36.87°。 （1808）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** （1809）火箭Ａ以0.8c的速率相对地球向正北方向飞行，火箭Ｂ以0.6c的速率相对地球向正西方向飞行（c为光速）。求在火箭Ｂ中观察Ａ的速度的大小和方向。 **选地球为Ｋ系，火箭Ｂ为Ｋ＇系，正东方向为Ｘ和Ｘ＇轴的正向，正北方向为Ｙ和Ｙ＇轴的正向。火箭Ａ为运动物体。则Ｋ＇对Ｋ系的速度u=-0.6c，0,8.0,0zyxvcvv根据狭义相对论的速度变换公式：

011'64.011'6.01'22222cuvvvccuvvvccuvuvvxzzxyyxx

x

在火箭Ｂ中测得Ａ的速度

'v

的大小为cvvvvzyx877.0'''|'|222，'v与Ｘ＇轴之间的夹角为83.46|'|'cos1vvx** （1812）在惯性系中，有两个静止质量都是0m的粒子Ａ和Ｂ，它们以相同的速率v相向运动，碰撞后合成为一介粒子，求这个粒子的静止质量0m＇**

设粒子Ａ的速度为Av，粒子Ｂ的速度为Bv，合成粒子的运动速度为'v， 则动量守恒得

220220220'1''11cvvmcvvmcvvmBBAA

因vvvBA，且BAvv，所以'v＝0。

即合成粒子是静止的，由能量守恒得2022202220'11cmcvcmcvcm解出

2200

12'cvmm

，即3.33倍。**

（1813）若光子的波长和电子的德布罗意波长相等，试求光子的质量与电子的质量之比。** 光子动量)1(/hcmPrr 电子动量)2(/hvmPee

两者波长相等，即)3(vmcmer得到cvmmer 电子质量)4(1220cvmme式中0m为电子的静止质量，由（2）（4）两式解出 222201hcmcv

代入（3）式得2222011hcmmmer即0.024倍。**

（1814）在什么速度下粒子的相对论动量是非相对论动量的二倍；在什么速度下粒子的动能等于其静止能量？**按题意，vmcvvmvmmv02200212，即

cvcvcvcv866.0,75.025.01,5.01222222，动能20202cmcmmcEk即 202220202212cmcvcmcmmc，则cv866.0。**

（1815）在实验室测得电子的速度是0.8c，c为真空中的光速，假设一观察者相对实验室以0.6c的速率运动，其方向与电子运动方向相同，试求该观察者测得的电子的动能和动量是多少？（电子的静止质量kgme311011.9）**设实验室为Ｋ系，观察者为Ｋ＇系中，电子为运动物体，则Ｋ＇对Ｋ系的速度为u=0.6c，电子对Ｋ系的速度为cvx8.0，电子对Ｋ＇系的

速度ccuvuvvxxx385.01'2观察者测得电子动能为smkg/

JcvcmExk1522201085.6)1'11(动量smkgcvvmmvpx/1014.1'122220**

（1816）试证：一粒子的相对论动量的大小可表示为cEEEpkk202式中0E为粒子的静止能量，kE为粒子的动能，c为真空中的光速。**已知相对论质量公式为 2201cvmm将上式两边平方，再同乘)1(224cvc，得到42022242cmcvmcm利用关系式

mvpcmEcmmcEk,,200202将上式改写成20220)(EcpEEk解出 cEEEpkk202**

（1817）所谓＂黑体＂是指的这样的一种物体，即（Ａ）不能反射任何可见光的物体。（Ｂ）不能发射任何电磁辐射的物体。（3）能够全部吸收外来的任何电磁辐射的物体。（Ｄ）颜色是纯黑的物体。**C** （1818）用文字叙述热辐射的基尔霍夫定律的内容是：＿＿＿**同温度的各种物体，对同一波长的单色辐出度与单色吸收率之比，彼此都相等。** （1819）黑体的单色吸收率恒等于1，表示它能够全部吸收外来的各种波长的辐射能而没有反射，因此，黑体的温度将会无限制地升高，这一结论错在何处。**错在看问题有片面性，黑体的吸收率大，而其辐出度也大。由基尔霍夫定律可知，在平衡热辐射下，黑体的单色发射本领就等于平衡热辐射场的单色辐射通量，因此，黑体的温度达到平衡温度时不再升高。** （1821）黑体的温度（Ｔ）升高一倍，它的总发射本领增大（Ａ）1倍。（Ｂ）3倍。（Ｃ）7倍。（Ｄ）15倍。**Ｄ** （1822）用文字叙述黑体辐射的斯忒藩－玻尔兹曼定律的内容是：＿＿＿**黑体的辐出度与绝对温度的四次方成正比。** （1823）用文字叙述黑体辐射的维恩位移定律的内容是＿＿＿＿＿＿**黑体辐射的峰值波长与绝对温度成反比。** （1824）一100Ｗ的白炽灯泡的灯丝表面积为25103.5m，若将点燃的灯丝看成是黑体，可估算出的工作温度为＿＿＿＿＿（斯忒藩－玻尔兹曼定律常数428/1067.5KmW）**K3104.2** （1826）天狼星辐射波谱的峰值小组长为0.29m，若将它看成是黑体，则由维恩位移定律可以估算出它的表面温度为__________。（维恩位移定律常数Kmb310898.2）**K31099.9**

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大学自主招生光学、近代物理试题选析

大学自主招生光学、近代物理试题选析


特 别要 指 出 的 是 ， 源 于 课 本 的 Ｉ级 要 求 的 知 来 识， 也要 引起 注 意 ， 以原 子 核 的 衰 变 为 载 体 考 查 带 如 电微 粒在 磁场 中的运动 （ 顾 动 量守 恒 ） ， 不 等 于 兼 等 并
高考 不考 ． （ 者 单 位 ： 北 省 滦 平 县 第八 中 学 ） 作 河
学子们 定 会在 高考 中过 关斩 将 、 到 成功 １ 马
３ 高 考 题 预 测
②折 射光 线 和入射 光 线分居 法 线两侧 ； ③入 射角 ｉ 与 折射 角 ｉ 满 足 ７ ｓ Ｉ ｌ ２ ＂ ｉ ｉ一啦ｓｎ ； ／ ｎ ｌ ｉ ２ ④ 当光 由光 密 介 质 向光 疏 介 质 中传 播 ，且 入 射 角大 于临 界角 Ｃ时 ，将 发生 全 面 反 射现 象 （ 射 率 为 折
常 考知 识点 有玻 尔理 论 和原 子核 的衰 变．
１ 光 的折射
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嚼 一 遍 （ 考 命 题 中 低 、｛档 题 约 占 ８ 甚 至 以 上 ） 高 － Ｏ ． 高 考 是 在 白 天 进 行 的 ， 此 ， 一 期 间 不 要 熬 夜 ， 逐 因 这 要
学 的探 究 方 法 越 来 越 多 地 被 关 注 ， 科 学 的 探 究 方 法 而
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材 料 之 间 的 临 界 角
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பைடு நூலகம்
主 要 又 考 查 控 制 变 量 法 、 效 法 、 比 法 等 ， 将 万 有 等 类 如 引 力 定 律 和库 仑 定 律 进 行 类 比 ．
大学近代物理实验期末考试复习资料

大学近代物理实验期末考试复习资料

专题一光谱专题1、氢原子和钠原子光谱实验观察的线系氢原子光谱观察的线系是巴尔末线系钠原子光谱观察的线系是主线系（见课本P9)2、光电倍增管的工作原理光谱仪当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到的倍增放大。

然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。

因为采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。

另外，光电倍增管还具有响应快速、成本低、阴极面积大等优点。

3、光谱仪的构成及工作原理光谱仪的构成：光学系统电子系统软件系统（其工作原理见书P6)4、什么是量子缺?如何测量？由于原子实的极化与贯穿，主量子数n相同、轨道量子数l不同的轨道,其能量并不相同，电子能量与n/l都有关系，暂不考虑电子自旋与轨道运动的相互作用引起的能级分裂。

以有效量子数代替主量子数.主量子数与有效量子数只差称为量子缺.通过光谱仪测出相邻谱线的波长,算出两谱线的波数差，再代入课本（2-7）公式,再通过查里德伯表找出m，a值，即可算出量子缺,相邻两谱线可绝定一个量子缺，对不同测量数据取平均值，即为所求的量子缺。

5、狭缝宽度和高压对测量结果的影响高压作用是提高光电倍增管的放大系数，使其对光信号更为敏感，对谱线宽度和分辨率影响可以忽略，而入射狭缝和出射狭缝的宽度与谱线宽度成正比,与光谱仪的分辨率成反比,因此缝宽不能加得太大以免降低谱线的分辨率,也不能太小，以免谱线强度太弱。

6、氘原子和钠原子光谱实验中,所用到的光源、分光元件、光强探测仪分别是什么?氘灯平面衍射光栅光电倍增管（PMT）钠灯平面闪耀光栅光电倍增管 (PMT）、光电探测器专题二真空专题实验一基础部分1、掌握粗真空、低真空、高真空区域的划分。

答：粗真空：100000Pa—1300Pa 760托~10托低真空：1300Pa-0。

13Pa 10托～10^（-3）托高真空：0。

《大学物理实验》习题集

《大学物理实验》习题集

《大学物理实验》习题集一、物理实验基本仪器的使用与训练4.1 长度测量仪器与训练实验1 在用米尺测量长方体的体积实验中，对长宽高分别测量了十次，将这些测量数据按测量序数和测量值的对应关系记入列表中，现问求体积时是否可以将测量序数相同时所对应的长宽高值相乘，共得到十组体积，然后对十个体积求平均来获得要求的体积值？2 一般常见的米尺精度为，游标卡尺精度为，千分尺精度为。

3 千分尺是精确读数仪器，能否估读？4 米尺测量时其起始位置选取在尺子的端头，试问这样测量对结果有影响吗？5 螺旋测微器为什么叫做千分尺？4.2 复摆的研究1 影响复摆周期大小的因素有哪些？2 复摆有哪些物理特性？3 如何理解回转半径RG？4 本实验是利用复摆的物理特性来测量重力加速度的？5 本实验在理论推导过程中作了哪些近似？近似以后对实验结果有何影响？4.4.1 电表的改装与校准1 一表头为1毫安，内阻为150欧姆，把它改装成10毫安的电流表，在表头上并联多大的分流电阻？2 一表头为1毫安，内阻为150欧姆，把它改装成5伏的电压表，在表头上串联多大的扩程电阻？3 在把电流表改装成电压表实验中，都需要哪些器材？4 欧姆表的标度尺与电流表和电压表有什么不同？5 为什么要做改装电流表和电压表的校正曲线？4.4.2示波器的调整和使用实验1 波器荧光屏上无光点出现,有几种可能,怎样调节使光点出现?2 示波器的主要功能是什么?示波器的组成?3 示波器为什么能显示周期信号的变化过程?4 如果锯齿信号周期是正弦信号周期的一半,屏上是什么图形?5 李萨如图形不稳定,怎么调节?4.4.6.1 单臂电桥测热敏电阻的温度系数1 半导体热敏电阻具有怎样的温度特性？2 平衡电桥和非平衡电桥有何异同点？3 电桥选择不同量程时，对结果的准确度(有效数字)有何影响？4 如何利用非平衡电桥测电阻?5 非平衡电桥测电阻应注意什么？4.4.6.2 直流双臂电桥测金属导体电阻率1 直流双臂电桥与惠斯登电桥有那些异同之处？2 实验中采用何种措施提高测量灵敏度？3 双臂电桥平衡的条件是什么？4 四端电阻器的电流端和电压端是如何区分的？5 在测量电阻过程中应尽量使通电时间短，为什么？4.5.1 分光仪的使用及三棱镜顶角的测定1 在望远镜调焦时，为什么当观察到反射回来的绿“十”字像清楚时，说明望远镜已聚焦于无穷远处?2 分光仪调节好的具体要求是什么?3 调节的原理是什么?怎样才能调节好?4 为什么分光仪要设两个游标？计算角度时，应注意什么?5 分光仪有哪几部分组成？各部分作用是什么？6 调整望远镜光轴垂直仪器转轴时，若观察到的现象是：平面镜A面反射的绿色十字像在上十字叉丝下方2mm处，而平面镜转过1800后至B面，绿色十字像在上十字叉丝下方10mm 处。

大学物理经典题型解析

大学物理经典题型解析

大学物理经典题型解析大学物理是一门重要的基础学科，涵盖了力学、热学、电磁学、光学和近代物理学等多个领域。

在学习过程中，掌握经典题型对于理解和应用物理知识至关重要。

下面，我们将对一些常见的大学物理经典题型进行解析。

一、力学部分1、牛顿运动定律的应用例题：一个质量为 m 的物体放在光滑水平面上，受到水平方向的恒力 F 作用，求物体的加速度和经过时间 t 后的速度。

解析：根据牛顿第二定律 F ＝ ma，可得加速度 a ＝ F ／ m 。

经过时间 t 后的速度 v ＝ at ＝（F ／ m) × t 。

这道题主要考查对牛顿第二定律的理解和应用，需要明确力、质量和加速度之间的关系。

2、机械能守恒定律例题：一个质量为 m 的物体从高度为 h 的光滑斜面顶端由静止下滑，求物体到达斜面底端时的速度。

解析：在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒。

重力势能的减少量等于动能的增加量，即 mgh ＝（1/2)mv²，解得 v ＝√（2gh) 。

解决这类问题的关键是判断系统是否只有重力或弹力做功，从而确定能否应用机械能守恒定律。

二、热学部分1、理想气体状态方程例题：一定质量的理想气体，在压强为 P1 、体积为 V1 、温度为T1 时，经过绝热压缩，使其体积变为 V2 ，求此时的压强 P2 。

解析：对于绝热过程，有PV^γ ＝常数（γ 为比热容比）。

由理想气体状态方程 P1V1 ／ T1 ＝ P2V2 ／ T2 ，且绝热过程中 T2 ／ T1 ＝（V1 ／ V2)＾（γ 1) ，联立可得 P2 。

这道题需要综合运用理想气体状态方程和绝热过程的特点。

2、热力学第一定律例题：一个热机从高温热源吸收 Q1 的热量，向低温热源放出 Q2 的热量，对外做功 W ，求热机的效率。

解析：热机效率η ＝ W ／ Q1 ＝（Q1 Q2) ／ Q1 。

理解热力学第一定律中内能的变化、热量和做功之间的关系是解决此类问题的基础。