物理工練習(xí)題4及答案

1、練習(xí)題4一、單項(xiàng)選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是 A.使屏靠近雙縫 B.使兩縫的間距變小C.把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄 D.改用波長(zhǎng)較小的單色光源【知識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】B雙縫干涉相鄰明條紋之間、相鄰暗條紋之間的間距，使兩縫的間距變小，可使屏上的干涉條紋間距變大。2 兩個(gè)直徑相差甚微的圓柱體夾在兩塊平板玻璃之間構(gòu)成空氣劈尖，如圖所示，單色光垂直照射，可看到等厚干涉條紋，如果將兩個(gè)圓柱之間的距離拉大，則范圍內(nèi)的干涉條紋 A.數(shù)目增加，間距不變 B.數(shù)目增加，間距變小C.數(shù)目不變，間距變大 D.數(shù)目減小，間距變大【知

2、識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】C如果將兩個(gè)圓柱之間的距離拉大，則兩塊平板玻璃之間空氣劈尖的頂角變小，因此條紋間距變大。由于兩個(gè)圓柱之間的空氣劈尖的高度差不變，而相鄰兩個(gè)條紋之間的高度差等于半個(gè)波長(zhǎng)，因此兩個(gè)圓柱之間的條紋數(shù)目不變。3空中波長(zhǎng)為l的單色光，在折射率為n的均勻透明介質(zhì)中從A沿某一路徑傳播到B，若A，B兩點(diǎn)的相位差為3p，則路徑AB的長(zhǎng)度為 A. 1.5l B. 1.5nl C. 3l D. 1.5l/n【知識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】D根據(jù)相位差與光程差的關(guān)系，所以 4.平行單色光垂直入射到單縫上，觀察單縫夫朗和費(fèi)衍射。若屏上P點(diǎn)處為第1級(jí)明紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為幾個(gè)半波帶 A. 一個(gè)

3、B. 兩個(gè) C. 三個(gè) D. 四個(gè)【知識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】C夫朗和費(fèi)衍射明紋條件：，k=1，所以可劃分半波帶的數(shù)目為2k+1=3。5 一束白光垂直照射在一光柵上，在形成的同一級(jí)光柵光譜中，偏離中央明紋最遠(yuǎn)的是 A紫光 B.綠光 C.黃光 D.紅光【知識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】D 根據(jù)光柵方程，同一級(jí)光柵光譜中，偏離中央明紋最遠(yuǎn)的是波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光。6根據(jù)惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的 A. 振動(dòng)振幅之和         

4、   B. 光強(qiáng)之和              C. 振動(dòng)振幅之和的平方      D. 振動(dòng)的相干疊加【知識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】D惠更斯菲涅爾原理：波陣面前方空間某點(diǎn)處的光振動(dòng)取決于到達(dá)該點(diǎn)的所有子波的相干疊加。i07 一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃，如圖所示。入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光 A. 光強(qiáng)為零B. 是部分偏振光C. 是完全偏振光，且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面D.

5、是完全偏振光，且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面【知識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】C當(dāng)入射等于布儒斯特角時(shí)，反射光變?yōu)榫€偏振光，且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面。8.把兩塊偏振片一起緊密地放置在一盞燈前，使得后面沒有光通過，當(dāng)把一塊偏振片旋轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生何種現(xiàn)象？ A光強(qiáng)先增加，然后減小到零B光強(qiáng)始終為零C光強(qiáng)先增加后減小，然后又再增加D光強(qiáng)增加，然后減小到不為零的極小值【知識(shí)點(diǎn)】第10章【答案】A 把兩塊偏振片一起緊密地放置在一盞燈前，使得后面沒有光通過，表明兩塊偏振片的偏振化方向互相垂直。當(dāng)把一塊偏振片旋轉(zhuǎn)180°，它們偏振化方向之間的夾角將在90°到270°之間變化，根據(jù)馬呂斯

6、定律，光強(qiáng)先增加，然后減小到零。9.關(guān)于同時(shí)性的以下結(jié)論中，正確的是 A在一慣性系中同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一個(gè)慣性系中一定不同時(shí)發(fā)生B在一慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一個(gè)慣性系中一定同時(shí)發(fā)生C. 在一慣性系中同一地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一個(gè)慣性系中一定同時(shí)發(fā)生D. 在一慣性系中不同地點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一個(gè)慣性系中一定不同時(shí)發(fā)生【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案】C同時(shí)性的相對(duì)性：在一慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)時(shí)間，在另一個(gè)慣性系中不一定同時(shí)發(fā)生；在一慣性系中同一地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)時(shí)間，在另一個(gè)慣性系中一定同時(shí)發(fā)生。10. 宇宙飛船相對(duì)于地面以速度u作勻速直線飛行，某一時(shí)刻

7、飛船頭部的宇航員向飛船尾部發(fā)出一個(gè)光訊號(hào)，經(jīng)過Dt（飛船上的鐘）時(shí)間后，被尾部的接收器收到，則由此可知飛船的固有長(zhǎng)度為（c表示真空中光速） A. cDt B. uDt C. D. 【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案】A 宇宙飛船相對(duì)宇航員靜止，他通過向飛船尾部發(fā)出一個(gè)光訊號(hào)測(cè)量到的飛船長(zhǎng)度cDt就是飛船的固有長(zhǎng)度。11.一宇航員要到離地球?yàn)?光年的星球去旅行，如果宇航員希望把這路程縮短為3光年，則他所乘的火箭相對(duì)于地球的速度u為（c表示真空中光速） A B. C. D. 【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案】C根據(jù)公式，。12.根據(jù)相對(duì)論力學(xué)，動(dòng)能為0.25 MeV的電子，其運(yùn)動(dòng)速度約等于 （c表示真空中的光速，電

8、子的靜能m0c2 = 0.51 MeV） A. 0.1c B. 0.5 c C. 0.75 c D. 0.85 c 【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案】C根據(jù)相對(duì)論質(zhì)量和相對(duì)論動(dòng)能公式，.13.設(shè)某微觀粒子的總能量是它的靜止能量的k倍，則其運(yùn)動(dòng)速度的大小為 （c表示真空中光速）A. B. C. D. 【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案】B由能量與質(zhì)量、質(zhì)量與速度的關(guān)系式可知，解得。14 .由狹義相對(duì)論得出的正確關(guān)系式是 A. p=m0v B. Ek= C. D.【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案】C相對(duì)論動(dòng)量能量關(guān)系式：。15. 根據(jù)波爾理論，當(dāng)氫原子的量子數(shù)n由2增到4時(shí)，電子軌道半徑是原來的（）倍 。 A. 2倍 B.

9、 0.5倍 C. 0.25倍 D.4倍【知識(shí)點(diǎn)】第12章【答案】D氫原子定態(tài)的軌道半徑,當(dāng)氫原子的量子數(shù)n由2增到4時(shí)，電子軌道半徑是原來的42/22=4倍。16. 一個(gè)光子和一個(gè)電子具有同樣的波長(zhǎng)，則： A.它們具有相同的動(dòng)量 B.電子具有較大的動(dòng)量C.光子具有較大的動(dòng)量 D.它們的動(dòng)量不能確定【知識(shí)點(diǎn)】第12章【答案】A根據(jù)光子的動(dòng)量和電子的德布羅意波波長(zhǎng)公式，它們具有相同的動(dòng)量。17 光電效應(yīng)中光電子的最大初動(dòng)能與入射光的關(guān)系是 A.與入射光的頻率成正比 B.與入射光的強(qiáng)度成正比C.與入射光的頻率成線性關(guān)系 D.與入射光的強(qiáng)度成線性關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)】第12章【答案】C光電子的最大初動(dòng)能隨入射

10、光頻率線性變化，而與入射光強(qiáng)無關(guān)。18. 光子的頻率為，以下物理量錯(cuò)誤的是 A. 光子的能量B. 光子的動(dòng)量C. 光子的波長(zhǎng)D. 光子的質(zhì)量【知識(shí)點(diǎn)】第12章【答案】D光子的質(zhì)量為19. 大量處于第二受激態(tài)的氫原子將產(chǎn)生輻射，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為 A.1B.2 C.3 D.4【答案】C處于第二受激態(tài)的氫原子，其主量子數(shù)n為3，可能的輻射為,3 ®1，3®2，2®1。因此可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為3。20.關(guān)于不確定關(guān)系有以下幾種理解，正確的是 （1）粒子的動(dòng)量不可能確定（2）粒子的坐標(biāo)不可能確定（3）粒子的動(dòng)量和坐標(biāo)不可能同時(shí)確定（4）不確定關(guān)系不僅適用于電子和光子，也

11、適用于其他粒子A（1）（2） B.（2）（4） C.（3）（4） D.（4）（1）【知識(shí)點(diǎn)】第12章【答案】C不確定關(guān)系指粒子的動(dòng)量和坐標(biāo)不可能同時(shí)確定，不僅適用于電子和光子，也適用于其他微觀粒子。21. 在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長(zhǎng)為l 的單色光在空氣中和在玻璃中 ( )A. 傳播的路程相等，走過的光程相等B. 傳播的路程相等，走過的光程不相等C. 傳播的路程不相等，走過的光程相等D. 傳播的路程不相等，走過的光程不相等【知識(shí)點(diǎn)】第10章解析：介質(zhì)中的光程等于在相同的時(shí)間內(nèi)光在真空中所通過的路程,而光程等于幾何路程乘以介質(zhì)的折射率，因此在相同的時(shí)間內(nèi)，傳播的路程不相等，走過的光程相等。答案：C2

12、2. 兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，則干涉條紋的 ( )A. 間隔變小，并向棱邊方向平移B. 間隔變大，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移C. 間隔不變，向棱邊方向平移D. 間隔變小，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移【知識(shí)點(diǎn)】第10章解析：若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng), 空氣劈形膜的頂角變大。根據(jù)空氣劈尖的干涉條紋間距l(xiāng)與劈尖頂角q 的關(guān)系，間隔變小。而相鄰干涉條紋對(duì)應(yīng)的介質(zhì)薄膜厚度差為l/2，因此隨著劈尖頂角q 增大，條紋棱邊方向平移。答案：A23. 波長(zhǎng)為l 的單色平行光垂直入射到一狹縫上，若第一級(jí)暗紋的位置對(duì)應(yīng)的衍射

13、角為q =±/6，則縫寬的大小為 ( )A. l/2 B. l C. 2 l D.3l【知識(shí)點(diǎn)】第10章解析：根據(jù)單縫夫瑯禾費(fèi)衍射暗條紋的條件，若第一級(jí)暗紋的位置對(duì)應(yīng)的衍射角為q =±/6，則縫寬的大小2 l。答案：C24. 根據(jù)玻爾的理論，氫原子在n =5 軌道上的角動(dòng)量與在第一激發(fā)態(tài)的軌道角動(dòng)量之比為 ( )A. 5/4 B.5/3 C.5/2 D.5【知識(shí)點(diǎn)】第12章根據(jù)角動(dòng)量量子化條件：電子繞核作定態(tài)運(yùn)動(dòng)的軌道角動(dòng)量L的大小只能是()的整數(shù)倍，即，而第一激發(fā)態(tài)對(duì)應(yīng)的量子數(shù)n =2，因此氫原子在n =5 軌道上的角動(dòng)量與在第一激發(fā)態(tài)的軌道角動(dòng)量之比為5/2。答案：C2

14、5. 用頻率為1 的單色光照射某一種金屬時(shí)，測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能為EK1；用頻率為2的單色光照射另一種金屬時(shí)，測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能為EK2如果EK1>EK2，那么 ( )A. 1一定大于2 B. 1一定小于2 C. 1一定等于2 D. 1可能大于也可能小于2【知識(shí)點(diǎn)】第12章解析：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程 ，最大初動(dòng)能與入射光頻率和金屬的逸出功A都有關(guān)。因此，如果EK1>EK2，1可能大于也可能小于2。答案：D 一、填空題（共6小題）1.用波長(zhǎng)為的單色光分別做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)，若屏上P點(diǎn)處在明紋上，則雙縫到P點(diǎn)的光程差應(yīng)滿足條件=_；單縫縫寬a和衍射角q必

15、須滿足條件asinq =_?！局R(shí)點(diǎn)】第10章【答案】k, k=±1,±2; ±(2k+1)/2, k=1,2,32.振幅為A的線偏振光，垂直入射到一理想偏振片上，若偏振片上的偏振化方向與入射偏振光的振動(dòng)方向夾角為，則透過偏振片的振幅為 ?！局R(shí)點(diǎn)】第10章【答案】A/23.+介子是不穩(wěn)定的粒子，在它自已的參照系中測(cè)得平均壽命是2.6×10-8s，如果它相對(duì)實(shí)驗(yàn)室以0.8c的速度運(yùn)動(dòng)，那么實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中測(cè)得的+介子的壽命是 。【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案】s4.設(shè)電子靜止質(zhì)量為me0，將一個(gè)電子從靜止加速到速率為0.8 c，需做功 。【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案

16、】5.已知某金屬的逸出功為A，用頻率為n1的光照射該金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則該金屬的紅限頻率n0 = ，截止電勢(shì)差Uc = ?！局R(shí)點(diǎn)】第12章【答案】A/h；(hn1- A)/e6.運(yùn)動(dòng)速率等于在300K時(shí)方均根速率的氫原子的德布羅意波長(zhǎng)是 ?！局R(shí)點(diǎn)】第12章【答案】0.145nm二、計(jì)算題（共4小題）1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若縫間距為所用光波波長(zhǎng)的1000倍，觀察屏與雙縫相距50cm，求相鄰明紋的間距?！局R(shí)點(diǎn)】第10章【答案及解析】解： 根據(jù)雙縫干涉明條紋公式 x = kl D / d相鄰明紋間距Dx = Dl / d=m2. 波長(zhǎng)為520nm的單色光垂直投射于每厘米2000條刻線的平面

17、衍射光柵上，求第一級(jí)衍射主極大所對(duì)應(yīng)的衍射角?！局R(shí)點(diǎn)】第10章【答案及解析】解：光柵常數(shù)d=1/2000cm=5×10-6m 由光柵方程，第一級(jí)衍射主極大對(duì)應(yīng)的衍射角滿足 得到 3. 一艘宇宙飛船船身固有長(zhǎng)度為l0=90m，相對(duì)于地面以u(píng) = 0.8c的勻速度從一觀測(cè)站的上空飛過。(1) 觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過觀察站的時(shí)間間隔是多少？(2) 宇航員測(cè)得船身通過觀察站的時(shí)間間隔是多少？【知識(shí)點(diǎn)】第11章【答案及解析】解：(1) 地面觀測(cè)站測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為m則觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過觀察站的時(shí)間間隔為 s(2) 宇航員測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為l0，宇航員測(cè)得觀察站相對(duì)飛船以速度u = 0.8c經(jīng)過飛船，因此宇航員測(cè)得船身通過觀察站的時(shí)間間隔為s4. 電子經(jīng)過100V的電壓加速后的德布羅意波長(zhǎng)是0.123nm。若使用10000V的電壓加速電子，求其德布羅意波長(zhǎng)?！局R(shí)點(diǎn)】第12章【答案及解析】解：電子經(jīng)過100V的電壓加速后的德布羅意波波長(zhǎng)為，若使用10000V的電壓加速電子，其德布羅意波長(zhǎng)為則因此使用10000V的電壓加速電子，其德