清华大学《大学物理》习题库试题及答案

1、清华大学大学物理习题库试题及答案一、选择S4185；已知一弟色光照射在钠表面上，測得光电子的最大动能是l2eV，ifi钠的紅 限波K足5400A，那么入射光的波足5350 A(B)5000 A(C)4350 A3550 A 14244：在均勾磁场B内放H极溥的金W片，萁红限波长为4。今用单色光照射，发 现电子放出，打叫放出的屯了(质尕为屯荷的绝对衍为在垂nr磁场的f面内作t径y雌呦周运动，那未此照射允光了的能s玷：hchc t (eRB)2hc eRB 1he(A)(B) A)2m(C) (Dj+2eRB3. 4383：用频+为v的羊色光照射某神金时.逸出光电子的坡大动能为& 技改用顿率为2v

2、的中色光照射此种金W时.则逸出光电了的W大动能为：(A)2 Ek(B)2/iv- Ek(C) hv- EK(D) /iv+ EK 4737：在康杵顿效问实验屮.矜敗射光波入射光波长的1.2倍.则敗射光光子 能与反冲电子动能之比Ek为(A)2(B)3(C)4P) 5 4190：处便处P堪态的氣吩子受激发m.H後曼系(由激发态跃迁判坫态发射的ft 线纽成的进线系)的EK波长的ift线.至少态氢原子提供的能(A)15 eV(B)3.4 eVC)10.2 eV(D)13.6 eV 4197：由氢原子理论知，当大匿氢原子处T/t=3的激发态时，K子跃迁将发出: (A) 一种波氏的光 (B)两种波长的光

3、(C)三种波K的光 (D)连续)t 7 . 4748：已知氯Klf从罹态激发到某一定态所iG能萌为10.19 eV, 4氢原f从能頊为 -0.85 eV的状态跃迁到I:述记态时.所发射的光了-的能为(A)256 eV(B)3.41 eV(C)4.25 eV(D)9.95 eVC 4750：在气体放电ft中*用艴貴为12.1 eV的电子去衾击处于态的氣原子，此时 氢Ki子所能发射的光+的能敢只能足(A) 12 1 eV (B) 10.2eV C) 121 eV, 10.2eV 和 19eV (.D)12.1 eV ，10.2 eV 和3.4 eV 4241：打a粒汽电份为2门在磁感成强度为B均匀

4、磁场屮沿半柃为R的卜1|肜轨道运动，则以子的德布罗怠波长fih/(2eRB) lB) h/(eRB)l/(2cRBh)1 /(eRBh) J(D)动能ffl同、1 3tlv x)= QOS2a(D) l/W4770：如果两种不同质量的粒子，其徳布罗意波长相同，则这两种粒子的(A)动相同 (B)能相H (C)速度相bd 4428:已知粒了在 维矩形无限深势阱屮运动，K波函数为: ),那么粒f = 5a/6处出现的槪率密度为 (A)l/2a)(B) Ha(C) i/y2a 4778：设粒子运动的波函数围线分别如图(A)、(Bh (C)、(D)所示,那么其屮痛记 M子动S的坫确度K尚的波函数足哪个f

5、fi ?(B)(D)VW-rf x5619：波长4=5000A的光沿xft正向传播，?光的波长的不磯定鼠aX=10-，A,则 利川小侦!定关系式衍光f的A坐标的不确定至少为：(A)25 cm(B)50 cm(C)250 cm(D)500 cm 18020：将波成数在空间各点的*幅冋吋増大Dfflb则粒了在空间的分布槪串将(A)増大/倍增大2D倍(C)增大D倍似不变 4965： F列各组E f数中，哪组可以描述原f中电子的状态?= ms = TOC o 1-5 h z (C) n=L/=2，m，=l，2(D) w= 1，/= 0,叫=1，23022：氢原子中处丁 3d子态的电子描述其最子态的四个

6、量子数(n, I,叫,mf) 4能取的侦为 0, 0, 1，2)(B) (1. 1,1,2)(C) (2. 1. 2, 2)(D) (3, 2.0. 2)4785：在的K克M屮.屯了叶能U介的了斷n. /, mhA) (1，0，0，2)(B) (1，0. -1. 2)1 1(1. 1,0.2)(D) (2.1,0，2)IS.4222：与绝缘体相比较.半导体能带结构的特点是(A)导带也空带(B)满带与导带JE介(C)满带屮总空穴，绿带屮总足打电 子禁带宽度较窄 14789： p叩半导体屮杂质哚了所形成的局部能级I也称受+:能级)，汴能带结构屮A 处于(A)满带屮(B)导带屮 (C)馀带屮似接近满

7、带顶(D) 桀 带 屮， 似 接 近 汙 带 底 8032：按照原f的Rt f理论，原子可以通过自发辐射和受瀲辐射的方式发光，它们 所产生的光的特点进:两个原Hl发辆射的M频率的光ttfll f的，原子受瀲射的光与入射光是不相I的两个wirfi发辐射的同頻率的光是不相干的*受激辐射的光与入射光足相I的W个吩子自发辎射的M频申的光足+相干的，受激耥射的光与入射)1足小相干 一一Hz*4338：以波长力0.207,的紫外)1照射钯农曲产卞光电效叫，己知钯的红阳频率vo=l 21 x 1015赫兹，则其遏止电压队| =V， 4546：打一无线电接收机接收到频牟为10Hz的电磁波的功牟为1微,则毎秒接

8、 收到的光子数为 。4608： R的红限波长是230 nm,用波长为180皿 的紫外光照射时,从表面逸出的电子的域大动能为eV。 4611：某一波长的X光经物质散射G，Jt散射光屮包含波松和波长 的两种成分*其中 的敗射成分称为康杵顿敗射*4191：在氢原子发射光W的巴耳末线系屮奋一频率为6.15X10wHz的进线，它足氢Kl f从能级三-eV跃迁到能级&-eV而发出的* 4192：赖噠系(由各激发态跃迁到杣态醜别的冷讲线扣成的谱线系)的5波长的ft线所对庾的光子能R为eV：巴可水系的KfeJ波长的ift线 所对戍的允子的能里为eV. 4200: rt:氣原f)t讲屮，赖砧系激发态跃迁到W态所

9、发射的线俎成的线 系)的最to波K的ift线所对hV的)t f能W为eV：巴耳末系的最fe波K的谱线 所对极的)t 了的能W为eV* 4424：欲使氢原+发射赖噠系(山托激发态跃迁到柚态所发射的诰线构成)屮波长为1216A的线，应仏给基态氢fe子的似小能虽足eV。4754：氧原子的部分能级跃迁示意如KL在这些能级跃迁屮，(1)从 的能级跃迁到 的能级时所发射的光子 的波长最短:(2)从n=.发射的光子的频率A4小。4755：披激发到n =3的状态的氧原子气体发出的辐射屮，1i条可见光濟线和条非可见光线* 4760:个质f俘获-个动能心=13 6eV的H山Hlf组成 个祺态氢拟f时，所的能级跃迁

10、到 的能级跃迁到fr = 条可见光进线和 的能级时所n 4n = 3n = 2发出的单色光频率足 4207：令义称为屯/的呔件顿波K. Jt屮匕为电子舴lhW. c城 空中光速,/为袴朗克常最)当屯子的动能等子它的静止餹敵时,它的德布罗意波长ft 4429：迮故维孙平木lUffij射实验装H屮，阴极K发射出的电/*经U- 500 V的屯势S加逨G投射到品体上。这电孑束的始布罗怠波1CUmm 4629：滅的运动逨申等P它/I 300K时的方均银速率时，它的介罗S波K足。质位为M-lS,以速度 V = 1 cm-s1动的小球的德布罗怠波长足. 4630： fl：B-1.25X10T的J强磁场屮沿半

11、ft为/?-1.66 cm 的關轨道运动的0子的德布罗意波长足 。13 . 4203 ： S描述微观粒子运动的波鴻数为0 ,则长示 :沪（F，O须满足的条件记: KH化条 fl 足O 4632:如果电子被限制在边界X与X+ZLK之问，ZLY-0.5A，则电子动量*分量的不确定S近似地为kg-m/so 4221：原子内电子的量子*由n、L网及mf四个量子数表征*当界、I、定时，不冋的 了态数目为:气、/-时.不M的 7态数H为 :当n定时不同的頊子态数n为. 4782：电+的A旋磁萌子只能取和W个 47S4：拟据!ft f 力卞理论.氢 Kif 屮屯了的 .L=yll（l + i）tl. 3 土

12、 n =3 TOC o 1-5 h z 时，电子动圯的可能取为。 4963：子屮电子的主頊子数n-2.它4能W有的状态数W多为个_ 4219：多电了原了屮.电f的排列道姑押和_ 4635：泡利不相容原理的内容U 二nr =4787：在主子数/I-2,自旋磁了数2的R子态屮，能够墳充的M人屯子数足O 4967：锂（/3）原7屮含奋3个屯子，电孓的S了态|4川（心I，叫，mjP个51了数丄米描述，已知祺态钾Ei了屮个电了的W了态为（1，o, 0, 2）,则其余两个屯了的吊了 态分别为（ 狀 ） 4969：粘（/-27内两个电了在45态.没仏认它彡4的电子，则在3d态的屯丫 师个， 8025:拟椐

13、W力7:押论，原了内电f的Gif态山（w, I,叫，叭）四个农扯 那么.处十基态的氦垛子内W个屯子的K子态可由和两组K 子败表征*4637；与少）屮，阁足_喂半V体的能带结构（b仲足_M半导体的能带结沟W。4792：打在四价元索半导体屮掺入五价元索K子，则吋构成啊半导体，参与导电 的多数我流子足。 4793： K在四价元素半导体屮播入三上元索Ki子，则吋构成喂半导体.参与导电 的多数依流7记 。4971：在K列给出的各种条件中_哪鴒ffi禁很施土能级A/ i.V受主产生激）t的茶什，将列f：发w射：口戊激teithxwn子数反 三能极系统：（5）振腔。34.5244: 激光器屮光亇谀振腔的作用

14、玷： 8034：按照似子的子理论.子呵以通过 祌辐射方式发光.而激光ffi由方式产生的。 8035：光和物质相讦作川产牛.受激粘射时，粘射光和照射允!1仃义伞相M的特性，这叫特性足衍. 8036：激光器的祛本结构包括三部分，即 、 和 写出以卜算符表达式：卜=: H=: L，:； 微观低逨的（非相对论性）体系的波函数平满足薛定KM/fib H；数学衣达式为 自旋黾子数为的粒子称为费米子.自旋黾子数为 的粒子称为玻色子；体系遵循泡利不扣容肪押. 41.夂: ;乏=: Pr，: |lJ=. 42.线性游振f的能?M取为 足谘振f的第个能吊木til:函数.则体系的能T均tf为 、计算S4502：功率

15、为P的点光源.发出波长力;I的中色光，在距光源为处，付秒钟落在 乖肖r）t线的中位曲积上的光子数为多少？ rM-663oA则）的质黾为多少？4431： a粒了在磁感脚强度为A-OO25T的均匀磁场屮沿肀径为/?-0 83 cm的M形轨道运动试计算K德布罗怠波长；（2）A使质m = 0.1g的小球以与oD子相M的逨+运 动。则It波长为多少? （al：/.子的质fena-6 64X10_27kg，忤朗克常勖-6.63 X 10_w J S，祺 本电 ffie=1.60X10-I*C）4506：当屯了的徳布罗怠波见光波KU-55OOA）HI|mJ时，求它的动能足多少电子伏特?（电子廉泉叫_9llX

16、10.Mkg，普朗克-6.63X10-M J s. 1 eV-1.60XIO-19J）4535：打不芩IS相对论效hV.则波K为5500 A的屯了的动能G多少eV?（拧朗克常 tA -6.63 X10 J st 电子静止质 Rmr-911 X 10*3* kg）4631：假如电子fe动逨度与光逨可以比拟，则当屯子的动能等P它静止能童的2倍 时.徳布罗怠波K为多少？以朗克常瞅-663X10wJ;.lU f舴止成W爲-9 11X10_w kgj5248：如ffl所示，-屯了以切速度W6.0X106m/s逆打场强乃叫飞入屯场强度为500 V/m的均幻电场屮，问该也/住电场屮行多离/, nJ fiiU

17、 子的雄布罗崴波长达到4-1A* （飞行过ft屮，电子的质疆汄为不变, 即为静质m：m-9.11X105llg；祺木电-1.60X 10l9C；种朗克 常7i_6 63X10-wJ*s）。4430：己知粒f在无阳深势阱屮运动.Jt波函数V4A）=sfa（7tv）（0 va）,求发现W子的概率为W人的位ffi。S. 4526：粒子在一维W形无限深势阱屮运动.其波函数为：nW=427sin（imx!a） （0 xfl）.矜粒子处于n-1的状态,它在0-a/4区间内的槪率是多少？ sin2 xdx = x- （1/4）sin 2x+ C提示：J2= -7TK(2,00 + 210 + V3v/no

18、)9. MKi子波函数为Vio，w屮&HK（子的能敵本征态，求五的可能衍、相疢的概率及f均值。10.体系在无限深方势阱屮的波闲数为 一化常数4。u（x）=Q xa质的衫子沿x轴运动，Jt势能函数坷表示为：xat求解粒子的H化波闲数和粒子的能黾.y/（x） =没质茕为粒子处在（0, a 内的无限方势阱屮，去皿时。）.对它的能进?测:ft, iiKi&W到的tfi旮哪儿个？槪*K杉少？ T均能W:足多少？（X）+C7Z3（A：）/ x13.谀振了的门一化的波嘁数：V3 - V2 -。其屮.1-化的苗振尹的定态波函数。求:C和能ft的可能取伉，以及平均使最E,选择题1. 4185: D7. 4748

19、： A C13. 5619：2. 4244： B 3. 4383： D 4. 4737： D8. 4750： C 9. 4241； A 10. 4770： A 14. 3020： D 15. 4965： B 16. 3022：5. 4190： C 6. 4197： C 11. 442S： A 12. 4778： D17.4785： A 18. 4222：19. 4789:填空题20. 8032： B 21. 9900： A 22- 9901：1. 4179：he/A4180:4388：4546：4608: 4611：7. 4191： S. 4192:4200:4424：4754：4755：47

20、60：1 分：hJ入2分：li /(c2)22分.4 OX 10w2分3分 3 分一3分1分：变K1分：波K变K-12分；3 42分2分.3 4_ ?分2分:9732分C42 50 991.5 X10*1.5不变-4207：4429：4629：4630;13. 4203：-0.8513.6610.23 分412 分：12 分： 6.56X10lsHz3 分l/Vi3 分0.05493分1.45 A2 分：6.63X1OIS A 0.1 A3分拉了在f时刻在(x. y. Z)处出现的槪率密度2分YJ 限、idi纯 分32分2分一2分dxdydz = i19. 4632：133 XIO-2 23分

21、4221： 1 分：2X(2/+!)2 分：2ft2 TOC o 1-5 h z 21 4782：22 分： 22 分4784；0. V2A，V6A各 1 分 容 34219：泡利不相容2分： 能黾最小2分4635：-个原了内部不能两个或两个以上的电了介完全相冋的四个子数it K mi、ifij)3 分 4787：43 分2分:12. 0. 0. 2成 2. 0. 0,28. 4969：7 -一3分2 8025：(1. 0. 0, 2)2 分：(E 0. 02)2 分 4637： n2 分：p-2 分4792： n2 分；电孓2 分 4793：p2 分：空穴2 分4971：(2)、(3). (

22、4). Q5)3 分S对 2 个 1 分5244：产生与维持光的振荡，使光衍到加强2分使激光ft极好的方向性1分 使激光的单色性好2分 8034：A发辐射和受激ffi射2分：受激辐射2分8035： 相位、频糸、偏振态、传播方向3分3036：工作物质、激励能源、光学谘振肸各1分V2+(/= 或粮数： 费米子ih ； 0： 0； 0：邮:L，=-ih(z 冬-OX 2/t dxz I dtEn = (n + )h(v2, n = o, 1，2. 342.三、计算S4502：解：S光源毎秒钟发射的光子数为n.毎个光子的能K为Av.则由:P = nh v = nhc / 2 得：=尸2 /(he)令毎

23、秒钟落在if H J光线的笮位1枳的)数力no,则：nQ = 11/S = n /(4nd2) = PA/(4nd2hc) 光子的质私 m = hvlcl =10 kg4431： W： (1) 布罗公式：A=h_由题耐知a粒了受磁场力作用作脚屑运动:艸_mav”R, mav = qRB乂 q= 2e 则： niav = 2eRB 人= A/(2MB) = 1.00 x10- (2)巾上一WK得v=2eRB/ma故:4分 ni = l.OOxlO*2 milt_ h 二 li ma :ma 三对r质頃为m的小球： leRB m in a-6 64X10Mm-3分Ek = P1 l(hnr) =

24、(h/A)1 /(2m e)-5 0X10 eV-3. 4506：解:4535:解:II:相对论动能:而 p=t乂报掂德布罗总关系P = h/A=去/: /(/) =24 98X10 eV故仏 代入上穴则:5. 4631:解:?7电子的动能足它的静止能墩的两倍，朔: 分2分me2 一 inc1 = 2m c1故:m = 3m山相对论公式:1分 nt =/c2 3/nr =川r/l-v: /c2p = 73i 分 S布罗怠波长为：义=/,/(wv) = h，”,) 8.58xl0-,5m有:解扮: 2分光电子的德布罗总波长为：P mV 104X10m-10.4A 又=/，/（，）6. 5248： W：u2-