2025 年大学物理学（近代物理基础）试题及答案

2025年大学物理学（近代物理基础）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，选出正确答案并填写在括号内）1.关于相对论，以下说法正确的是（）A.狭义相对论只适用于高速运动的物体B.广义相对论适用于一切参考系C.狭义相对论中时间和空间是绝对的D.广义相对论中引力场对时间和空间没有影响2.一静止长度为L0的火箭以速度v相对地面飞行，地面上的观察者测得火箭的长度为L，则（）A.L=L0B.L>L0C.L<L0D.无法确定3.按照玻尔理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量（）A.越大B.越小C.不变D.先增大后减小4.下列说法中正确的是（）A.光电效应现象揭示了光具有波动性B.电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性C.重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多D.天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构5.对于不确定性关系ΔxΔp≥h/4π，以下理解正确的是（）A.粒子的动量不可能确定B.粒子的位置不可能确定C.粒子的动量和位置不可能同时确定D.不确定性关系仅适用于电子和光子6.已知氢原子从n=3的激发态向低能级跃迁时能辐射出几种不同频率的光（）A.1种B.2种C.3种D.4种7.原子核的结合能与核子数之比称为（）A.比结合能B.结合能C.能量子D.能级8.一个放射性元素的原子核，发生一次β衰变后，它的（）A.质子数增加1，中子数不变B.质子数减少1，中子数增加1C.质子数增加1，中子数减少1D.质子数减少1，中子数不变9.关于黑体辐射，以下说法错误的是（）A.黑体能够完全吸收各种波长的电磁波B.黑体辐射的强度与温度有关C.维恩公式在长波区与实验符合得很好D.瑞利-金斯公式在短波区出现了“紫外灾难”10.康普顿效应中，散射光波长的改变量与（）有关A.入射光波长B.散射角C.光子能量D.以上都对二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，漏选得2分，错选不得分，选出正确答案并填写在括号内）1.下列关于狭义相对论的时空观说法正确的是（）A.时间和空间是相互独立的B.时间和空间与物质的运动状态有关C.同时是绝对的D.长度收缩和时间延缓是相对不同参考系而言的2.下列哪些现象说明光具有粒子性（）A.光的干涉B.光的衍射C.光电效应D.康普顿效应3.关于玻尔的氢原子理论，以下说法正确的是（）A.原子只能处于一系列不连续的能量状态中B.原子从高能级跃迁到低能级时会辐射光子C.原子的能量状态是连续分布的D.原子从低能级跃迁到高能级时会吸收光子4.下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是（）A.半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间B.半衰期与外界条件有关C.半衰期与元素所处的化学状态有关D.通过测定半衰期可以推断放射性元素的衰变情况5.关于核反应，以下说法正确的是（）A.重核裂变和轻核聚变都能释放能量B.核反应过程中质量数守恒C.核反应过程中电荷数守恒D.核电站利用的是重核裂变反应三、判断题（总共10题，每题2分，判断对错并在括号内填写“√”或“×”）1.狭义相对论中的光速不变原理是指光在真空中的速度在不同参考系中都是相同的。（）2.物体的速度越大，其质量也越大，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。（）3.氢原子光谱是连续光谱。（）4.电子云表示电子在原子核外空间出现的概率分布。（）5.原子核的衰变是自发进行的，不受外界因素影响。（）6.比结合能越大，原子核越稳定。（）7.光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的强度有关。（）8.不确定性关系表明微观粒子的运动状态不能同时用位置和动量精确描述。（）9.放射性元素的半衰期会随着温度的升高而缩短。（）10.核聚变反应比核裂变反应更容易控制和利用。（）四、简答题（总共3题，每题10分，简要回答问题）1.简述狭义相对论的两个基本假设2.解释玻尔的氢原子理论中能级的概念3.说明放射性衰变的三种类型及其特点五、计算题（总共2题，每题15分，写出详细的计算过程和答案）1.一宇宙飞船相对地球以0.8c的速度飞行，飞船上的宇航员测得飞船的长度为10m，求地球上的观察者测得飞船的长度是多少？2.已知氢原子基态能量为E1=-13.6eV，求氢原子从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时辐射光子的能量和波长。答案：一、选择题1.B2.C3.A4.B5.C6.C7.A8.C9.C10.B二、多项选择题1.BD2.CD3.ABD4.AD5.ABCD三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.√9.×10.×四、简答题1.狭义相对论的两个基本假设：相对性原理，即在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的相对运动无关。2.玻尔的氢原子理论中能级的概念：氢原子中的电子只能在一些特定的轨道上运动，这些轨道对应的能量是不连续的，称为能级。电子在这些能级间跃迁时会吸收或辐射光子，光子的能量等于两能级之差。3.放射性衰变的三种类型及其特点：α衰变，原子核放出α粒子（氦核），新核质量数减少4，电荷数减少2；β衰变，分为β⁻衰变和β⁺衰变，β⁻衰变原子核放出电子，新核质量数不变，电荷数增加1，β⁺衰变原子核放出正电子，新核质量数不变，电荷数减少1；γ衰变，原子核从高能级向低能级跃迁时放出γ光子，新核质量数和电荷数都不变。五、计算题1.已知飞船相对地球速度v=0.8c，飞船固有长度L0=10m，根据长度收缩公式L=L0√(1-v²/c²)，可得地球上观察者测得飞船长度L=10×√(1-0.8²)=6m。2.氢原子从n=3跃迁到n=2辐射光子能