大学物理A2-张佼(大连理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版 m96265

第二周 相对论基础（2） 相对论单元测验

1、 地面观察者测得地面上事件A和B同时发生，并分别处于x轴上x1和x2两点（x1< x2），则沿x轴负向高速运动的飞船上的观察者测得此两事件中

答案:  B晚发生

2、 p+介子静止时平均寿命为t. 用高能加速器把p+介子加速到u ，则在实验室中观测，p+介子平均一生最长行程为       。

答案:

3、 若从一惯性系中测得宇宙飞船的长度为其固有长度的一半，则宇宙飞船相对该惯性系的速度为（  ）。

答案:  

4、 K系与K¢系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K¢系相对K系沿ox轴正方向以接近光速的速度匀速运动。一根刚性尺静止在K¢系中，与o¢x¢轴成60°角，则在K系中观察该尺与ox轴的夹角q ，有（ ）。

答案: q >60º 

5、 两枚静止长度为20m 的火箭A、B，它们均以 0.9 c 的速度相对地面背向飞行。在火箭 A上测量火箭 B 的速度为（   ）。

答案: 0.994 c

6、 一个静止质量是m0的粒子，以接近光速的速度v相对地面作匀速直线运动，则地面上的观测者测量其动能为(  ).

答案:

7、 由狭义相对论原理可知，相对于某些惯性系，运动物体的速度是可以达到真空中的光速的.

答案: 错误
分析：由狭义相对论原理，任何物质的运动速度都不可能达到（更不能超过）真空中的光速。

8、 在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中一定不是同时发生的.

答案: 错误
分析：如果此题中明确指出“不同地点”是沿两惯性系相对运动方向的两个不同坐标点，则在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中一定不是同时发生的.

9、 在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中可能不是同时发生的.

答案: 正确
分析：如果此题中明确指出“不同地点”是沿两惯性系相对运动方向的两个不同坐标点，则在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中一定不是同时发生的.

10、 由洛伦兹变换可得出下面的结论：有因果关系的两个事件发生的时间顺序在两个不同的惯性系中观察，有可能是颠倒的。

答案: 错误
分析：狭义相对论中，如果两个事件互不相关，在不同的参考系中观察，事件发生的时间顺序可能是颠倒的；但有因果关系的两个事件发生的时序是不能颠倒的。

11、 广义相对论的等效原理指出加速度和引力场等效.

答案: 正确

12、  由狭义相对论原理可知：在任何一个惯性系中做光学实验都       用来确定本参考系的运动速度。（能/不能）
答案: 不能
分析：狭义相对论的相对性原理

13、 有两个惯性系S 、 S ¢，现在S ¢系测得光信号沿x¢ 正方向传播，速度为c，设S ¢系相对S沿x 方向以u 匀速运动；则在S 系测得光信号的速度为         。
答案: (以下答案任选其一都对)C;
c
分析：光速不变原理

14、 两个静止质量都是m0的粒子，一个静止，一个以 u =0.6c的速度运动。它们经过对心碰撞后合成为一个新粒子，则新粒子的运动质量为        m0.(用小数表示)
答案: 2.25
分析：两粒子碰撞过程中满足动量守恒，能量守恒。

15、 一个静止质量是m0的粒子，以接近光速的速度v =0.6c 相对地面作匀速直线运动，则地面上的观测者测量其动量为        m0c.(用小数表示)
答案: 0.75
分析：首先计算粒子的相对论运动质量，再由相对论的动量定义计算。

16、 由狭义相对论原理可知：在任何一个惯性系中做电磁学实验都       用来确定本参考系的运动速度。（能/不能）
答案: 不能
分析：狭义相对论的相对性原理

17、 由广义相对论原理知，引力场会导致时间变            （快/慢）。
答案: 慢

第六周 静电场（4） 静电场单元测试

1、 关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？

答案:

2、 一个带正电荷的质点，在电场力的作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图。已知质点运动的速率是递增的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是（）。

答案:

3、

答案:

4、 一不带电的导体球壳半径为R ，在球心处放一点电荷。测得球壳内外的电场。然后将此点电荷移至距球心R/2处，重新测量电场。则电荷的移动对电场的影响为[    ]。

答案: 球壳内电场改变，球壳外电场不变

5、

答案: 带负电荷

6、

答案: 两端电势差减少，两端电势差不变

7、 以点电荷为中心，半径为R的球面上，场强的大小一定处处相等。

答案: 错误
分析：空间有可能存在点电荷之外的其他带电体，球面上各点的电场强度是由空间所有的带电体共同决定的。

8、 电荷面密度为  的无限大带电平面，在面外空间产生匀强电场，并且方向与带电面垂直。

答案: 正确
分析：无限大的均匀带电平面，在周围空间会产生匀强电场。

9、 由静电场的高斯定理可得到静电场是有源无旋场。

答案: 错误
分析：由高斯定理仅能得到静电场是有源场。

10、 电场强度为零的空间电势一定为零。

答案: 错误

分析：电场强度等于电势梯度的负值，所以电场强度为零，只能得到电势梯度为零，但不能得到电势为零。

11、 电势为零的空间场强不一定为零。

答案: 正确
分析：电势为零，电势的梯度不一定为零，所以空间场强不一定为零。

12、 电场线一定沿着电势降低的方向。

答案: 正确
分析：沿着电场线的方向，电势是降低的。

13、 根据电容的定义，则电容器不带电时电容为0.

答案: 错误
分析：可以由这个定义式计算电容器的电容量，但是电容的大小由电容器的极板大小，间距，电介质等因素决定，与电容器是否带电无关。

14、

答案: 正确
分析：由于静电感应，电荷只分布于表面，所以球壳的电势即带电量为Q的均匀带电球面的电势。

15、 电流强度为单位时间内通过导体任一截面的电量，也等于通过该截面的电流密度通量。

答案: 正确
分析：两者同为电流强度的定义，只是前者的表述在中学较为常见。

16、 电流密度矢量的方向与导体中该点处正电荷运动的方向一致。

答案: 正确
分析：电流密度矢量的方向代表该处电流的方向，即与正电荷运动方向一致。

17、 电场线（E线）和电位移线（D线），都是从正的自由电荷处出发，终止于负的自由电荷处。

答案: 错误
分析：电场线（E线）不仅是从正的自由电荷处出发，终止于负的自由电荷处；还会从正的束缚电荷出发，终止于负的束缚电荷处。

18、 由介质中的高斯定理可知，电位移矢量仅与自由电荷相关，与束缚电荷无关。

答案: 错误
分析：由介质中的高斯定理，我们只能得到电位移矢量的通量仅与自由电荷相关。从电位移矢量的定义可知，其不仅与自由电荷相关 ，还与束缚电荷有关。

19、 一个电偶极子放在均匀电场中，当其电偶极矩的方向与场强的方向不一致时，其所受的合力     零（是或不是）。
答案: 是
分析：电偶极子中正电荷受的电场力与电场方向相同，负电荷的电场力方向与电场方向相反。所以他们的合力为零，但是合力矩不为零。

20、 一个电偶极子放在均匀电场中，当其电偶极矩的方向与场强的方向不平行时，其合力矩        零（是或不是）。
答案: 不是
分析：电偶极子中正电荷受的电场力与电场方向相同，负电荷的电场力方向与电场方向相反。所以他们的合力为零，但是由于两个力的作用线不在同一直线上，所以合力矩不为零。

21、 将一个电中性的导体放在静电场中，导体上感应出来的正负电荷的电量      相等（一定/不一定）
答案: 一定
分析：导体在外电场中发生静电感应，只是电荷重新分布。原来是中性导体，所以电荷重新分布后，电荷总量仍为零。故正负电荷的电量一定相等。

22、 孤立导体带电量Q，当将另一带电体移近导体时，其表面附近的电场强度有无变化？（有/无）
答案: 有
分析：由于另一个带电体的靠近，导体表面的电荷会重新分布。其表面附近的电场是所有电荷激发电场的矢量和。所以表面的场强会变化。

23、 一面积为S，间距为d的平行板电容器，若在其中平行插入厚度为d/2的导体板，则电容        。(增大/减小/不变)
答案: 增大
分析：插入导体板，两板之间的距离变小，而电容和距离成反比，所以电容增大。

24、 电源的电动势是指单位正电荷从电源的负极通过电源内部移到正极时       所作的功。（静电力/非静电力）
答案: 非静电力
分析：跟胡根据电源电动势的定义可作答。

25、 带电量为q的一个正电荷，以相对实验室0.9c的速度做匀速直线运动，则实验室中的观察者测得该电荷的电量是     。
答案: q
分析：电量具有相对论不变性，所以对不同的观察者，测量的电量均相同。

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第二周 相对论基础（2） 相对论单元测验

1、 地面观察者测得地面上事件A和B同时发生，并分别处于x轴上x1和x2两点（x1< x2），则沿x轴负向高速运动的飞船上的观察者测得此两事件中

答案:  B晚发生

2、 p+介子静止时平均寿命为t. 用高能加速器把p+介子加速到u ，则在实验室中观测，p+介子平均一生最长行程为       。

答案:

3、 若从一惯性系中测得宇宙飞船的长度为其固有长度的一半，则宇宙飞船相对该惯性系的速度为（  ）。

答案:  

4、 K系与K¢系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K¢系相对K系沿ox轴正方向以接近光速的速度匀速运动。一根刚性尺静止在K¢系中，与o¢x¢轴成60°角，则在K系中观察该尺与ox轴的夹角q ，有（ ）。

答案: q >60º 

5、 两枚静止长度为20m 的火箭A、B，它们均以 0.9 c 的速度相对地面背向飞行。在火箭 A上测量火箭 B 的速度为（   ）。

答案: 0.994 c

6、 一个静止质量是m0的粒子，以接近光速的速度v相对地面作匀速直线运动，则地面上的观测者测量其动能为(  ).

答案:

7、 由狭义相对论原理可知，相对于某些惯性系，运动物体的速度是可以达到真空中的光速的.

答案: 错误
分析：由狭义相对论原理，任何物质的运动速度都不可能达到（更不能超过）真空中的光速。

8、 在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中一定不是同时发生的.

答案: 错误
分析：如果此题中明确指出“不同地点”是沿两惯性系相对运动方向的两个不同坐标点，则在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中一定不是同时发生的.

9、 在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中可能不是同时发生的.

答案: 正确
分析：如果此题中明确指出“不同地点”是沿两惯性系相对运动方向的两个不同坐标点，则在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他相对此惯性系运动的任何惯性系中一定不是同时发生的.

10、 由洛伦兹变换可得出下面的结论：有因果关系的两个事件发生的时间顺序在两个不同的惯性系中观察，有可能是颠倒的。

答案: 错误
分析：狭义相对论中，如果两个事件互不相关，在不同的参考系中观察，事件发生的时间顺序可能是颠倒的；但有因果关系的两个事件发生的时序是不能颠倒的。

11、 广义相对论的等效原理指出加速度和引力场等效.

答案: 正确

12、  由狭义相对论原理可知：在任何一个惯性系中做光学实验都       用来确定本参考系的运动速度。（能/不能）
答案: 不能
分析：狭义相对论的相对性原理

13、 有两个惯性系S 、 S ¢，现在S ¢系测得光信号沿x¢ 正方向传播，速度为c，设S ¢系相对S沿x 方向以u 匀速运动；则在S 系测得光信号的速度为         。
答案: (以下答案任选其一都对)C;
c
分析：光速不变原理

14、 两个静止质量都是m0的粒子，一个静止，一个以 u =0.6c的速度运动。它们经过对心碰撞后合成为一个新粒子，则新粒子的运动质量为        m0.(用小数表示)
答案: 2.25
分析：两粒子碰撞过程中满足动量守恒，能量守恒。

15、 一个静止质量是m0的粒子，以接近光速的速度v =0.6c 相对地面作匀速直线运动，则地面上的观测者测量其动量为        m0c.(用小数表示)
答案: 0.75
分析：首先计算粒子的相对论运动质量，再由相对论的动量定义计算。

16、 由狭义相对论原理可知：在任何一个惯性系中做电磁学实验都       用来确定本参考系的运动速度。（能/不能）
答案: 不能
分析：狭义相对论的相对性原理

17、 由广义相对论原理知，引力场会导致时间变            （快/慢）。
答案: 慢

第六周 静电场（4） 静电场单元测试

1、 关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？

答案:

2、 一个带正电荷的质点，在电场力的作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图。已知质点运动的速率是递增的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是（）。

答案:

3、

答案:

4、 一不带电的导体球壳半径为R ，在球心处放一点电荷。测得球壳内外的电场。然后将此点电荷移至距球心R/2处，重新测量电场。则电荷的移动对电场的影响为[    ]。

答案: 球壳内电场改变，球壳外电场不变

5、

答案: 带负电荷

6、

答案: 两端电势差减少，两端电势差不变

7、 以点电荷为中心，半径为R的球面上，场强的大小一定处处相等。

答案: 错误
分析：空间有可能存在点电荷之外的其他带电体，球面上各点的电场强度是由空间所有的带电体共同决定的。

8、 电荷面密度为  的无限大带电平面，在面外空间产生匀强电场，并且方向与带电面垂直。

答案: 正确
分析：无限大的均匀带电平面，在周围空间会产生匀强电场。

9、 由静电场的高斯定理可得到静电场是有源无旋场。

答案: 错误
分析：由高斯定理仅能得到静电场是有源场。

10、 电场强度为零的空间电势一定为零。

答案: 错误

分析：电场强度等于电势梯度的负值，所以电场强度为零，只能得到电势梯度为零，但不能得到电势为零。

11、 电势为零的空间场强不一定为零。

答案: 正确
分析：电势为零，电势的梯度不一定为零，所以空间场强不一定为零。

12、 电场线一定沿着电势降低的方向。

答案: 正确
分析：沿着电场线的方向，电势是降低的。

13、 根据电容的定义，则电容器不带电时电容为0.

答案: 错误
分析：可以由这个定义式计算电容器的电容量，但是电容的大小由电容器的极板大小，间距，电介质等因素决定，与电容器是否带电无关。

14、

答案: 正确
分析：由于静电感应，电荷只分布于表面，所以球壳的电势即带电量为Q的均匀带电球面的电势。

15、 电流强度为单位时间内通过导体任一截面的电量，也等于通过该截面的电流密度通量。

答案: 正确
分析：两者同为电流强度的定义，只是前者的表述在中学较为常见。

16、 电流密度矢量的方向与导体中该点处正电荷运动的方向一致。

答案: 正确
分析：电流密度矢量的方向代表该处电流的方向，即与正电荷运动方向一致。

17、 电场线（E线）和电位移线（D线），都是从正的自由电荷处出发，终止于负的自由电荷处。

答案: 错误
分析：电场线（E线）不仅是从正的自由电荷处出发，终止于负的自由电荷处；还会从正的束缚电荷出发，终止于负的束缚电荷处。

18、 由介质中的高斯定理可知，电位移矢量仅与自由电荷相关，与束缚电荷无关。

答案: 错误
分析：由介质中的高斯定理，我们只能得到电位移矢量的通量仅与自由电荷相关。从电位移矢量的定义可知，其不仅与自由电荷相关 ，还与束缚电荷有关。

19、 一个电偶极子放在均匀电场中，当其电偶极矩的方向与场强的方向不一致时，其所受的合力     零（是或不是）。
答案: 是
分析：电偶极子中正电荷受的电场力与电场方向相同，负电荷的电场力方向与电场方向相反。所以他们的合力为零，但是合力矩不为零。

20、 一个电偶极子放在均匀电场中，当其电偶极矩的方向与场强的方向不平行时，其合力矩        零（是或不是）。
答案: 不是
分析：电偶极子中正电荷受的电场力与电场方向相同，负电荷的电场力方向与电场方向相反。所以他们的合力为零，但是由于两个力的作用线不在同一直线上，所以合力矩不为零。

21、 将一个电中性的导体放在静电场中，导体上感应出来的正负电荷的电量      相等（一定/不一定）
答案: 一定
分析：导体在外电场中发生静电感应，只是电荷重新分布。原来是中性导体，所以电荷重新分布后，电荷总量仍为零。故正负电荷的电量一定相等。

22、 孤立导体带电量Q，当将另一带电体移近导体时，其表面附近的电场强度有无变化？（有/无）
答案: 有
分析：由于另一个带电体的靠近，导体表面的电荷会重新分布。其表面附近的电场是所有电荷激发电场的矢量和。所以表面的场强会变化。

23、 一面积为S，间距为d的平行板电容器，若在其中平行插入厚度为d/2的导体板，则电容        。(增大/减小/不变)
答案: 增大
分析：插入导体板，两板之间的距离变小，而电容和距离成反比，所以电容增大。

24、 电源的电动势是指单位正电荷从电源的负极通过电源内部移到正极时       所作的功。（静电力/非静电力）
答案: 非静电力
分析：跟胡根据电源电动势的定义可作答。

25、 带电量为q的一个正电荷，以相对实验室0.9c的速度做匀速直线运动，则实验室中的观察者测得该电荷的电量是     。
答案: q
分析：电量具有相对论不变性，所以对不同的观察者，测量的电量均相同。

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光学 SPOC 第14章 光的偏振 第15章 光与物质相互作用

1、 假设石英的主折射率no与ne与波长无关。某块石英晶片，对800 nm波长的光是1/4波片。当波长为400 nm的线偏振光入射到该晶片上，且其光矢量振动方向与光轴成45°时，透射光的偏振状态是怎样的？

答案: 线偏振光，偏振方向与入射光的垂直

2、 大气的瑞利散射光强Is与波长λ的关系为__。

答案:

3、 一束自然光由空气入射到一平面玻璃上，一部分反射，一部分折射。当反射光为完全线偏振光时，入射角为54.5度，则此折射角为__度。
答案: 35.5

4、 一束自然光入射到平板玻璃上时，反射光是线偏振光，其光矢量垂直入射面，此时折射光的偏振态为_______。（线偏振光/部分偏振光/自然光）
答案: (以下答案任选其一都对)部分偏振光;
部分线偏振光

5、 一束线偏振光入射到一偏振片上。当偏振片的透光方向和入射线偏振光偏振方向夹角为θ1=30°时，出射光的光强为I。如果出射光光强为I/3时，则偏振片的透光方向和入射线偏振光偏振方向的夹角θ2=__°。
答案: 60

6、 雨后天空出现彩虹，是由光的_造成的。
答案: 色散

7、 某晶体对波长632.8 nm的主折射率no=1.66，ne=1.49。将它制成适用于该波长的四分之一波片，晶片至少要多厚_nm。（保留整数）
答案: (以下答案任选其一都对)930;
931

光学 SPOC 第13章 光的衍射

1、 在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若用钠黄光（589.3 nm）垂直照射，中央明纹宽度为4.0 mm；若改用波长为442.0nm的蓝紫光照射，则中央明纹的宽度为____。

答案: 3.0 mm

2、 天文台反射式望远镜的通光孔径为D，设星体发射的单色光波长为λ，则望远镜所能分辨的双星的最小角度为_____。

答案:

3、 波长为λ的单色光垂直入射到缝宽为a=4λ的单缝上。对应衍射角θ=30°，单缝处的波面可以划分为        个半波带。
答案: 4

4、 瑞利判据指出，当两个艾里斑的中心张角等于艾里斑的角半径，光学仪器对两个物点恰好能分辨。这个判据需要附加一个重要条件，即两个物点的光强必须_____。（空格填写两个字）
答案: (以下答案任选其一都对)一致;
一样;
相等;
相同;
等同

5、 为了提高显微镜的分辨本领，一般需要用波长___的波源。（较短/较长）
答案: 较短

6、 卫星上的照相机能清楚地识别地面上汽车的牌照号码。设牌照上数字间的距离为5 cm，在160 km高空的卫星上拍照，光的波长以500 nm计。此照相机的孔径应为_m。（保留整数）
答案: 2

7、 用波长为λ的单色平行光垂直入射在一块光栅上，其光栅常数d=3 μm，缝宽a=1 μm，则在单缝衍射的中央明条纹中共有__条谱线（主极大）。
答案: 5

8、 以波长400~760 nm的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，则第二级光谱被重叠的波长范围为______nm~760 nm。（整数）
答案: 600

量子物理 SPOC 第19章 量子物理基础

1、

答案: 3/1

2、

答案:

3、 与光的粒子性相关的实验是__。

答案: 康普顿散射实验

4、 某原子的质量为m，动能为Ek，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为__。

答案:

5、

答案:

6、

答案:

7、 若一物体的温度（热力学温度数值）增加一倍，它的辐射本领变为原来的_____倍。
答案: 16

8、
答案: 红限频率

9、
答案: 大于

10、
答案: 外层电子

11、 由不确定关系可知，当粒子的位置坐标不确定量越小时，其同方向的动量的不确定量就越_。（大/小）
答案: 大

12、
答案: 动量

量子物理 SPOC 第20章 薛定谔方程

1、

答案:

2、 氢原子中的电子处在M主壳层（n=3）状态，则电子轨道角动量的最大可能值为____。

答案:

3、

答案:

4、 量子力学中波函数应满足的条件：___、有限、连续。
答案: 单值

5、
答案: 2

6、 氢原子光谱的巴耳末系是由其他高能级向n=_____能级跃迁产生的。
答案: 2

7、 氢原子光谱帕邢系中最长波长谱线，是由原子在两个能级之间跃迁得到。则氢原子初态对应的主量子数n是__，末态对应的主量子数n是_____。（两个空的数字连起来写，不加空格）
答案: 43

量子物理 SPOC 第21章 量子物理的应用

1、

答案: ;

2、 产生激光的辐射是_____辐射。
答案: 受激

3、 激光器的基本结构包括三部分，即工作物质、激励能源和______。
答案: 光学谐振腔

4、 与绝缘体相比较，半导体能带结构特点是禁带宽度___。（较窄/较宽）
答案: 较窄

5、 N型半导体中的杂质能级处于满带和空带之间的禁带内，靠近__（空带/满带），该能级可提供_（电子/空穴）。（将两个空连起来写，中间不加空格）
答案: 空带电子

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