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【三维设计】2014届高三物理一轮复习教学案 4.4万有引力与航天
资料类别: /
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资料类型：一轮复习/基础知识
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资料概述与简介
第4单元万有引力与航天[来源:z§zs§]
|万有引力定律
(1)开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，也适用于卫星绕地球运动，若一颗卫星绕地球做椭圆轨道运动，则它在近地点和远地点的速度大小关系如何？
(2)请根据万有引力定律和牛顿第二定律分析地球表面上不同质量的物体的重力加速度大小关系。
提示：(1)由于卫星与地球的连线在单位时间内扫过的面积相等，故卫星在近地点的速度大于在远地点的速度。
(2)由＝mg可知，g＝
可见，物体的重力加速度大小与物体的质量大小无关。
1．开普勒行星运动定律
(1)开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
(2)开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
(3)开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，表达式：＝k。
2．万有引力定律
(1)公式：F＝G，其中G＝6.67×10－11N·m2/kg2，叫引力常量。
(2)公式适用条件：此公式适用于质点间的相互作用。当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离。一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用，其中r为球心到质点间的距离。[来源:中教网]
1．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的(　　)
A．0.25倍　　　　　　　　　　 B．0.5倍
解析：选C　F引＝＝＝＝2F地，故C项正确。
|卫星运行规律及宇宙速度
在地球周围飞行着许多人造地球卫星，由于用途不同，它们的运行轨道也不相同，请思考以下问题：
(1)若各卫星的轨道均为圆形轨道，这些轨道有什么共同点。
(2)各圆形轨道卫星的飞行速度是不同的，卫星离地面越近，其飞行速度越大还是越小，它们的最大速度是多少？
提示：(1)各圆形轨道的圆心均为地球的球心。
(2)离地面越近的卫星，飞行速度越大，卫星沿圆形轨道运行的最大速度为7.9 km/s，也就是第一宇宙速度。
1．地球同步卫星的特点
(1)轨道平面一定：轨道平面和赤道平面重合。
(2)周期一定：与地球自转周期相同，即T＝24h＝86 400 s。
(3)角速度一定：与地球自转的角速度相同。
(4)高度一定：据G＝mr得r＝＝4.24×104 km，卫星离地面高度h＝r－R≈6R(为恒量)。[来源:中教网]
(5)速率一定：运动速度v＝2πr/T＝3.07 km/s(为恒量)。
(6)绕行方向一定：与地球自转的方向一致。
2．极地卫星和近地卫星
(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖。
(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9 km/s。
(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心。
3．三种宇宙速度比较
|数值(km/s)
|第一宇宙速度
|这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度，若7.9 km/s≤v＜11.2
|km/s，物体绕地球运行(环绕速度)
|第二宇宙速度
|这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，若11.2 km/s≤v＜16.7 km/s，物体绕太阳运行(脱 |
|第三宇宙速度[来源|16.7
|这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，若v≥16.7 km/s，物体将脱离太阳引力束缚在宇宙 |
|空间运行(逃逸速度)
2．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的(　　)
A．质量可以不同
B．轨道半径可以不同
C．轨道平面可以不同
D．速率可以不同
解析：选A　同步卫星轨道只能在赤道平面内，高度一定，轨道半径一定，速率一定，但质量可以不同，A项正确。
|经典时空观和相对论时空观
1．经典时空观
(1)在经典力学中，物体的质量是不随速度的改变而改变的。
(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的。
2．相对论时空观
同一过程的位移和时间的测量与参考系有关，在不同的参考系中不同。[来源:中教网]
3．经典力学有它的适用范围
只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。
3．下列说法正确的是(　　)
A．牛顿运动定律就是经典力学
B．经典力学的基础是牛顿运动定律
C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D．经典力学可以解决自然界中所有的问题
解析：选B　经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础，经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题。
|人造卫星的运行问题
1.一种模型
无论自然天体(如地球、月亮)还是人造天体(如宇宙飞船、人造卫星)都可以看做质点，围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动。
2．两条思路
(1)万有引力提供向心力即G＝ma。[来源:中.教.网z.z.s.tep]
(2)天体对其表面的物体的万有引力近似等于重力，即＝mg或gR2＝GM(R、g分别是天体的半径、表面重力加速度)，公式gR2＝GM，应用广泛，称“黄金代换”。
3．三个物体
求解卫星运行问题时，一定要认清三个物体(赤道上的物体、近地卫星、同步卫星)之间的关系。
|赤道表面的物体
|向心力来源
|万有引力的分力
|向心力方向
|重力与万有引力的关系
|重力略小于万有引力
|重力等于万有引力
|线速度[来源:中国教育出版网zzstep.co|v1＝ω1R
|v3＝ω3(R＋h)＝[来源:学|
|v1<v3<v2(v2为第一宇宙速度)
|ω1＝ω自
|ω3＝ω自＝
|ω1＝ω3<ω2
|向心加速度
|a2＝ωR＝
|a3＝ω(R＋h)＝
4.四个关系
“四个关系”是指人造卫星的加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
＝越高越慢
[例1]　(2012·浙江高考)如图4－4－1所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　)
A．太阳对各小行星的引力相同
B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年
C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值
D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值
[尝试解题]　
因各小行星到太阳中心的距离不同，皆大于地球到太阳中心的距离，根据万有引力公式G＝m＝m()2r＝ma，知太阳对各小行星的引力不相同，各小行星绕太阳运动的周期均大于一年，则选项A、B错误，由a＝和v2＝，r越小，a越大，r越大，v越小，则选项C正确，D错误。
(1)不同轨道上运行的卫星的加速度、线速度、角速度、周期可以比较大小，但不同轨道上卫星的质量及所受的万有引力大小无法比较。
(2)要熟记经常用到的常数，如地球自转一周为一天，绕太阳公转一周为一年，月球绕地球公转一周为一月(27.3天)等。
|天体质量和密度的估算
(1)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R。
由于G＝mg，故天体质量M＝，天体密度ρ＝＝＝。
(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r。
①由万有引力等于向心力，即G＝mr，得出中心天体质量M＝；
②若已知天体的半径R，则天体的平均密度ρ＝＝＝；
③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ＝，可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估测出中心天体的密度。
[例2]　(2012·福建高考)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为(　　)
A.　　　　　　　　 B.
[审题指导]
(1)明确行星表面附近的绕行卫星的轨道半径与行星半径的大小关系。
(2)弹簧测力计的示数、物体的重力与其所受万有引力的大小关系。
[尝试解题]　
由题意知行星表面的重力加速度为g＝，又在行星表面有g＝，卫星在行星表面运行时有m′g＝m′，联立解得M＝，故选项B正确。
估算天体质量和密度时应注意的问题
(1)利用万有引力提供天体圆周运动的向心力估算天体质量时，估算的只是中心天体的质量而非环绕天体的质量。
(2)区别天体半径R和卫星轨道半径r，只有在天体表面附近的卫星，才有r≈R；计算天体密度时，V＝πR3中的“R”只能是中心天体的半径。
|卫星的变轨问题
1.圆轨道上的稳定运行
G＝m＝mrω2＝mr()2
2．变轨运行分析
(1)当v增大时，所需向心力m增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，但卫星一旦进入新的轨道运行，由v＝ 知其运行速度要减小，但重力势能、机械能均增加。
(2)当卫星的速度突然减小时，向心力减小，即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做向心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，进入新轨道运行时由v＝ 知运行速度将增大，但重力势能、机械能均减少。
[例3]　日18时37分，执行我国首次载人交会对接任务的“神舟九号”载人飞船发射升空，在距地面343公里的近圆轨道上，与等待已久的“天宫一号”实现多次交会对接、分离，于6月29日10时许成功返回地面，下列关于“神舟九号”与“天宫一号”的说法正确的是(　　)
A．若知道“天宫一号”的绕行周期，再利用引力常量，就可算出地球的质量
B．在对接前，“神舟九号”轨道应稍低于“天宫一号”的轨道，然后让“神舟九号”加速追上“天宫一号”并与之对接
C．在对接前，应让“神舟九号”和“天宫一号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟九号”加速追上“天宫一号”并与之对接
D．“神舟九号”返回地面时应在绕行轨道上先减速
[审题指导]
(1)航天器在圆形轨道上运行时，地球对航天器的万有引力恰好提供向心力。
(2)航天器要实现变轨，应增大或减小其运行速率。
[尝试解题]　
由＝m(R＋h)可知，要计算出地球的质量，除G、h、T已知外，还必须知道地球的半径R，故A错误；在对接前，“神舟九号”的轨道应稍低于“天宫一号”的轨道，“神舟九号”加速后做离心运动，才能到达较高轨道与“天宫一号”实现对接，故B正确，C错误；“神舟九号”返回地面时，应在圆形轨道上先减速，才能做近心运动，D正确。
[答案]　BD
(1)卫星变轨时半径的变化，根据万有引力和所需向心力的大小关系判断；稳定在新轨道上的运行速度变化由v＝判断。
(2)卫星绕过不同轨道上的同一点(切点)时，其加速度大小关系可用F＝＝ma比较得出。
|万有引力定律与其他知识的综合应用
[例4]　我国探月的“嫦娥”工程已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点，并沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点N，斜面的倾角为θ，如图4－4－2所示。将月球视为密度均匀、半径为r的球体，引力恒量为G，则月球的密度为(　　)
[审题指导]
第一步：抓关键点
|从M点平抛落到N点
|小球平抛的竖直位移y与水平位移x间满足tan θ＝
|宇航员在月球表面平抛小球
|小球运动的加速度为月球表面的重力加速度
第二步：找突破口
要求月球的密度―→应用关系式tan θ＝，求出月球表面的重力加速度―→应用物体的重力等于月球对物体的万有引力―→月球质量―→由ρ＝得出月球密度。
[尝试解题]　
根据平抛运动规律有sin θ＝，cos θ＝v0t，两式相比得月球表面的重力加速度g＝，月球对表面物体的万有引力等于物体的重力，有＝mg，月球的密度ρ＝，解以上三式得ρ＝，故C正确。
天体表面的重力加速度一方面与天体有关(g＝G)，另一方面又可以从相关运动(平抛运动、自由落体运动、竖直上抛运动等)中求出，重力加速度是运动学和万有引力、天体运动联系的纽带。
(1)两颗行星做匀速圆周运动所需的向心力是由它们之间的万有引力提供的，故两行星做匀速圆周运动的向心力大小相等。
(2)两颗行星均绕它们连线上的一点做匀速圆周运动，因此它们的运行周期和角速度是相等的。
(3)两颗行星做匀速圆周运动的半径r1和r2与两行星间距L的大小关系：r1＋r2＝L。
[典例]　(2012·重庆高考)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知，冥王星绕O点运动的(　　)
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍
[解析]　两星绕连线上某点稳定转动，则转动周期和角速度相同，根据两星做圆周运动所需的向心力由万有引力提供，两星受到的万有引力为相互作用力，有＝，＝，解之得＝＝，A选项正确，B选项错误；线速度v＝ωR，＝＝，C选项错误；因两星向心力均由大小相等的相互作用的万有引力提供，D选项错误。
[题后悟道]
我们通常研究卫星绕地球或行星绕太阳运行问题时，卫星到地球中心或行星到太阳中心间距与它们的轨道半径大小是相等的，但在宇宙双星问题中，行星间距与轨道半径是不同的，这点要引起重视。
银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为(　　)
A.　　　　　　　　 B.
解析：选D　取S1为研究对象，S1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：G＝m1()2r1，得：m2＝，所以选项D正确。
-----------------------
[模型概述]
在天体运动中，将两颗彼此相距较近且在相互之间万有引力作用下，绕两者连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动的行星称为双星。
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《第六章 万有引力和航天》第6节 经典力学的局限性.ppt18页
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经典力学的局限性 学习目标： 1.了解经典力学的发展历程和伟大成就； 2.认识经典力学的局限性和适用范围； 3.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象； 4.了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。
第6节 重点 了解经典力学的局限性。 难点 了解相对论、量子力学与经典力学的关系。 重点难点 提出问题 1.经典力学的成就有哪些？ 结论:（1）牛顿运动定律和万有引力定律把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的第一次大综合，是人类认识史上的一次重大飞跃。 （2）经典力学的基础，在以后的二百多年里几乎统治了物理学的各个领域。 （3）经典力学和以经典力学为基础发展起来的天体力学、材料力学和结构力学等得到了广泛的应用，并取得了巨大的成就。 （4）由牛顿力学定律导出的动量守恒定律、机械能守恒定律等，是航空航天技术的理论基础。火箭、人造地球卫星、航天飞机、宇宙飞船、行星探测器等航天器的发射，都是牛顿力学规律的应用范例。 说明：通过该问题探究促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勤于思考，培养其学科探究能力，使其逐步形成科学态度。 一、从低速到高速 2.在经典力学和狭义相对论中，物体的质量有何不同？狭义相对论中物体的质量表达式是怎样的？ 提出问题 一、从低速到高速 3.在经典力学和狭义相对论中，位移和时间的测量在不同参考系中有何区别？ 结论:在经典力学中，位移和时间的测量与参考系无关，即在不同参考系中是相同的；在狭义相对论中，同一过程的位移和时间在不同参考系中是不同的。
提出问题 一、从低速到高速 典型例题 典型例题 二、从宏观到
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物理是文化
量子力学的产生使经典力学不再适用。（）
正确答案：&
物理是自然科学的发展基石。（）
正确答案：√
物理是实验科学，实验科学的奠基人是（）。
D、居里夫人
正确答案：A
爱因斯坦曾批判玻尔学说的哪方面？（）
B、互补原理
正确答案：A
物理学中没有（）。
正确答案：A
物理主要研究物质结构，运动规律及物质间的（）。
A、相互作用
B、数学表达
C、实验结果
D、表现形式
正确答案：A
物理理论分为运动学和动力学。（）
正确答案：√
量子理论对电子计算机的进步没有贡献。（）
正确答案：&
量子力学中不涉及以下哪个概念？（）
正确答案：C
物理的工具
宇宙中正物质多于反物质。（）
正确答案：√
以下哪个试验支持爱因斯坦的狭义相对论？（）
A、迈克尔逊干涉实验
B、黑体辐射
C、宇宙的加速膨胀
D、水星近日点进动
正确答案：A
哪种数学工具不是现今被普遍接受的物理理论所必须的？（）
A、微分几何
C、线性代数
正确答案：B
泊松斑的实验证明了光的粒子性。（）
正确答案：&
以下哪个实验否定了以太假说？（）
A、迈克尔逊莫雷实验
B、卢瑟福散射实验
C、黑体辐射
D、宇宙的加速膨胀
正确答案：A
杨振宁、李政道获得诺贝尔奖是由于证明弱相互作用下宇称不守恒。（）
正确答案：√
美国P5文件指出了当今粒子物理的主要问题，不包括（）。
A、宇宙加速膨胀
B、中微子质量
C、高温超导
D、希格斯波色子
正确答案：C
焦耳证明了热是物质运动的一种形式，从而否定了（）。
A、经典力学
B、光的波动性
正确答案：D
爱因斯坦和玻尔关于量子力学的争论在一定程度上完善了量子力学。（）
正确答案：√
近年来的物理成就
2014年物理诺贝尔奖授予三位科学奖表彰他们在哪方面的贡献？（）
A、红光LED
B、黄光LED
C、蓝光LED
D、白光LED
正确答案：C
量子力学近些年的成就不包括（）。
A、无损伤探测
C、量子计算机
D、量子纠缠
正确答案：B
粒子物理近些年的成就不包括（）。
A、标准模型的确立
B、top 夸克的发现
C、Higgs 粒子的发现
D、超弦物理
正确答案：D
宇宙学近些年的成就包括无损伤探测。（）
正确答案：&
中国的大亚湾中微子实验取得有重大科学意义的成果。（）
正确答案：√
惯性系中的牛顿力学
第一宇宙速度是发射人造地球卫星所需的速度，这时引力等于向心力，地球半径近似为6400公里,计算它是多少？（）（注意：允许误差存在）。
C、7.8km/s
D、11.5km/s
牛顿第三定律是从实验中总结出来的。（）
1958年，核动力潜艇Nautilus从波特兰出发横跨大西洋到英国，用了6天12个小时航行了5068km。其平均速度为（）。
A、32.0km/h
B、32.5km/h
C、33.0km/h
D、33.5km/h
惯性质量是惯性的定量量度。（）
讨论一个斜面，它有一定的倾斜角度，在哪种情况下小滑块一定不会滑下来？（）
A、小滑块重力沿斜面的分解力大于斜面对它的支撑力
B、小滑块没有重力远小于斜面的重力
C、小滑块重力沿斜面的分解力小于斜面的摩擦力
D、小滑块重力沿斜面的分解力大于斜面的摩擦力
人在向前走路时，摩擦力方向为（）。
一般情况下，静摩擦因数小于动摩擦因数。（）
减小摩擦力的方法不包括（）。
A、减小压力
B、使接触面变光滑
C、变滑动为滚动
D、增大接触面积
摩擦力在根本上是一种电磁力。（）
宇宙中不存在一个真正的惯性系。（）
当河流从北向南流时，由于地球自转（从西向东），河水会冲刷左岸。（）
已知惯性系G，下列哪个参考系为惯性系?（）
A、相对于G做匀速圆周运动的参考系A
B、相对于G做匀速直线运动的参考系B
C、相对于G做匀加速直线运动的参考系C
D、相对于G做类平抛运动的参考系D
若汽车加速度为a_0,则为了补偿此参考系中的非惯性运动，我们引入一个惯性力-ma_0,则牛顿第二定律应写为（）。
A、ma=F-ma_0
B、ma=F+ma_0
C、ma=F*ma_0
D、ma=F/ma_0
由开普勒第二定律推导行星角速度ω与其到太阳的距离r的关系为（）。
A、距离平方乘角速度为常数
B、距离乘角速度为常数
C、距离的立方成角速度为常数
D、距离乘角速度平方为常数
已知月地距离约为38万千米，一个月约27天。木星的一个卫星周期1.8天，轨道半径42万千米。求木星与地球质量之比为（）。
任意行星对太阳的运动周期的平方与行星到太阳的平均距离的立方成正比。（）
由于万有引力和电荷间力都是平方反比率，因此它们完全相同。（）
是什么解释了复杂的力
在光滑平面上，用10N的力作用在50kg的物上，持续25s，物体具有的速度为（）。
设一钢尺一端被固定在一可光滑旋转的铰链上，一个钢球撞击钢尺的另一端，在此过程中，满足什么守恒？（）
A、动量守恒
B、能量守恒
C、角动量守恒
D、机械能守恒
一辆816 kg的大众需要以多快的速度行驶才具有一台2650 kg的凯迪拉克以16.0
km/h行驶时的动量？（）
只有外力才能使动量改变。（）
我们在分析物理问题时可以不考虑化学能。（）
力的效果——动能
时间平移不变性对应于什么守恒？（）
A、能量守恒
B、动量守恒
C、角动量守恒
D、质量守恒
内力可以引起总势能的变化。（）
对某种连续变化保持不变的对称性对应某个守恒量。（）
下列哪一项不是动能的组成部分？（）
A、平动动能
B、转动动能
C、振动动能
保守力场——势能
万有引力势能和两质点距离的关系为（）。
C、和距离平方乘反比，为负值
D、和距离平方成反比
为什么没有“摩擦力势能”这个概念？（）
A、因为摩擦力大小与压力有关
B、因为摩擦力难以测量
C、因为摩擦力做功与路径有关
D、因为摩擦力复杂
如果势能与位置无关，那么（）。
A、动能守恒
B、动量守恒
C、角动量守恒
D、电荷守恒
F=-&#9661;V只对保守力场成立。（）
机械能守恒是和参考系的选择有关的。（）
真的守恒吗？
能量守恒定律的来源是（）。
A、大量实验现象的总结归纳
B、科学家的理论推导
C、计算机模拟的结果
D、科学家的直觉
机械能守恒只对哪种力成立？（）
A、非保守力
D、以上所有
一个滑块在粗糙表面上运动时机械能不守恒，但总能量（包括产生的热能）守恒。（）
在一粗糙平面上，5N的力作用在10kg的物体上，位移为4m。则物体的速度为（）。
B、大于2m/s
D、小于2m/s
能量守恒律中的能量并不是专指机械能，还要包括化学能、辐射出的光能、热能等等。（）
为什么会旋转？
学习旋转时，我们首先分析圆周运动，是因为圆周运动最为简单，方便分析，得到的结论易于推广到更复杂的情形。（）
势能的空间旋转不变性对应什么守恒？（）
向心加速度是由什么改变引起的？（）
A、位移大小
B、速度大小
C、速度方向
D、位移方向
完美的模型——刚体
刚体有几个自由度？（）
一个物体，转动惯量为I，角速度为ω，其动能表达式是（）。
A、是I和角速度平方乘积的一半
B、I和ω的乘积
C、I平方乘ω
D、I和ω的乘积的一半
自然界中并不存在理想刚体，但分析刚体运动可以让我们得到相关运动的定性信息，尽管是近似的。（）
开普勒定律中的面积定律本质上是一种（）。
A、能量守恒
B、角动量守恒
C、动量守恒
D、机械能守恒
某物体转动惯量I=m*(r)^2，r指的是某点到质心的距离。（）
陀螺动起来
由于进动的存在，带来了额外的角动量，所引起的额外的变化，叫做章动。（）
陀螺仪因为进动轴不变，因此可以作为航空航海的导航仪设备。（）
进动是指什么的改变？（）
B、转动角速度
C、转动线速度
D、转动周期
以陀螺为例，进动的速度可表示为?（）(M为陀螺总质量，r为质心到支点的距离，L为自转角动量，g为重力加速度)
A、M,r,L的乘积
B、M,g,r的乘积
C、M,g,L的乘积
D、M,g,r的乘积除以L
设单摆振动幅角为a,单摆的回复力为（）。
A、m和g乘积的负值
B、m，g乘积乘以a的正弦（负方向）
D、m乘以a的正弦
单摆的振动周期T与（）成正比？
A、(L/g)的平方根
D、2g的平方
当单摆存在阻尼时，单摆的解会存在一个指数衰减项。（）
在计算单摆方程的解时，需要小角条件，即摆动角度近似等于角度的正弦值。（）
在电磁现象中不存在共振。（）
强迫振动中，振幅最大的时候（共振）满足条件为（）。
A、外力频率&物体固有频率
B、外力频率&物体固有频率
C、外力频率≥物体固有频率
D、外力频率=物体固有频率
强迫振动现象中，如结果仍是简谐振动时，对外力有什么要求？（）
B、具有周期性
D、大小适中
当外力频率和物体固有频率相等时，振幅变得非常大，这种现象叫做共振。（）
下列哪个现象由强迫振动引起？（）
B、波的传播
D、以上所有
振动的传播——波
横波是指波的传播方向和振动方向有怎样的关系？（）
D、没有关系
波可分解为横波和纵波分量。
表现波长时间特性的物理量是（）。
干涉和衍射
电子不可视为波，所以电子没有衍射现象。（）
两波相干，有明显效果时，两者频率需满足什么样的关系？（）
B、差别不大
C、差别较大
D、没有关系
若两相干波振幅相等，相位差为0，则它们的合成波振幅为原来的（）。
D、二分之一
波发生明显衍射需满足的条件是障碍物尺寸和波长相差不大或者比波长更小。（）
分析衍射时，需要用到（）。
A、牛顿三定律
B、惠更斯原理
C、开普勒定律
D、焦耳定律
驻波本质是两列波的（）。
A、波粒二相性
B、没有关系
驻波可由一个波及其反射波叠加而成。（）
产生驻波的条件不包括（）。
A、两波频率相同
B、两波传播速度相同
C、两波方向相反
D、两波振幅相同
光就是电磁波
光是电磁波，满足以下哪个方程?（）
A、麦克斯韦方程
B、牛顿运动定律
C、相对论力学
D、热传导方程
光的传播是由电场和磁场相互转换进行的。（）
在真空中传播时，光波的电场，磁场和传播方向满足怎样的关系?（）
A、两两平行
B、两个之间平行，两个之间垂直
C、没有关系
D、两两垂直
光的偏振证明了光是纵波。（）
光的传播需要介质吗？（）
C、视振幅而定
D、视波长而定
光的波粒之争
以下科学家中谁曾是光的粒子学说的支持者？（）
D、夫琅禾费
泊松亮斑证明了光的（）。
A、偏振特性
B、波粒二相性
无论如何精细打磨镜片，都会存在像差。（）
光学成像可以成什么性质的像？（）
C、两者都有
D、两者都没有
薄透镜成像中，物距o,相距i,和焦距f之间的关系是？（）
A、1/o+1/i=1/f
B、1/o+1/i&1/f
C、1/o+1/i&1/f
D、没有关系
从几何光学和物理光学得到的折射定律是矛盾的。（）
反射定律中，入射角为a，反射角为b，两者具有怎样的关系？（）
D、没有关系
眼睛的功能
近视眼需有哪种镜片纠正?（）
A、凹面反射镜
D、凸面反射镜
将眼睛看作一个整体的话，折射率是不变的。（）
远视眼需有哪种镜片纠正？（）
A、凹面反射镜
D、凸面反射镜
光的波动性
下列哪项实验不能证明光的波动性？（）
D、光电效应
下列哪个频率的电磁波不属于可见光？（）
A、1000000赫兹
B、4000赫兹
C、8000赫兹
D、10000赫兹
对于圆偏振的光，X方向和Y方向的光波分量相位差为（）。
光的双狭缝干涉可以形成间距变化的干涉条纹。（）
自然光是白色的。通过棱镜产生色散是由于自然光中存在波长不同的各种光。（）
从微观到宏观
从微观考虑问题，哪个说法是不对的？（）
A、要做出合理的假设
B、宏观现象不是微观过程的统计结果
C、要合理描写微观粒子的运动
D、要符合实验现象
很多物理量同时具有宏观解释与微观意义（如动量，能量等）（）。
范德瓦尔斯对理想气体的方程做了什么改进？（）
A、考虑分子固有体积
B、考虑分子间吸引力
D、考虑外界环境对气体的影响
哪个物理量是微观过程所特有的？（）
气体输运过程中的各种现象的微观解释可以得到与实验观测相符的结果。（）
温度是什么？
关于温标的说法错误的是（）。
A、温标不止一个
B、最常用的为线性关系
C、温标的确定与具体的测温物质关系不大
D、一般使用水的三相点为参考点
温度的高低是物体内部大量分子无规则热运动剧烈程度的标志。（）
哪个定律给出了温度的定义？（）
A、热力学第零定律
B、热力学第一定律
C、热力学第二定律
D、热力学第三定律
因为考虑到能均分原理，温度与大量分子平动能平均值相联系。（）
下列关于温度的微观解释错误的是
A、温度是与大量分子的平动能的统计平均值相联系
B、在相同温度下，任何气体的平均平动能相等
C、温度具有一定统计意义
D、可以将温度的概念用于单个分子
热力学系统
冬天使用的空调是（）。
卡诺循环的效率不可能达到100%。（）
夏天使用的空调是（）。
一部热机至少包括三个组成部分，循环工作物质，最少两个具有不同温度的热源，做功的机械装置。（）
最简单的卡诺循环包括哪些过程？（）
A、两段等压过程，两段绝热过程
B、两段等容过程，两段绝热过程
C、两段等温过程，两段绝热过程
D、两段等温过程，两段等容过程
理想的气体
理想气体的条件之一是假设气体分子之间不发生相互作用。（）
在1Kpa,300K的环境下，4mol气体的体积是多少立方米？（）
气体压强趋于零时，不同气体的p*V/T都趋于（）。设R为8.31J/(Mol*K)
分析热力系统的微观表述时，需要假定每个微观配容具有等概率。（）。
假如我们有四个球，a，b，c，d，可以在两个区域内，有两个球在左边区域，两个在右边的配容数为（）。
概率最大的分布称为（）。
A、平均分布
B、最概然分布
C、二项分布
D、波尔兹曼分布
宏观状态对应微观配容量最大的态。（）
假如我们有六个球，可以在两个区域内，有两个球在左边区域，四个在右边的配容数为（）。
温度与高度
推导重力场中微粒按高度分布的公式时，没有用到的是（）。
A、波尔兹曼分布率
B、理想气体状态分布
C、假设气体平均摩尔质量和温度不随高度变化
D、热扩散方程
强耦合系统也可使用波尔兹曼分布率。（）
重力场中，微粒数量随高度的关系是海拔越高，数量越少。（）
和重力场有关的波尔兹曼分布满足下列哪个式子？（）
A、N与(-mgz/kT)的指数成正比
B、N和(-mgz/kT)成正比
C、N和(-mgz)成正比
D、N和(-mgz)的对数成正比
下列哪一种不是热能传递的主要方式？（）
扩散要求两层介质满足怎样的条件?（）
A、体积不同
B、质量不同
C、密度不同
D、粘滞系数不同
常见的传递过程有动量传递，质量传递，和热量传递。（）
粘滞作用是一种质量传递的过程。（）
布朗运动中的气体分子满足怎样的分布率？（）
A、泊松分布
B、高斯分布率
C、随机分布
D、长尾分布
热力学定律
热力学第二定律表达了熵增原理。（）
对于热力学定律的说法错误的是（）。
A、热力学第二定律可以从第一定律中推导出来
B、热力学第二定律可以解释热力学过程的限度问题
C、热力学第二定律可以解释热力学过程的方向问题
D、热力学第一定律可以确定能量转化和守恒的问题
第二类永动机不可行的原因是（）。
A、违反热力学第零定律
B、违反热力学第一定律
C、违反热力学第二定律
D、违反能量守恒定律
熵与天气预报
熵不具有可加性，因此不是广延量。（）
热力学概率与熵的关系是（）。（设熵为S，热力学概率为v,k为波尔兹曼常数）
A、熵等于k和v的对数乘积
B、熵等于k和v的乘积
C、熵等于k平方和v的乘积
D、熵等于k和v的对数平方的乘积
熵的变化来源于过程的不可逆性。（）
关于熵的说法错误的是（）。
A、熵是微观粒子热运动所引起的无序性的定量量度
B、绝热系统内部熵永远是增加的
C、通过从概率角度给出信息量的定义，从而得到信息熵的概念
D、绝热系统的熵是可以减少的
下列哪项要求修改简单的距离反比的库仑定律形式？（）
A、场源电荷运动
B、场源电荷是静止的
C、场源电荷是点电荷
D、运动电荷的速度远小于光速
在一个密闭的带电金属壳内的电场强度为零（检验电荷不受力），这说明电场力必须严格是平方反比的。（）
库仑作用的哪些性质和引力不同？（）
A、库仑力是基于实验得出的
B、库仑力是平方反比率
C、电荷间作用力可以是引力，也可以是斥力
D、库仑力是有心力
真空中库仑定律和介质中库仑定律完全一样。（）
在量子场论中，电荷间相互作用是如何产生的?（）
A、通过电场
B、交换光子
D、以上三者
电荷间的相互作用是通过电场来传递的。（）
无限长导线周围的磁场分布为（）。(I是电流强度，r是到电流心的距离,u是磁常数)
A、u乘r除以I
B、u乘I除以周长
D、u乘I再乘周长的一半
两个电荷电荷量都为q，一个带正电，一个带负电，他们之间的距离为r，他们要满足什么关系才能叫做电偶极子。
B、p=q乘r的平方
C、p=q平方乘r
D、p=q乘r的立方
当r趋于0时，电势趋于无穷大。（）
下列哪个不是磁介质中的组成部分？（）
A、顺磁材料
B、逆磁材料
C、铁磁材料
D、高分子材料
高斯定理与坐标系的选取有关。（）
下列哪个条件在用高斯定理计算场强时是不必须的？（）
A、带电体的场强分布具有极大的对称性
B、高斯面上场强处处相等
C、高斯面必须为曲面
D、面积元的法线方向与该处的电场强度方向一致
高斯定理可以导出库仑定律。（）
均匀带电球体内部的场强分布为（）。（Q为带电量，R为球体半径，r为某点到球心距离）
A、与Q和r的乘积成正比
B、和Q,R的乘积成正比
C、和r无关
D、和Q成正比和R平方乘反比
高斯定理反映了静电场的什么特性？（）
B、有旋场、有源场
C、无旋场、无源场
电场的一些性质
带电金属的电荷分布在（）。
A、随机分布
B、表面和内部
根据麦克斯韦方程组，可以算出电磁场的传播速度为光速。（）
麦克斯韦方程组不包含以下哪种物理规律？（）
A、安培定律
B、法拉第定律
C、库伦定律
D、牛顿定律
面电荷分布和该点的曲率半径有什么关系？（）
C、成二次关系
D、没有关系
欧姆定律的微观表达形式是（）。
A、电流密度等于电导率与电场强度的乘积
B、电阻等于电压乘电流
C、电流密度的散度为零
D、电场强度的散度为零
对基尔霍夫定律的回路定律说法错误的是（）。
A、沿回路一周电势降落的代数和为零
B、电源的方向从正极到负极为负
C、电源的方向从正极到负极为正
D、需要提前选定一个回路方向
交流电路中，电阻，电容和电感均会产生阻抗。（）
对于交流电路，下列说法错误的是（）。
A、电阻两端的电压和流过的电流同相位
B、电感两端的电压比流过的电流超前pi/2个相位
C、电感两端的电压比流过的电流落后pi/2个相位
D、电容两端的电压比流过的电流落后pi/2个相位
基尔霍夫定律的节点定律：从节点的各支路电流的代数和为零。（）
以下说法不正确的是（）。
A、没有磁单极存在
B、地球本身是一个巨大的磁铁
C、磁力线和电力线是完全一样的
D、指南针的原理就是磁场中永远是从北极指向南极
磁与电不同的一点是，不存在磁单极。（）
如果一块南北极磁铁摔成了两半，那会发生什么情况？（）
A、变成两块拥有南北两极的新磁铁
B、南北极断开了就会没有了磁性
C、变成一块南极磁铁和一块北极磁铁
D、不可能再重新吸在一起
磁场也可以定义和电势一样的磁势。（）
两个电子平行飞行，在实验室参考系中他们之间既有电作用，又有磁作用，但把参考系选在一个电子上，它们间的相对速度为零，磁场消失，原因是（）。
A、相对论效应
B、引力作用
C、磁场被电荷吸收
D、电荷改变
洛伦兹力是惯性力（）。
电场是由电荷引起的，磁场是由带电粒子运动引起的。（）
以下说法不正确的是（）。
A、一个通有电流线圈在磁场中会受到一个力矩
B、电和磁的联系首先由安培定律给出
C、运动的电荷产生磁场
D、电荷只在电场中受力，在任何情况下在也不会受磁场中的力
根据安培定律，平直通电导线周围的磁场（）。
A、与导线平行
B、以导线为圆心的同心圆
D、垂直于导线
法拉第的实验
法拉第-楞次定律中，感生电动势产生的磁场阻碍原磁场的变化，在公式中出现一个负号，它决定了（）。
A、存在电磁波
B、正负号没关系
C、电磁对称，应该是正号
D、公式好看些
变压器中为什么要加铁芯？（）
A、铁磁体的磁化率很高
B、用不用都一样
C、充实变压器内部
D、价格贵些
铁磁体在外磁场为零时磁矩不回到零，有剩磁，因而可以是永磁铁。（）
由于存在磁滞廻线，反复磁化铁磁铁时，需要做功，产生热能。（）
顺磁体和逆磁体的区别在于是否存在不为零的原子（分子）固有磁矩。（）
量子论的诞生
下列哪个关于黑体辐射谱的描述公式会在紫外（高频）发散？（）
A、瑞利-金斯公式
B、维恩公式
C、普朗克公式
D、爱因斯坦公式
以下哪个实验事实直接导致量子论的诞生？（）
A、黑体辐射光谱
B、迈克尔逊干涉实验
C、氢原子光谱
D、伽利略自由落体实验
普朗克得到的可以正确描述黑体辐射谱的分布公式和经典的麦克斯韦-玻尔兹曼统计公式的不同之处在于由于经典中能量交换是连续的，而在量子论中能量交换是不连续的。（）
在下列哪个理论体系中物体在温度趋于绝对零度时物体的比热会趋于0？（）
A、非相对论
普朗克-爱因斯坦公式只对自由无质量粒子成立。（）
波粒二象性
粒子的衍射是由光粒子间的相互作用引起。（）
在经典物理中什么能分别体现物质的分离性和连续性？（）
A、粒子性和波动性
B、协变性和随机性
C、因果性和量子性
D、粒子性和随机性
量子力学的关键是它的统计诠释，粒子的波动性只能看做大量粒子在同一个实验中的统计结果。（）
哥本哈根学派的量子力学统计诠释是由下列哪位科学家提出的？（）
D、玻尔兹曼
光量子也同时具有波动性和粒子性，光的波动性的典型表现是什么？（）
A、光线按费马原理传播
B、干涉和衍射现象
C、光速不变
D、光电效应
不确定关系
量子力学中，粒子在自由空间中可以静止于某个确定位置。（）
海森堡测不准原理只是关于测量的理论，在改良探测精度后可以突破这个极限。（）
根据量子力学可以推出坐标和以下哪个物理量不能同时精确测量？（）
A、其他坐标
B、对应该测量的时间
C、对应该坐标的动量
D、粒子质量
如果把一个微观探针尖端朝下立在一个势阱里，根据量子力学下列哪种情况可能发生？（）
A、该探针会围绕平衡位置做简谐振动
B、该探针会稳定在平衡位置
C、该探针会处在存在和不存在的叠加态
D、该探针会消失
电子在通过不均匀磁场时，按照量子力学下列哪种现象将会发生？（）
A、电子束分三个方向劈裂
B、电子束会劈裂成两条分立线
C、电子不会通过磁场
D、电子束不会发生劈裂
根据量子力学，粒子自旋只能取整数（包括0）或半整数。（）
量子力学中引入量子自旋这个概念不是为了说明（）。
A、粒子在空间反演操作中的性质
B、粒子磁矩的分立性
C、粒子空间朝向的分立性
D、粒子在高速旋转
量子力学中的自旋概念说明所有粒子实际上都在高速旋转。（）
根据量子力学的自旋理论，下列哪个陈述和事实不符？（）
A、引力子的自旋为5/3
B、电子的自旋为1/2
C、光子的自旋为1
D、μ子的自旋为1/2
德布罗意常数
一般可见光的波长在400-700 nm，而原子的尺度为0.1nm，所以我们看不见原子。（）
将相对论修正引入到非相对论的薛定谔方程中可以解释氢原子的精细结构谱线。（）
在量子力学中，我们通常用下列哪种方式刻画力学量？（）
根据波动理论，如果想要“看清”更小的物体结构，关键是在于（）。
A、提高探测粒子的数量
B、将探测粒子聚焦的更准
C、提高探测粒子的动量
D、减小探测粒子的质量
利用STM的分辨率可以看到样品表面的原子结构。（）
根据量子力学，当自由运动的电子被高过其本身能量的势垒散射时，下列哪种情况会发生？（）
A、电子有较小的概率穿过该势垒
B、电子一定会被势垒弹回
C、电子一定会穿过势垒
D、电子会被束缚在势垒中
利用STM扫描成像时，我们主要是收集哪种信号？（）
A、从样品表面反射的光学信号
B、样品表面发出的电信号
C、样品表面发出的力学信号
D、样品的精神信号
电子显微镜一般可以看到比光学显微镜更小尺度的结构。（）
关于EPR佯谬的正负电子实验已经得到证实（2015年）。（）
量子纠缠不会违背狭义相对论的因果律。（）
在一个特定的量子力学表象中，具有下列哪种性质的态被称为纠缠态？（）
A、系统中两个子系统状态独立
B、波函数不可以分解成两个子系统波函数的直乘积
C、书写态的时候比较纠结
D、子系统是特定力学量算符的独立本征态
根据经典统计理论，概率的出现代表（）。
A、存在隐变量
B、上帝在扔骰子
C、因果律被违背
D、粒子的波动性
量子计算机
纠缠态的什么性质使它可以被用来做量子通信？（）
A、探测一个态会同时使两个态坍缩
B、纠缠态是不可约表示，在数学上形式更简单
C、纠缠态比较纠结
D、纠缠态的归一性
量子比特传输时还需要配合经典比特。（）
量子比特的传输速度比经典比特快。（）
传输量子纠缠态信号，主要是为了保证信号的什么性质？（）
A、传输速度
量子比特区别于经典比特在下列哪些性质？（）
A、量子比特包含信息更多
B、量子比特有互斥性
C、量子比特很小
D、量子比特传输的更快
卢瑟福的发现
下列哪位科学家最先依靠实验提出了原子的有核模型？（）
C、查德威克
在经典理论（非量子理论）中，电子围绕原子核轨道运动的模型会导致下列哪种现象的出现？（）
A、原子核衰变
B、原子结构不能稳定存在
C、电子会消失
D、原子核会消失
波尔提出的电子轨道量子化与普朗克的能量子假设毫无关系，并且无法相容。（）
量子力学的观点认为电子在原子核外不是做经典的周期运动，而是一种具有确定轨道角动量的概率分布。（）
在卢瑟福建立原子有核模型时，他是依靠下列哪种粒子轰击金箔的实验现象？（）
D、中微子流
元素周期表的由来
原子在形成分子时表现出的化学性质主要由下列哪种结构的性质决定？（）
A、原子核结构
B、电子内部结
C、原子核外电子的结构
D、一种神秘力场
根据量子力学，在不考虑核与电子的自旋耦合时，一个原子核外电子的状态有由几个自由度（即可由几个独立参数）所决定？（）
根据量子力学的解释，元素的性质呈现周期性主要由下列哪个原理决定？（）
A、海森堡不确定原理
B、最小作用量原理
C、刘维尔原理
D、泡利不相容原理
无论原子的那个能量激发态都只能容纳8个电子。（）
由于原子的的化学性质完全与核外电子结构决定，所以同位素之间的化学性质（构成分子时的性质）完全相同。（）
构成万物的分子
在现阶段（2015年）我们完全有能力利用量子力学给出大分子成键态的波函数的严格解析解。（）
对于NaCl与分子，下列说法正确的是（）。
A、他们的成键动力学不可理解
B、他们的成键机制都可以用量子力学解释
C、他们成键状态完全相同
D、他们的形成都可以用经典力学解释
对于大分子的成键动力学，量子力学完全不适用，需要寻找新的理论解释。（）
分子间的作用力
摩擦力粘滞阻力等宏观力的本质是下列哪种相互作用？（）
A、强相互作用
B、弱相互作用
C、电磁相互作用
D、引力相互作用
分子间的唯象作用势可以应用到原子甚至夸克层次。（）
由于分子间相互作用势存在极小值点，所以分子可以构成宏观的晶体结构。（）
在经典力学中，我们知道两个电偶极子之间的相互作用是互相吸引的，那么分子间相互作用中靠近排斥项的来源是下列哪个原则？（）
A、核子间的相互排斥
B、多个电子的泡利不相容原理
C、分子间的暗能量
D、万有斥力~
神秘的原子核
根据Yukawa的有效理论，核子间的强力是短程作用力。（）
现代物理认为，原子核由带正电的质子和电中性的中子组成，那么让同带正电或带中性的核子组合成稳定的核结构的是下列哪种相互作用？（）
A、强相互作用
B、弱相互作用
C、电磁相互作用
D、引力相互作用
根据Yukawa的有效理论，核子间的强力是短程作用力。（）
原子核衰变现象说明构成原子核的基本组成单位——质子是不稳定的。（）
现代物理认为光速，一个宇宙中通用的常数，它精确等于（）。
下列哪种过程不是典型的原子核衰变过程？（）
原子能的利用
在核反应过程中能量依然守恒。（）
已知正反物质质量相同，电量相反，在碰撞时会完全湮灭为能量。假设电子质量为9E-31kg则正反电子湮灭过程中释放的能量约为（）焦耳。（这儿E-31
表示e的-31 次方）
A、8.00E-14
B、8.00E-13
C、8.00E-12
D、8.00E-11
只有从重核裂变为轻核的反应才会释放能量。（）
恒星中的核反应燃烧到哪个元素就不能再继续下去了？（）
根据爱因斯坦质能关系可以推断出下列哪个结论？（）
A、质量可以转化为能量
B、能量可以转化为质量
C、质量和能量是等价的
D、以上都正确
物质的基本构成
原子是不可再分的最小的物质结构。（）
原子是由原子核和外围电子构成的，而原子核又由质子和中子构成。（）
以下关于分子、原子说法不正确的是（）。
A、质子带正电
B、中子不带电
C、所有的事物都是由分子构成的
D、电子是构成分子的基本粒子
以下在自然界一定守恒的量是（）。
D、以上都正确
更多更小的粒子
是哪个科学家发现了中子？（）
A、查德威克
下列哪种粒子目前认为不是基本粒子？（）
A、Higgs玻色子
泡利根据能量守恒预言了中微子的存在。（）
哪个实验曾被认为违反了能量守恒？（）
A、中子β衰变
B、中微子超光速
C、宇宙的加速膨胀
D、Casmir效应
电子的能量是确定不变的。（）
夸克和反夸克构成自旋为0、1、2等的介子，是玻色子。（）
夸克模型是由下列哪位科学家提出的？（）
D、盖乌斯茱莉亚丝凯撒
π+、π0、π-都是π介子，它们都具有相同的性质。（）
夸克模型是（）。
A、u、d、k
B、d、k、s
C、k、s、u
D、u、d、s
以下哪个物理基本假设不在超弦的理论体系中？（）
A、时间和空间的洛伦兹结构
B、点粒子相互作用
C、时空的连续性
D、基本作用由规范群导出
超弦理论的提出不是为了解决下列哪个基本物理问题？（）
A、引力场量子化中的不可重整化
B、“基本”粒子的多代对称性
C、摩擦力的产生机制问题
D、标准模型中参数的精细调节问题
库仑定律指出点电荷的势在邻域趋于无穷大，这显然不反映真的物理。为了解决发散问题，理论家提出最小微观客体不是“点”而是很小的弦。那么你认为它应该多小？（）
A、比电子小
B、原子核大小
D、普朗克尺度
一个超高能光子可以转换成正负电子对。（）
下列哪个守恒定律在标准模型中不成立？（）
A、能量守恒
B、动量守恒
C、重子数和轻子数守恒
D、电荷守恒
β衰变的发生可以说明中子是由质子，电子和电子型中微子组成。（）
在不是很高能量时，下列哪种基本相互作用不可以用微扰展开计算？（）
A、弱相互作用
B、电磁相互作用
C、引力相互作用
D、强相互作用
下列哪项不是人类不断提高加速器能标的目的之一？（）
A、探索宏观时间箭头的起源
B、探索暗物质是什么
C、解决反物质消失之谜
D、验证额外维度的存在
希格斯粒子
2013年LHC的两个实验组分别独立的宣布发现了一种重要的粒子，这也是被标准模型预言的最后一种粒子，它被命名为（）。
A、Piggs粒子
B、Higgs粒子
C、Pion粒子
D、Kion粒子
根据Higgs机制，在能标极高的早期宇宙，弱相互作用和电磁相互作用是统一在一起的。（）
在标准模型下，下列哪些粒子的（静）质量可以用Higgs机制解释？（）
在标准模型的框架下，Higgs机制的作用包括下列哪项？（）
A、传递强相互作用
B、传递弱相互作用
C、传递核子间相互作用
D、赋予“基本粒子”质量
Higgs机制可以解释标准模型中所有有（静）质量粒子的质量起源问题。（）
丁肇中的故事
下列哪种粒子是丁肇中首先发现的？（）
A、J/ψ粒子
丁肇中主导的α磁谱仪项目最早的设计目的是为了探索反物质宇宙。（）
丁肇中家族弟兄三个分别叫丁肇中，丁肇华和丁肇民，其父亲如果生了第四个儿子就会命名为丁肇族。（）
从丁肇中现今主要贡献中，我们可以看出，丁肇中先生主要是作为下列哪种科学家完成工作？（）
A、理论物理学家
B、实验化学家
C、实验物理学家
D、计算物理学家
中微子的发现
中微子的速度能超过光速。（）
中微子振荡实验证明了什么？（）
A、希格斯机制
B、中微子存在质量
C、中微子可以超光速
D、标准模型的完美
存在右手中微子。（）
几十年前，有一次银河系内超新星爆发，使我们能收到中微子。这颗超新星被命名为（）。
中微子会参与下列哪种相互作用过程？（）
A、电磁相互作用
B、强相互作用
C、外有斥力相互作用
D、弱相互作用
人类的脚步
以下哪个不是人类现在主要研究高能物理的实验？（）
A、中国江门中微子实验
B、LHC实验
C、Super-B实验
D、托里拆利实验
大型强子对撞机LHC位于哪个国家？（）
A、瑞士和法国的交界
D、中国四川
锦屏山地下实验位于中国哪个省内？（）
锦屏山地下实验是为了寻找什么？（）
A、暗物质流
B、J/ψ粒子
D、Higgs粒子
JUNO即大亚湾二期，是研究中微子质量顺序的。（）
Super-B实验， hyper-神岗实验都是日本在研究的高能物理实验。（）
爱因斯坦火车
在（）变换中t=t'。
A、爱因斯坦
D、麦克斯韦
同时的概念与参考系有关（）。
光速与光源的速度有关（）。
爱因斯坦火车用来说明（）。
A、光沿直线传播
B、质量能量可以互相转化
C、同时的相对性
D、引力是一种几何效应
真空中光速为（）m/s。
A、3.0x10^8
B、5.0x10^8
C、3.0x10^7
D、5.0x10^7
相对论变换
麦克斯韦的电磁理论与伽利略变换矛盾。（）
假定一个参考系R'以速度v沿x方向相对于参考系R运动，下列哪个符合伽利略变换？（）
A、x'=x-vt
C、x'=x+vt
两个参考系沿x方向有相对运动，那么一个运动质点在两参考系中的y方向动量相同。（）
利用量纲分析，相对论变换中的因子γ，它在粒子运动速度接近真空中光速时，会变得（）。
上世纪初，人们认为光在（）中传播。
尺度变短时钟变慢
运动的直尺长度（）。
D、都有可能
运动的时钟（）。
D、都有可能
宇宙线中对π介子观测的数据支持运动的时钟变慢。（）
在垂直于运动方向测量直尺，线度（）。
D、都有可能
在相对于尺静止的参考系中测量的是尺的原长。（）
能量的来源
狭义相对论假定物理规律对所有参考系都是一样的。（）
狭义相对论是谁提出来的？（）
A、玻尔兹曼
B、基尔霍夫
C、爱因斯坦
D、麦克斯韦
狭义相对论假定真空中的光速c在所有惯性系中是一样的。（）
下列哪个是质能公式？（）
A、能量等于质量乘真空光速的平方
B、能量等于质量乘光速平方的一半
C、等于光速的开方
D、等于前者的3倍
原子弹和氢弹运用了什么原理？（）
A、玻尔兹曼关系
B、能均分定理
C、质能关系
D、菲涅尔公式
广义相对论
广义相对论是谁提出来的？（）
A、玻尔兹曼
B、基尔霍夫
C、爱因斯坦
D、麦克斯韦
时空决定了物质的分布和运动，而物质决定了时空的性质。（）
牛顿万有引力定律中m是（）。
A、引力质量
B、惯性质量
引力质量和惯性质量是同一个物理概念。（）
牛顿第二定律F=ma中m是（）。
A、引力质量
B、惯性质量
我们的宇宙
恒星的能量辐射来源于（）。
A、化学反应
D、能级跃迁
上世纪天文学四大发现不包括（）。
C、微波背景辐射
核反应产生光子，是辐射出来的能量，同时产生对抗引力产生使恒星塌缩的压强。（）
谁发现宇宙在膨胀？（）
测定很远的星的距离就要用它们的光度与标准烛光相比来决定。（）
恒星的死亡
恒星演化的结果取决于恒星的初始质量。（）
太阳的氢完全烧完后会变成（）。
硅和镁是恒星最后的残渣，这标志恒星的死亡。（）
大质量恒星指的是质量大于太阳质量的多少倍？（）
中子星内部聚集着大量（）。
黑洞的无毛定理指的是在塌陷成黑洞后只有三个特性保持：总质量，总角动量和总电荷。（）
黑洞是哪个理论预言的？（）
A、马赫原理
B、大爆炸理论
C、广义相对论
D、狭义相对论
爱因斯坦场方程给出了时空几何和（）的关系。
爱因斯坦冠以相对论场方程是哪一年写的？（）
广义相对论是关于时间，空间和引力的理论。（）
引力波的存在
原初引力波是什么时候产生的？（）
A、宇宙加速膨胀时
B、大爆炸时刻
C、超新星爆炸时
D、产生黑洞时
引力波已经得到准确的证实。（）
引力波是要由一个宇宙中质量-能量的大变动作为源产生。（）
引力波是什么理论给出的预言？（）
A、马赫原理
B、大爆炸理论
C、广义相对论
D、狭义相对论
引力与距离的几次方成反比？（）
多普勒效应
宇宙学主要未解决的问题有宇宙中正反物质不对称性起源，暗物质是什么，为什么宇宙会加速膨胀，暗能量是什么等等。（）
宇宙学最基本的依据是（）。
A、广义相对论
B、电动力学
C、狭义相对论
D、量子力学
宇宙学的目标是我们的宇宙从何而来，又向何处去，以及涉及的无数问题。（）
宇宙学原理认为宇宙介质在大尺度下是（）。
A、仅局部均匀
B、没有涨落
哈勃发现星系对银河中心的退行速度与距离成（）。
B、平方反比
C、立方反比
宇宙微波背景辐射
微波背景辐射来源于（）。
A、大爆炸初期
B、超新星爆发时
C、恒星发光时
D、星云聚集成星体时
微波背景辐射约为（）K。
宇宙膨胀时温度会（）。
宇宙膨胀时温度会种充满宇宙的电磁辐射（）。
红移指的是元素特征谱线朝高频方向移动。（）
宇宙的起源
气体中的电子与质子热碰撞后结合成氢原子，释放出（）。
当温度下降后，高能光子处于（）分布的高频尾巴。
B、玻尔兹曼
C、麦克斯韦
化学反应的能量在（）量级。（）
质子中子由夸克产生，是宇宙演化的产物。（）
爱因斯坦一开始就认为宇宙在加速膨胀。（）
星体的起源
早期宇宙各处温度和密度有微小起伏，这是后来形成结构的基础。（）
多极各向异性预示宇宙介质不能完全均匀。（）
（）可以发光。
星际尘埃依靠什么相互作用聚集？（）
A、电磁相互作用
B、强相互作用
C、弱相互作用
D、引力相互作用
微波背景辐射的四极各向异性支持了（）。
A、稳恒宇宙
B、大爆炸宇宙学说
C、广义相对论
D、宇宙加速膨胀
正反物质不对称性
宇宙中正反物质的不对称性需要存在破坏重子数（轻子数）守恒的相互作用。（）
大爆炸理论预言中子数与（）数之比为1:7。
反粒子是（）预言的。
A、爱因斯坦
CPT不包括（）。
宇宙观测中已经发现了反氦核。（）
暗物质与暗能量
以下哪个实验室目标之一是探测暗物质？（）
A、大亚湾实验室
B、锦屏山地下实验室
C、北京正负电子对撞实验
D、美国费米实验室
根据目前理论，（）使得宇宙加速膨胀。（）
暗物质主要成分是中微子。（）
宇宙中大部分都是可观测的物质。（）
暗物质一定参与（）。
A、电磁相互作用
B、强相互作用
C、弱相互作用
D、引力相互作用
什么是物理学
相对论是谁提出的？（）
A、爱因斯坦
B、艾萨克牛顿
C、玻尔兹曼
D、麦克斯韦
如果中子和质子一样重，或电子再重上5倍，那宇宙依然会是今天这个样子。（）
科学没有国界，但科学家有祖国。（）
热力学第一定律又称为（）。
A、热平衡定律
B、能量守恒定律
C、熵增定律
D、绝对零度不可达到
2005年被定为世界物理年是为了纪念（）。
A、爱因斯坦
B、艾萨克牛顿
C、玻尔兹曼
D、麦克斯韦
物理学从实验中来
麦克斯韦方程组的解直接确认光就是电磁波。（）
第谷和开普勒是什么关系？（）
广义相对论确认光在太阳附近会弯曲，引力透镜，水星进动等实验支持广义相对论。（）
谁第一次提出能量是量子化的？（）
B、爱因斯坦
C、玻尔兹曼
F=ma是牛顿第（）定律。
物理与数学
解定态的微分方程需要边界条件和初始条件。（）
超弦理论用了几何和拓扑等深奥的数学理论。（）
《论动体的电动力学》是谁的论文？
A、居里夫人
C、爱因斯坦
杨-米尔斯理论中的杨指的是（）。
谁建立了矩阵力学？（）
B、汤川秀树
C、南部荣一郎
《自然哲学的数学原理》是谁的著作？（）
A、德布罗意
模型的应用
原子核的衰变是时间的指数函数，一个水柱底下开孔放水，水柱下降的规律也是时间的指数函数。两个完全不同的物理现象可以用同一个模型来描述吗？（）
D、需要讨论
建立模型是理论物理的特征，描述不同层次的物理现象要用不同的模型逐渐深入，但不可能有终极理论。（）
模型有理论意义，还只是实用？（）
A、通向建立更深层理论之路
为什么物理学没有公理？（）
A、物理学是实验科学
B、物理学是逻辑科学
C、物理学是哲学
D、物理学是神学
建立模型是为了合理地描述相关的物理机制。（）
什么是“好”的模型？（）
A、符合实验观测结果
B、看着漂亮
C、逻辑清楚
D、大人物做出的
模型中存在若干参数，一般说来是需要用实验来确定的，这降低模型的使用意义吗？（）
D、和问题无关
物理中国梦
钱学森提出的问题，为什么到现在我国没有自然科学的诺贝尔奖获得者？（）
A、中国人不聪明
B、中国人不用功
D、各种复杂的社会原因
我们有希望在21世纪实现我们物理的中国梦。（）
阻碍中国科学家做出突出贡献的因素是多方面的。（）
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