全国中学生物理竞赛集锦(原子物理学)答案

中学

全国中学生物理竞赛集锦（原子物理学）答案 第21届预赛2004.

一、1. a. 10－

10

b. 10－

15

c. 6.6×10－

27

2. a 正确，b 不正确。理由：反射时光频率ν 不变，这表明每个光子能量h ν 不变。

评分标准：本题15分，第1问10分，每一空2分。第二问5分，其中结论占2分，理由占3分。

第21届复赛

三、因μ子在相对自身静止的惯性系中的平均寿命

s 100.260- ≈τ

根据时间膨胀效应，在地球上观测到的μ子平均寿命为τ，

()

2

1c v -=

ττ (1)

代入数据得 τ = 1.4×10－5s

(2)

相对地面，若μ子到达地面所需时间为t ，则在t 时刻剩余的μ子数为

()()τt N t N -=e 0 (3)

根据题意有

()()

%5e 0==-τt N t N (4)

对上式等号两边取e 为底的对数得

100

5ln

τ-=t (5)

代入数据得

s 1019.45- =t

(6)

根据题意，可以把μ子的运动看作匀速直线运动，有

t h v =

(7)

代入数据得

m 1024.14 =h (8)

评分标准：

本题15分． (1)式或(2)式6分，(4)式或(5)式4分，(7) 式2分，(8) 式3分．

第20届预赛

二、参考解答

波长λ与频率ν的关系为 c

νλ

=

， （1）

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