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气体動理论和热力學
卷面總分188 期望值0 入卷題数44 時间 分钟
第1大題: 选择題(57分)
1.1 (3分)
两個体积相等的容器中,分别储有氦气和氢气,以和分别表达氦气和氢气的内能,若他們的压强相似,则( )
(A)= (B)> (C)< (D)無法确定
1.2 (3分)
一瓶氮气和一瓶氦气密度相似,分子平均平動動能相似,并且它們都处在平衡状态,则它們 ( )
(A)温度相似、压强相似 (B)温度、压强都不相似
(C)温度相似,但氦气的压强不小于氮气的压强
(D)温度相似,但氦气的压强不不小于氮气的压强
1.3 (3分)
不一样种类的两瓶理想气体,它們的体积不一样,但温度和压强都相似,则單位体积内的气体分子数,單位体积内的气体分子的總平動動能(),單位体积内的气体质量,分别有如下关系:( )
(A)不一样,()不一样,不一样 (B)不一样,()不一样,相似
(C)相似,()相似,不一样 (D)相似,()相似,相似
1.4 (3分)
设為气体的质量,為气体分子质量,為气体分子總数目,為气体分子数密度,為阿伏伽德罗常数,则下列各式中哪一式表达气体分子的平均平動動能?( )
(A) (B) (C) (D)
1.5 (3分)
置于容器内的气体,假如气体内各处压强相等,或气体内各处温度相似,则這两种状况下气体的状态 ( )
(A)一定都是平衡态
(B)不一定都是平衡态
(C)前者一定是平衡态,後者一定不是平衡态
(D)後者一定是平衡态,前者一定不是平衡态
1.6 (3分)
两容器内分别盛有氢气和氦气,若它們的温度和质量分别相等,则:( )
(A)两种气体分子的平均平動動能相等 (B)两种气体分子的平均動能相等
(C)两种气体分子的平均速率相等 (D)两种气体的内能相等
1.7 (3分)
有关温度的意义,有下列几种說法:
(1)气体的温度是分子平均平動動能的量度
(2)气体的温度是大量气体分子热运動的集体体現,具有记录意义
(3)温度的高下反应物质内部分子运動剧烈程度的不一样
(4)從微观上看,气体的温度表达每個气体分子的冷热程度
上述說法中對的的是 ( )
(A)(1)、(2)、(4) (B)(1)、(2)、(3) (C)(2)、(3)、(4)
1.8 (3分)
设某热力學系统經历一种由b→c→a的准静态過程,如图所示,a、b两點在同一条绝热线上.该系统在b→c→a過程中:( )
(A)只吸热,不放热
(B)只放热,不吸热
(C)有的阶段吸热,有的阶段放热,净吸热為正值
(D)有的阶段吸热,有的阶段放热,净吸热為负值
1.9 (3分)
完全相似的两個气缸内盛有同类气体,设其初始状态相似,今使它們分别作绝热压缩至相似的体积,其中气缸1内的压缩過程是非准静态過程,而气缸2内的压缩過程则是准静态過程.比较這两种状况的温度变化:( )
(A)气缸1和2内气体的温度变化相似
(B)气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化大
(C)气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化小
(D)气缸1和2内的气体的温度無变化
1.10 (3分)
一定量的理想气体,從图上初态經历(1)或(2)過程抵达末态,已知、两态处在同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),問两過程中气体吸热還是放热?( )
(A)(1)過程吸热,(2)過程放热 (B)(1)過程放热,(2)過程吸热
(C)两种過程都吸热 (D)两种過程都放热.
1.11 (3分)
一定量的理想气体,沿著图中直线從状态 压强,体积)变到状态(压强,体积).如图所示,则在此過程中:( )
(A)气体對外作正功,向外界放出热量 (B)气体對外作正功,從外界吸热
(C)气体對外作负功,向外界放出热量 (D)气体對外作正功,内能減少
1.12 (3分)
一定量的理想气体,經历某過程後,它的温度升高了.则根据热力學定律可以断定:( )
(1)该理想气体系统在此過程中吸了热
(2)在此過程中外界對该理想气体系统作了正功
(3)该理想气体系统的内能增長了
(4)在此過程中理想气体系统既從外界吸了热,又對外作了正功
以上對的的断言是:
(A)(1)、(3) (B)(2)、(3)
(C)(3) (D)(3)、(4) (E)(4)
1.13 (3分)
一定量的理想气体,開始時处在压强,体积,温度分别為,,的平衡态,後来变到压强,体积,温度分别為 ,,的终态.若已知,且,则如下多种說法中對的的是:( )
(A)不管經历的是什么過程,气体對外净作的功一定為正值
(B)不管經历的是什么過程,气体從外界净吸的热一定為正值
(C)若气体從始态变到终态經历的是等温過程,则气体吸取的热量至少
(D)假如不給定气体所經历的是什么過程,则气体在過程中對外净作功和從外界净吸热的正负皆無法判断
1.14 (3分)
理想气体經历如图所示的平衡過程,则该系统内能的增量,從外界吸取的热量和對外作功的正负状况如下 ( )
(A) (B)
(C) (D)
1.15 (3分)
有关可逆過程和不可逆過程有如下几种說法:( )
(1)可逆過程一定是平衡過程 (2)平衡過程一定是可逆過程
(3)不可逆過程一定找不到另一過程使系统和外界同步复原.
(4)非平衡過程一定是不可逆過程
以上說法,對的的是:
(A)(1)、(2)、(3) (B)(2)、(3)、(4)
(C)(1)、(3)、(4) (D)(1)、(2)、(3)、(4)
1.16 (3分)
在下列說法中,哪些是對的的? ( )
(1)可逆過程一定是平衡過程
(2)平衡過程一定是可逆的
(3)不可逆過程一定是非平衡過程
(4)非平衡過程一定是不可逆的
(A)(1)、(4) (B)(2)、(3)
(C)(1)、(2)、(3)、(4) (D)(1)、(3)
1.17 (3分)
一物质系统從外界吸取一定的热量,则 ( )
(A)系统的温度一定升高
(B)系统的温度一定減少
(C)系统的温度一定保持不变
(D)系统的温度也許升高,也也許減少或保持不变
1.18 (3分)
某理想气体状态变化時,内能随压强的变化关系如图中的直线所示,则和的变化過程一定是 ( )
(A) 等压变化 (B) 等体過程 (C) 等温過程 (D) 绝热過程
O
E
b
1.19 (3分)
分子總数相似的三种理想气体和,若三种气体從同一初始出发,各自独立地進行等压膨胀,且吸取的热量相等,则终态的体积最大的气体是( )
(A) (B)
(C) (D) 三种气体终态的体积相似
第2大題: 填空題(51分)
2.1 (3分)
在一密闭容器中,储有三种理想气体A、B、C,处在平衡状态.A种气体的分子数密度為,它产生的压强為,B种气体的分子数密度為,C种气体的分子数密度為,则混合气体的压强為 _________________。
2.2 (3分)
水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增長了百分之几?(不计振動自由度)______________。
2.3 (3分)
有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,假如其中的一边装有 某一温度的氢气,為了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气质量為___________________。
2.4 (3分)
若理想气体的体积為,压强為,温度為,一种分子的质量為,為玻耳兹曼常量,為摩尔气体常量,则该理想气体的分子数為_______________。
2.5 (3分)
在原则状态下,若氧气(视為刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比,则其内能之比為:_____________。
2.6 (3分)
一容器内装有個單原子理想气体分子和個刚性双原子理想气体分子,當该系统处在温度為的平衡态時,其内能為 ______________。
2.7 (3分)
一种容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自對器壁产生的压强分别记為和,则两者的大小关系是 _______________。
2.8 (3分)
刚性双原子分子理想气体,當温度為時,其内能為 (设為摩尔气体常量,為玻耳兹曼常量)___________________。
2.9 (3分)
压强為、体积為的氢气(视為刚性分子理想气体)的内能為 。
2.10 (3分)
在相似的温度和压强下,各為單位体积的氢气(视為刚性双原子分子气体)和氦气的内能之比為 ,各為單位质量的氢气和氦气的内能之比為 。
2.11 (10分)
的單原子分子理想气体從状态A变為状态B,假如不知是什么气体,变化過程也不懂得,但A、B两态的压强、体积和温度都懂得,则可求出 __________________。
2.12 (10分)
一定量的理想气体經历過程時吸热.则經历過程時,吸热為_________________。
2.13 (3分)
一氧气瓶的容积為,充足氧气的压强為,用了一段時间後压强降為,则瓶中剩余的氧气的内能与未用前氧气的内能之比為 。
2.14 (3分)
如图,一定量的理想气体,由平衡状态变到平衡状态(),则無论通過的是什么過程,系统内能必然______________。
2.15 (3分)
由绝热材料包围的容器被隔板隔為两半,左边是理想气体,右边是真空,假如把隔板撤走,气体将進行自由膨胀,到达平衡後气体的温度 (升高,減少或不变)
2.16 (3分)
對于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的状况下,系统對外所作的功与從外界吸取的热量之比等于 ______________。
2.17 (3分)
一定质量的理想气体的内能随体积的变化关系為一直线(其延長线過~图的原點
第3大題: 计算題(80分)
17
4.2 (10分)
储有氧气(处在原则状态)的容器以速率作定向运動,當容器忽然停止运動,所有定向运動的動能都变為气体分子热运動的動能,此時气体的温度和压强為多少?
4.3 (10分)
一容积為的真空系统已被抽到的真空。為了提高其真空度,将它放到的烘箱内烘烤,使器壁释放出所吸附的气体。若烘烤後压强增為,试求器壁释放出的分子数。
4.4 (10分)
一容积為的容器内装有個氧分子和個氮分子的混合气体,混合气体的压强。试求:
(1)分子的平均平動動能;
(2)混合气体的温度。
4.5 (10分)
一容器内某理想气体的温度為,压强為Pa,密度為,试求:
(1)气体分子运動的方均根速率?
(2)气体的摩尔质量,是何种气体?
(3)气体分子的平均平動動能和转動動能?
(4)單位体积内气体分子的總平動動能
(5)设该气体有0.3 mol,气体的内能?
4.6 (10分)
某容器中装有的氮气,若使容器中的压强增至,则应向容器中充入多少升的氮气?(设气体系统始末两态的温度相似)
19
3.1 (10分)
如图所示,在刚性绝热容器中有一可無摩擦移動且不漏气的导热隔板,将容器分為,两部分,,各有1mol的He气和O2气的温度分别為,,压强。试求: 整個系统到达平衡時的温度、压强。
A
He
B
O2
隔板
3.5 (10分)
一绝热密封容器,体积為,中间用隔板提成相等的两部分,如图所示。左边二分之一盛有一定量的氧气,压强為,右边二分之一為真空。若把中间隔板抽去,试求到达新的平衡後气体的压强。
P0
3.6 (10分)
将1 mol温度為的水蒸气分解為同温度的氢气和氧气。试求氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增長了多少?(所有气体分子均视為刚性分子)
5
第1大題: 选择題
1.8 (3分)
下列几种說法中哪一种是對的的? ( )
(A)電場中某點場强的方向,就是将點電荷放在该點所受電場力的方向
(B)在以點電荷為中心的球面上 ,由该點電荷所产生的場强到处相似
(C)場强方向可由定出,其中為试验電荷的電量,可正、可负,為试验電荷所受的電場力
(D)以上說法都不對的
1.11 (3分)
同一束電力线穿過大小不等的两個平面和,如图所示。面、上場强大小是( )
(A) (B) M
S1
S2
B
A
(C)
1.15 (3分)
電場强度定义式,合用范围是 ( )
(A) 點電荷产生的電場 (B) 静電場
(C) 匀强電場 (D) 任何電場
1.27 (3分)
真空中两块互相平行的無限大均匀带電平板,其中一块的電荷面密度為,另一块的電荷面密度為,两板间的電場强度大小為( )
(A) 0 (B) (C) (D)
1.28 (3分)
一均匀带電球面,電荷面密度為球面内電場强度到处為零,球面上面元的一种带電量為的電荷元,在球面内各點产生的電場强度 ( )
(A)到处為零 (B)不一定都為零
(C)到处不為零 (D)無法鉴定
1.29 (3分)
两個點電荷M、N处在真空中,互相间作用力為,當另一點電荷Q移近這两個點電荷時,M、N两點電荷之间的作用力 ( )
(A)大小不变,方向变化. (B)大小变化,方向不变.
(C)大小和方向都不变. (D)大小和方向都变化.
1.30 (3分)
一带電体可作為點電荷处理的条件是 ( )
(A)電荷必须呈球形分布
(B)带電体的线度很小
(C)带電体的线度与其他有关長度相比可忽视不计
(D)電量很小
第2大題: 填空題(60分)
2.11 (3分)
半径為的均匀带電球面,若其電荷面密度為,则在距离球面处的電場强度大小為___________________。
2.16 (3分)
如图所示,两個同心均匀带電球面,内球面半径為、带電量,外球面半径為、带電量,则在内球面裏面、距离球心為处的P點的場强大小為 。
2.17 (3分)
两個同心均匀带電球面,内球面半径為、带電量,外球面半径為、带電量,如图所示,则在外球面外面、距离球心為处的P點的場强大小為_______________。
6
第1大題: 选择題
1.8 (3分)
高斯定理,阐明了静電場的哪些性质( )
(1) 電力线不是闭合曲线 (2) 库仑力是保守力
(3) 静電場是有源場 (4) 静電場是保守場
(A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(2) (D) (1)(4)
1.9 (3分)
根据高斯定理,下面說法對的的是( )
(A) 通過闭合曲面的總通量仅由面内的電荷决定
(B) 通過闭合曲面的總通量為正時,面内一定没有负電荷
(C) 闭合曲面上各點的場强仅由面内的電荷决定
(D) 闭合曲面上各點的場强為零時,面内一定没有電荷
1.22 (3分)
如图所示,電量為的均匀带電球体位于半径為的同心球面内,在球面外有一點電荷。下面式子中哪些成立( )
(1)d= (2)
(3) (4)
(A) (2)(3)(4) (B) (1)(3)(4) (C) (1)(2)(4) (D) (1)(2)(3)
1.33 (3分)
有关電場强度定义式,下列說法中對的的是( )
(A)場强的大小与试探電荷的大小成反比
(B)對場中某點,试探電荷受力与的比值不因而变
(C)试探電荷受力的方向就是場强的方向
(D)若場中某點不放试探電荷,则=0,從而=0
1.34 (3分)
有关高斯定理的理解有下面几种說法,其中對的的是:( )
(A)假如高斯面上到处為零,则该面内必無電荷
(B)假如高斯面内無電荷,则高斯面上到处為零
(C)假如高斯面上到处不為零,则高斯面内必有電荷
(D)假如高斯面内有净電荷,则通過高斯面的電通量必不為零
(E)高斯定理仅合用于具有高度對称性的電場
1.35 (3分)
根据高斯定理的数學体現式可知下列說法中,對的的是( )
(A)闭合面内的電荷代数和為零時,闭合面上各點場强一定為零
(B)闭合面内的電荷代数和不為零時,闭合面上各點場强一定到处不為零
(C)闭合面内的電荷代数和為零時,闭合面上各點場强不一定到处為零
(D)闭合面上各點場强均為零時,闭合面内一定到处無電荷
第2大題: 填空題(33分)
2.1 (3分)
一電場强度為的均匀電場,的方向与轴正向平行,如图所示.则通過图中二分之一径為的半球面的電場强度通量為
2.4 (3分)
如下图左所示,两個同心球壳.内球壳半径為,均匀带有電量;外球壳半径為,壳的厚度忽视,原先不带電,但与地相连接.设地為電势零點,则在内球壳裏面、距离球心為的點处電場强度的大小為_______________,電势為_______________。
2.5 (3分)
两個同心的均匀带電球面,内球面带電量,外球面带電量,如上图右所示,则在两球面之间、距离球心為处的P點的場强大小為_______________。
2.8 (3分)
若匀强電場的場强為,其方向平行于半径為的半球面的轴,如图所示.则通過此半球面的電通量為 ________________。
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第1大題: 选择題(170分)
1.10 (10分)
在图(a)和(b)中各有二分之一径相似的圆形回路、,圆周内有電流、,其分布相似,且均在真空中,但在(b)图中回路外有電流,、為两圆形回路上的對应點,则:( )
(A)
(B).
(C).
(D).
1.11 (10分)
取一闭合积分回路,使三根载流导线穿過它所围成的面.現变化三根导线之间的互相间隔,但不越出积分回路,则 ( )
(A)回路内的不变,上各點的不变
(B)回路内的不变,上各點的变化
(C)回路内的变化,上各點的不变
(D)回路内的变化,上各點的变化
1.12 (10分)
一铜条置于均匀磁場中,铜条中電子流的方向如图所示.试問下述哪一种状况将會发生?
( )
(A)在铜条上、两點产生一小電势差,且
(B)在铜条上、两點产生一小電势差,且
(C)在铜条上产生涡流
(D)電子受到洛仑兹力而減速
1.13 (10分)
A、B两個電子都垂直于磁場方向射入一均匀磁場而作圆周运動.A電子的速率是B電子速率的两倍.设,分别為A電子与B電子的轨道半径;,分别為它們各自的周期.则 ( )
(A)∶=2,∶=2 (B)∶=1/2,∶=1
(C)∶=1,∶=1/2 (D)∶=2,∶=1
1.14 (10分)
如图所示,電流由長直导线1沿半径方向經點流入一電阻均匀分布的圆环,再由點沿半径方向流出,經長直导线2返回電源.已知直导线上電流為,圆环的半径為,且、与圆心O三點在一直线上.若载流直导线1、2和圆环在O點产生的磁感应强度分别用,,表达,则O點磁感应强度的大小為 ( )
(A),由于.
(B),由于虽然,,但.
(C),由于虽然,但.
(D),由于虽然,但.
第2大題: 填空題
载流的圆形线圈(半径)与正方形线圈(边長)通有相似電流.若两個线圈的中心、处的磁感应强度大小相似,则半径与边長之比∶為 _______________。
2.8 (10分)
無限長直导线在处弯成半径為的圆,當通以電流時,则在圆心O點的磁感应强度大小等于 __________________.
2.9 (10分)
两個半径為的相似的金属环在、两點接触(连线為环直径),并互相垂直放置.電流沿连线方向由端流入,端流出,如图所示,则环中心點的磁感应强度的大小為 _______________。
2.10 (10分)
图為四個带電粒子在點沿相似方向垂直于磁力线射入均匀磁場後的偏转轨迹的照片 . 磁場方向垂直紙面向外,轨迹所對应的四個粒子的质量相等,電量大小也相等,则其中動能最大的带负電的粒子的轨迹是 ___________。
1.14 (10分)
如图所示,電流由長直导线1沿半径方向經點流入一電阻均匀分布的圆环,再由點沿半径方向流出,經長直导线2返回電源.已知直导线上電流為,圆环的半径為,且、与圆心O三點在一直线上.若载流直导线1、2和圆环在O點产生的磁感应强度分别用,,表达,则O點磁感应强度的大小為 ( )
(A),由于.
(B),由于虽然,,但.
(C),由于虽然,但.
(D),由于虽然,但.
第3大題: 计算題
3.13 (10分)
如图所示,二同轴無限長的导体薄壁圆筒,内筒的半径為,外筒的半径為,二筒上均匀地流著方向相反的電流,電流强度皆為。试求二筒單位長度上的自感系数。
15
第1大題: 选择題(210分)
1.10 (10分)
流出紙面的電流為,流進紙面的電流為,如图所示,则下述各式中哪一种是對的的( )
(A) (B)
(C) (D)
1.17 (10分)
如图所示.一种圆形导线环的二分之一放在一分布在方形区域的匀强磁場中,另二分之一位于磁場之外,磁場的方向垂直指向紙内.欲使圆线环中产生逆時针方向的感应電流,应使 ( )
(A)线环向右平移 (B)线环向上平移
(C)线环向左平移 (D)磁場强度減弱
1.18 (10分)
如图所示,有甲乙两個带铁芯的线圈.欲使乙线圈中产生图示方向的感生電流i,可以采用下列哪一种措施?( )
(A)接通甲线圈電. (B)接通甲线圈電源後,減少变阻器的阻.
甲
乙
(C)接通甲线圈電源後,甲乙互相靠近 (D)接通甲线圈電源後,抽出甲中铁.
1.19 (10分)
尺寸相似的铁环与铜环所包围的面积中,通以相似变化率的磁通量,环中:( )
(A) 感应電動势不一样. (B) 感应電動势相似,感应電流相似.
(C) 感应電動势不一样,感应電流相似. (D) 感应電動势相似,感应電流不一样.
1.20 (10分)
一导体圆线圈在均匀磁場中运動,能使其中产生感应電流的一种状况是 ( )
(A)线圈绕自身直径轴转動,轴与磁場方向平行
(B)线圈绕自身直径轴转動,轴与磁場方向垂直
(C)线圈平面垂直于磁場并沿垂直磁場方向平移
(D)线圈平面平行于磁場并沿垂直磁場方向平移
1.21 (10分)
两根平行的金属线载有沿同一方向流動的電流.這两根导线将:( )
(A)互相吸引 (B)互相排斥
(C)先排斥後吸引 (D)先吸引後排斥
第2大題: 填空題(120分)
2.4 (10分)
一金属棒長為,绕轴在水平面内旋转,外磁場方向与轴平行,如图所示,已知,则金属棒两端的電位 。(填“<,=,>”)
2.7 (10分)
如图,导体棒在均匀磁場中绕通過點的垂直于棒長且沿磁場方向的轴转動(角速度与同方向),的長度為棒長的.则A點与B點比较電势较高的一點是
。
2.8 (10分)
三条無限長直导线等距地并排安放 , 导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有同方向的電流.由于磁互相作用的成果,导线Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ單位長度上分别受力,如图所示.则的比值是__________。
2.9 (10分)
b
d
c
M
N
、為水平面内两根平行金属导轨,如图,与為垂直于导轨并可在其上自由滑動的两根直裸导线.外磁場垂直水平面向上.當外力使向右平移時,将_______________。
2.12 (10分)
产生動生電動势的非静電力是 ,其對应的非静電性電場强度= , 产生感应電動势的非静電力是 , 激发感生電場的場源是 。
第3大題: 计算題
3.12 (10分)
如图所示,在均匀磁場中放一很長的良导体线框,其電阻可忽视。今在此线框上横跨一長度為、质量為、電阻為的导体棒,現让其以初速度运動起来,并忽视棒与线框之间的磨擦,试求棒的运動规律。
量子物理基础复习題
1.9 (3分)
普朗克常数可以用下列單位中的哪一种表达?( )
(A) (B) (C) (D)
1.10 (3分)
(1)两种效应都属于光子和電子的弹性碰撞過程。
(2)光電效应是由于金属電子吸取光子而形成光電子,康普顿效应是由于光子和自由電子弹性碰撞而形成散射光子和反冲電子
(3)两种效应都遵照動量守恒和能量守恒定律
(4)康普顿效应同步遵從動量守恒和能量守恒定律,而光電效应只遵從能量守恒定律
光電效应和康普顿效应都包括電子与光子的互相作用,仅就光子和電子互相作用而言,以上說法對的的是( )
(A) (1)(2) (B) (3)(4) (C) (1)(3) (D) (2)(4)
1.14 (3分)
测不准关系指的是 ( )
(A) 任何物理量都测不准
(B) 任何物理量之间都不能同步测准
(C) 某些物理量不能同步测准,這取于這些物理量之间的关系
(D) 只有動量与位置、時间与能量之间不能同步测准
1.15 (3分)
我們不能用經典力學中的位置方式来描述微观粒子,是由于( )
(1) 微观粒子的波粒二象性 (2) 微观粒子位置不确定
(3) 微观粒子動量不确定 (4) 微观粒子動量和位置不能同步确定
(A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(4) (D) (2)(4)
1.16 (3分)
光電效应中光電子的初動能与入射光的关系是( )
(A)与入射光的频率成正比 (B) 与入射光的强度成正比
(C)与入射光的频率成线性关系 (D) 与入射光的强度成线性关系
1.17 (3分)
普郎克常数的單位是( )
(A) (B) (C) (D) (E) 無量纲的常数
1.18 (
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