大学物理期末试卷带答案.doc

1、（共 4 页） 1大学物理期末试卷(A)（2012 年 6 月 29 日 9: 00-11: 30）专业 _组 学号 姓名 成绩 (闭卷)一、 选择题（4）1对室温下定体摩尔热容 =2.5R 的理想气体，在等压膨胀情况下，系统对外所mVC,做的功与系统从外界吸收的热量之比 W/Q 等于： 【 D 】（A） 1/3； (B)1/4； (C)2/5； (D)2/7 。2. 如图所示，一定量的理想气体从体积 V1 膨胀到体积 V2 分别经历的过程是：A B等压过程; AC 等温过程; AD 绝热过程 . 其中吸热最多的 过程 【 A 】(A) 是 AB.(B) 是 AC.(C) 是 AD.(D) 既

2、是 AB,也是 A C ,两者一样多.3.用公式E= CV T(式中 CV 为定容摩尔热容量， 为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式 : 【 B 】(A) 只适用于准静态的等容过程.(B) 只适用于一切等容过程.(C) 只适用于一切准静态过程.(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程.pVV1 V2OA BCD. 题 图（共 4 页） 24 气缸中有一定量的氦气(视为理想气体 ),经过绝热压缩,体积变为原来的一半 ,问气体分子的平均速率变为原来的几倍？ 【 B 】(A)22 / 5 (B)21 / 5 (C)21 / 3 (D) 22 / 3 5根据热力学第二定律可知： 【 D 】（A）功

3、可以全部转化为热, 但热不能全部转化为功。（B）热可以由高温物体传到低温物体，但不能由低温物体传到高温物体。（C）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。（D）一切自发过程都是不可逆。6. 如图所示，用波长 nm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏 P 处产生第五60级明纹极大，现将折射率 n=1.5 的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时 P 处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为： 【 B 】 (A) 5.010-4cm (B) 6.010-4cm(C) 7.010-4cm (D) 8.010-4cm7下列论述错误的是： 【 D 】(A) 当波从波疏媒质( u 较小)向波密媒质( u 较大)

4、传播，在界面上反射时，反射波中产生半波损失，其实质是位相突变 。 (B) 机械波相干加强与减弱的条件是：加强 ； 。 2k1)2k(C) 惠更斯原理：任何时刻波面上的每一点都可作为次波的波源，各自发出球面次波；PO1S26. 题 图（共 4 页） 3在以后的任何时刻，所有这些次波面的包络面形成整个波在该时刻的新波面(D) 真空中波长为 500nm 绿光在折射率为 1.5 的介质中从 A 点传播到 B 点时，相位改变了 5，则光从 A 点传到 B 点经过的实际路程为 1250nm。 8. 在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率 n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长 的透射光能量。假设光线垂直

5、入射，则介质膜的最小厚度应为： 【 D 】(A) (B) (C) (D) /n/2n/3n/4n9. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为 的单色光垂直入射在宽度为 的单缝a上，对应于衍射角为 的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 【 B 30o】(A) 2 个； (B) 4 个； (C) 6 个； (D) 8 个；10. 在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明条纹 【 A 】(A) 宽度变小； (B) 宽度变大； (C) 宽度不变，且中心强度也不变； (D) 宽度不变，但中心强度增大；11在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为 T0，气体分子的平均速率为

6、，分子平均碰撞次数为 ，平均自由程 。当气体温度升高为 4T0 时，0V0Z0气体分子的平均速率 、分子平均碰撞次数 、平均自由程 分别为： 【 B 】（A） ； （B ） ；0004,4Z 000,2,ZV（C） ； （D） 。,2,V ,412一定量的理想气体储存于某一容器内，温度为 T，气体分子的质量为 m，根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在 x 方向的分量平方的平均值为 【 D 】（A） ； （B） ； （C） ； （D） mkTVx32mkVx312kTVx32（共 4 页） 4。mkTVx213. 在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为 ， （为波长）的两点的振动速度3/2

7、必： 【 A 】(A) 大小相同，而方向相反； (B) 大小和方向均相同；(C) 大小不同，方向相同； (D) 大小不同，而方向相反 。14.一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是： 【 D 】(A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光 15. 如图所示，一光学平板玻璃 A 与待测工件 B 之间形成空气劈尖，用波长 =600 nm 的单色光垂直入射。 看到的反射光的干涉条纹如图所示。有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分相切。 则工件的上表面缺陷是： 【 B 】(A) 不平处为凸起纹，最大高度为 600 nm；(B) 不平处为凸起纹，最

8、大高度为 300 nm;(C) 不平处为凹槽，最大深度为 600 nm；(D) 不平处为凹槽，最大深度为 350 nm 16. 使一光强为 的平面偏振光先后通过两个偏振片 和 ， 和 的偏振化方I0 1P212向与原入射光光矢振动方向的夹角分别是 ，则通过这两个偏振片后的光强90andI 是： 【 C 】(A) ； (B) ； (C) ； (D) ； (E)20cos/I020sin()/4I 20sin/4I5题 图（共 4 页） 517.相应于黑体辐射的最大单色辐出度的波长叫做峰值波长 ，随着温度 的增高，mT将向短波方向移动，这一结果称为维恩位移定律。若 ，则两m 32.89710bk者

9、的关系经实验确定为 【 A 】(A) (B) (C) (D) bTmbTm4bTm。18. 关于不确定关系 有以下几种理解。)2h(px(1)粒子的动量不可能确定；(2)粒子的坐标不可能确定；(3)粒子的动量和坐标不可能同时确定；(4)不确定关系不仅用于电子和光子，也适用于其它粒子。其中正确的是 【 C 】(A) (1)、(2) (B) (2)、(4) (C) (3)、(4) (D) (4)、(1) 19.下列判断正确的是： 【 A 】(1). 光的干涉和衍射现象反映了光的波动性质，光的偏振现象说明光波是横波。(2). 光在装满水的玻璃容器底部反射时的布儒斯特角是 41.1o。(设玻璃折射率1

10、.50，水折射率 1.33。)(3). 实物粒子与光子一样，既具有波动性，亦具有粒子性。(4). 光子具有波粒二象性，电子只具有粒子性。(5). 德布罗意认为实物粒子既具有粒子性，也具有波动性。(6).描述粒子运动波函数为 ，则 表示 t 时刻粒子在 处出现的),(tr ),(zyxr概率密度。(7).关于概率波的统计解释是：在某一时刻，在空间某一地点，粒子出现的概率正比于该时刻、该地点的波函数。（共 4 页） 6(A) (1)、(3)、(5)、(6) (B) (1)、(2)、(3)、(4) (C) (3)、(4)、(5)、(6) (D) (1)、(4)、(5)、(6)(E) (1)、(3)、

11、(5)、(6) 、(7) (F) (1)、(2)、(3)、(4) (5)、(6)、(7)20有一绝热容器被隔板分成两半，一半为真空，一半为理想气体，抽出隔板气体自由膨胀达到平衡后： 【 A 】A)温度不变，熵增加； B)温度升高，熵增加；C)温度降低，熵增加； D)温度不变，熵不变。二、填空（9）1. 设入射波的表达式为 ，在 x=0 发生反射，反射点为一固定端，1txyA cos2()T则 驻波的表达式 。tin2一个观测者在铁路边，看到一列火车从远处开来，他测得远处传来的火车汽笛声的频率为 650 Hz，当列车从身旁驶过而远离他时，他测得汽笛声频率降低为 540 Hz，则火车行驶的速度 。

12、s/m5.30vs3.一频率为 的入射光子与起始静止的自由电子发生碰撞和散射如果散射光子的频率为 ，反冲电子的动量为 ，则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分 p量形式为 。 coscoshp4.牛顿环 m 级暗环的直径 与平凸透镜的曲率半径 R 及入射光波长 之间关系式mD为：（ （4mR） 1/2） 如已知 ，用实验方法测量暗环直径 ，就可以根据上式算出球面的曲率半径 R。由于平板玻璃和平凸透镜的接触点受力会产生形变，而且接触点处也可能存在尘埃或缺陷等，故牛顿环的中心可能不是暗点而使级数不易确定。加之牛顿环的干涉条纹并不锐细，在测量直径时基线对准条纹时的定位误差约为条纹间距的 1/1

13、0，因此在实际操作中常常采用如下公式：（ R= （ 2- 2）/4(m-n)） ，式中 和mDn mD分别为第 m 级和第 n 级暗环的直径。nD5.分光计主要由平行光管、望远镜、载物台和读数装置四部分组成。平行光管的作（共 4 页） 7用是发射平行光。6.一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为 27 ，热机效率 40%，其高温热源温度为 。今欲将热机效率提高为 50%，若低温热源保持不变，则高温热源C127T的温度增加 。0三. 一驻波波函数为 (m) 求:.1cos2075yxt(1)形成此驻波的两行波的振幅和波速各为多少?(2)相邻波节间的距离多大(3)写出质点振动的速度方程(4)讨论该

14、驻波的相位传播和能量传播情况 （10） 四. 一衍射光栅，每厘米有 200 条透光缝，每条透光缝宽为 ，在光栅3210acm后放一焦距 f=1m 的凸透镜，现以 单色平行光垂直照射光栅，求：60nm(1) 光栅常数(2) 透光缝 a 的单缝衍射中央明条纹的角宽度 (3) 透光缝 a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少? (4) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大? （1）解： 单缝衍射中央明条纹的角宽度： ，a20 rad4016中央明条纹宽度： ，ffx0 mx2（共 4 页） 8光栅常数： ，md201d510单缝衍射的第一级暗纹的位置： ，sinka1sina在该方向上光栅衍射主极大的级数：

15、d1两式相比： ，将 和 带入：adkm502505.2k即单缝衍射中央明条纹宽度内有 5 个光栅衍射主极大：2，1，0，1，2五 一球形鱼缸半径为 20cm,水中一条金鱼停在鱼缸的水平半径的中点处,从外面看金鱼的像在何处?是实像还是虚像?画出光路图。 （10）六3mol 氧气在压强为两个大气压时体积为 40 升，先将它绝热压缩到一半的体积，接着再等温膨胀到原体积。(1) 求这一过程的最大压强和最高温度；(2) 求这一过程中氧吸收的热量，对外做的功以及内能的变化；（共 4 页） 9(3) 在 P-V 图上画出整个过程曲线。 （1）七一粒子在一维势场axU， ， 0 )(中运动，求粒子的能级和对

16、应的波函数。 （）解： 无关，是定态问题。其定态 S方程tx与)()()()(2xExUdxm在各区域的具体形式为： )()()(2 0 111 xExdx： )()( 22max： )()()( 3332 xExUdx由于(1)、(3)方程中，由于 ，要等式成立，必须)(（共 4 页） 100)(1x2即粒子不能运动到势阱以外的地方去。方程(2)可变为 0)(2)(2xmEdx令 ，得2k0)()(22xkdx其解为 BAxcossin)(2根据波函数的标准条件确定系数 A，B，由连续性条件，得 )0(12 )(3a 0B sinkaA),32 1( 0sinkaA xanAxsi(2由归一化条件1)(d