大學(xué)物理2試卷三

1、大學(xué)物理下試卷三一、 選擇題（共12分）1（本題3分）兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣，若它們的溫度和質(zhì)量分別相等，則： (A) 兩種氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等 (B) 兩種氣體分子的平均動(dòng)能相等 (C) 兩種氣體分子的平均速率相等 (D) 兩種氣體的內(nèi)能相等 2（本題3分）一輛機(jī)車以30 m/s的速度駛近一位靜止的觀察者，如果機(jī)車的汽笛的頻率為550 Hz，此觀察者聽到的聲音頻率是（空氣中聲速為330 m/s） (A) 605 Hz (B) 600 Hz (C) 504 Hz (D) 500 Hz 3（本題3分）三個(gè)偏振片P1，P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振

2、化方向間的夾角為30°強(qiáng)度為I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過偏振片P1、P2與P3，則通過三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為 (A) I0 / 4 (B) 3 I0 / 8 (C) 3I0 / 32 (D) I0 / 16 4（本題3分）已知一單色光照射在鈉表面上，測(cè)得光電子的最大動(dòng)能是 1.2 eV，而鈉的紅限波長是5400 Å，那么入射光的波長是 (A) 5350 Å (B) 5000 Å (C) 4350 Å (D) 3550 Å 二、 填空題（共20分）5（本題4分）圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬

3、（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中 曲線（a）是 氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是 氣分子的速率分布曲線。6（本題3分）一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)在同一直線上的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其表達(dá)分別為 , (SI) 則合振動(dòng)的表達(dá)式為_ 。 7（本題4分）一弦上的駐波表達(dá)式為(SI)形成該駐波的兩個(gè)反向傳播的行波的波長為_，頻率為_ 8（本題3分）在真空中沿著x軸負(fù)方向傳播的平面電磁波，其電場(chǎng)強(qiáng)度的波的表達(dá)式為 (SI)則磁場(chǎng)強(qiáng)度波的表達(dá)式是_ (真空介電常量 e 0 = 8.85×10-12 F/m，真空磁導(dǎo)率 m 0 =4p×10-7 H/m)9（本題3分）一束波長為l600 n

4、m (1 nm=10-9 m)的平行單色光垂直入射到折射率為n1.33的透明薄膜上，該薄膜是放在空氣中的要使反射光得到最大限度的加強(qiáng)，薄膜最小厚度應(yīng)為_nm10（本題3分）一束自然光從空氣投射到玻璃表面上(空氣折射率為1)，當(dāng)折射角為30°時(shí)，反射光是完全偏振光，則此玻璃板的折射率等于_三、計(jì)算題（共68分）11（本題10分）0.02 kg的氦氣(視為理想氣體)，溫度由17升為27若在升溫過程中，(1) 體積保持不變；(2) 壓強(qiáng)保持不變；(3) 不與外界交換熱量；試分別求出氣體內(nèi)能的改變、吸收的熱量、外界對(duì)氣體所作的功(普適氣體常量R =8.31 )12（本題10分）一彈簧振子沿x

5、軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，平衡位置在原點(diǎn)。彈簧的勁度系數(shù)k = 25 N·m-1振動(dòng)物體的質(zhì)量m = 0.25 kg。 (1) 求振動(dòng)的周期T和角頻率w (2) 如果振幅A =15 cm，t = 0時(shí)物體位于x = 7.5 cm處，且物體沿x軸反向運(yùn)動(dòng)，求初速v0及初相f (3) 寫出振動(dòng)表達(dá)式 13（本題12分）圖示一平面余弦波在t = 0 時(shí)刻與t = 2 s時(shí)刻的波形圖已知波速為u，求 (1) 坐標(biāo)原點(diǎn)處介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式； (2) 該波的波動(dòng)表達(dá)式 14（本題8分）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長l546.1nm (1 nm=10-9 m)的單色光照射，雙縫與屏的距離D300 mm測(cè)得中央明條

6、紋兩側(cè)的兩個(gè)第五級(jí)明條紋的間距為12.2 mm，求雙縫間的距離15（本題8分）用波長l500 nm的平行光垂直照射折射率n1.33的劈形膜，觀察反射光的等厚干涉條紋從劈形膜的棱算起，第5條明紋中心對(duì)應(yīng)的膜厚度是多少？16（本題10分）在單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射中，縫寬a=0.100 mm，平行光垂直入射在單縫上，波長l=500 nm，會(huì)聚透鏡的焦距f =1.00 m求中央明紋的角寬度、線寬度和第一級(jí)明紋的寬度Dx(1 nm =109 m)17（本題10分）波長l=600nm(1nm=109m)的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為30°，且第三級(jí)是缺級(jí) (1) 光柵常數(shù)(a

7、 + b)等于多少？ (2) 透光縫可能的最小寬度a等于多少？ (3) 在選定了上述(a + b)和a之后，求在衍射角-j 范圍內(nèi)可能觀察到的全部主極大的級(jí)次2004級(jí)大學(xué)物理2 (A卷)參考答案一、選擇題（共12分）1（本題3分）（5055） (A)2（本題3分）（3321） (A)3（本題3分）（3369） (C)4（本題3分）（4185） (D)二、填空題（共20分）5.（本題4分）（4032） 氬、 2分氦 2分6（本題3分）（3838） x =1×10-2 cos(2t + p/6) m 3分7（本題4分）（3317） 2 m 2分 45 Hz 2分8（本題3分）（3465

8、） (SI) 3分9（本題3分）（3702） 113 3分10本題3分）（3233） 3分三、 計(jì)算題（共68分）11（本題10分）（4111）解：氦氣為單原子分子理想氣體， (1) 等體過程，V常量，W =0 據(jù) QDE+W 可知 623 J 3分 (2) 定壓過程，p = 常量， =1.04×103 J DE與(1) 相同 W = Q - DE417 J 4分 (3) Q =0，DE與(1) 同 W = -DE=-623 J (負(fù)號(hào)表示外界作功) 3分12（本題10分）（3828）解：(1) 2分 s 1分 (2) A = 15 cm，在 t = 0時(shí)，x0 = 7.5 cm，v

9、 0 < 0 由 1分 得 m/s 2分 或 4p/3 2分 x0 > 0 ， (3) (SI) 2分13（本題12分）（3142）解：(1) 比較t = 0 時(shí)刻波形圖與t = 2 s時(shí)刻波形圖，可知此波向左傳播在t = 0時(shí)刻，O處質(zhì)點(diǎn) ， ， 故 3分又t = 2 s，O處質(zhì)點(diǎn)位移為 所以 ， n = 1/16 Hz w = p/8s-1 3分 振動(dòng)表式為 (SI) 2分 (2) 波速 u = 20 /2 m/s = 10 m/s 1分波動(dòng)表達(dá)式 14（本題8分）（3503）解：由題給數(shù)據(jù)可得相鄰明條紋之間的距離為 x12.2 / (2×5)mm1.22 mm 4分

10、由公式 xDl / d，得dDl /x0.134 mm 4分15（本題8分）（3625）解： 明紋， 2nekl (k1，2，) 4分第五條，k5， 8.46×10-4 mm 4分16（本題10分）（5654）解：?jiǎn)慰p衍射第一級(jí)暗紋條件： a sinq1 = l (q1很小) 2分中央明紋的角寬度為 2q1 = 0.01rad 2分中央明紋的線寬度為 3分單縫衍射中央明紋旁第一個(gè)明紋的寬度 = f l / a =1.00×5.00×10-7 / (1.00×10-4) m =5.00 mm 3分或 17（本題10分）（3220）解：(1) 由光柵衍射主極大公式得 a + b =2.4×10-4 cm 3分 (2) 若第三級(jí)不缺級(jí)，則由光柵公式得 由于第三級(jí)缺級(jí)，則對(duì)應(yīng)于最小可能的a，j¢方向應(yīng)是單縫衍射第一級(jí)暗紋：兩