《大學物理》習題和答案

1、第9章 熱力學基礎(chǔ)一、選擇題2. 對于物體的熱力學過程, 下列說法中正確的是 (A) 內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個狀態(tài), 與所經(jīng)歷的過程無關(guān) (B) 摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過程無關(guān) (C) 在物體內(nèi), 若單位體積內(nèi)所含熱量越多, 則其溫度越高(D) 以上說法都不對8. 理想氣體物態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達式, 則式表示 (A) 等溫過程 (B) 等壓過程 (C) 等體過程 (D) 任意過程9. 熱力學第一定律表明 (A) 系統(tǒng)對外做的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量 (B) 系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量 (C) 不可能存在這樣的循環(huán)過程, 在此過程中, 外界對系統(tǒng)所

2、做的功 不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量 (D) 熱機的效率不可能等于113. 一定量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā), 到達另一狀態(tài) 一次是等溫壓縮到, 外界做功A；另一次為絕熱壓縮到, 外界做功W比較這兩個功值的大小是 (A) AW (B) A = W (C) AW (D) 條件不夠，不能比較14. 1mol理想氣體從初態(tài)(T1, p1, V1 )等溫壓縮到體積V2, 外界對氣體所做的功為 (A) (B) (C) (D) 20. 物質(zhì)的量相同的兩種理想氣體, 一種是單原子分子氣體, 另一種是雙原子分子氣體, 從同一狀態(tài)開始經(jīng)等體升壓到原來壓強的兩倍在此過程中, 兩氣體 (A) 從外界吸熱和內(nèi)能的增量均相同 (

3、B) 從外界吸熱和內(nèi)能的增量均不相同 (C) 從外界吸熱相同, 內(nèi)能的增量不相同 (D) 從外界吸熱不同, 內(nèi)能的增量相同21. 兩汽缸裝有同樣的理想氣體, 初態(tài)相同經(jīng)等體過程后, 其中一缸氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀? 另一缸氣體的溫度也變?yōu)樵瓉淼膬杀对诖诉^程中, 兩氣體從外界吸熱 (A) 相同 (B) 不相同, 前一種情況吸熱多 (C) 不相同, 后一種情況吸熱較多 (D) 吸熱多少無法判斷25. 兩汽缸裝有同樣的理想氣體, 初始狀態(tài)相同等溫膨脹后, 其中一汽缸的體積膨脹為原來的兩倍, 另一汽缸內(nèi)氣體的壓強減小到原來的一半在其變化過程中, 兩氣體對外做功 (A) 相同 (B) 不相同, 前一種

4、情況做功較大 (C) 不相同, 后一種情況做功較大 (D) 做功大小無法判斷27. 在273 K和一個1atm下的單原子分子理想氣體占有體積22.4 L將此氣體絕熱壓縮至體積為16.8 L, 需要做多少功? (A) 330 J (B) 680 J (C) 719 J (D) 223 J28. 一定量的理想氣體分別經(jīng)歷了等壓、等體和絕熱過程后其內(nèi)能均由E1變化到E2 在上述三過程中, 氣體的 (A) 溫度變化相同, 吸熱相同 (B) 溫度變化相同, 吸熱不同 (C) 溫度變化不同, 吸熱相同 (D) 溫度變化不同, 吸熱也不同30. 一定量的理想氣體, 從同一狀態(tài)出發(fā), 經(jīng)絕熱壓縮和等溫壓縮達到

5、相同體積時, 絕熱壓縮比等溫壓縮的終態(tài)壓強 (A) 較高 (B) 較低 (C) 相等 (D) 無法比較31. 一定質(zhì)量的理想氣體從某一狀態(tài)經(jīng)過壓縮后, 體積減小為原來的一半, 這個過程可以是絕熱、等溫或等壓過程如果要使外界所做的機械功為最大, 這個過程應(yīng)是 (A) 絕熱過程 (B) 等溫過程 (C) 等壓過程 (D) 絕熱過程或等溫過程均可33. 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了下列哪一個變化過程后, 它的內(nèi)能是增大的? (A) 等溫壓縮 (B) 等體降壓 (C) 等壓壓縮 (D) 等壓膨脹35. 提高實際熱機的效率, 下面幾種設(shè)想中不可行的是 (A) 采用摩爾熱容量較大的氣體作工作物質(zhì) (B) 提高

6、高溫熱源的溫度 (C) 使循環(huán)盡量接近卡諾循環(huán) (D) 力求減少熱損失、摩擦等不可逆因素38. 卡諾循環(huán)的特點是 (A) 卡諾循環(huán)由兩個等壓過程和兩個絕熱過程組成 (B) 完成一次卡諾循環(huán)必須有高溫和低溫兩個熱源 (C) 卡諾循環(huán)的效率只與高溫和低溫熱源的溫度有關(guān) (D) 完成一次卡諾循環(huán)系統(tǒng)對外界做的凈功一定大于042. 根據(jù)熱力學第二定律可知, 下列說法中唯一正確的是 (A) 功可以全部轉(zhuǎn)換為熱, 但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功 (B) 熱量可以從高溫物體傳到低溫物體, 但不能從低溫物體傳到高溫物體 (C) 不可逆過程就是不能沿相反方向進行的過程 (D) 一切自發(fā)過程都是不可逆過程44. 熱力學第二

7、定律表明 (A) 不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏霉?(B) 在一個可逆過程中, 工作物質(zhì)凈吸熱等于對外做的功 (C) 摩擦生熱的過程是不可逆的 (D) 熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體46. 有人設(shè)計了一臺卡諾熱機(可逆的)每循環(huán)一次可從400 K的高溫熱源吸收1800 J的熱量, 向300 K的低溫熱源放熱800 J, 同時對外做功1000 J這樣的設(shè)計是 (A) 可以的, 符合熱力學第一定律 (B) 可以的, 符合熱力學第二定律 (C) 不行的, 卡諾循環(huán)所做的功不能大于向低溫熱源放出的熱量 (D) 不行的, 這個熱機的效率超過了理論值圖9-1-4848. 如圖9-1-4

8、8所示，如果卡諾熱機的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的增大為，那么循環(huán)與所做的功和熱機效率變化情況是 (A) 凈功增大，效率提高(B) 凈功增大，效率降低(C) 凈功和效率都不變 (D) 凈功增大，效率不變圖9-1-5151. 在圖9-1-51中，IcII為理想氣體絕熱過程，IaII和IbII是任意過程此兩任意過程中氣體做功與吸收熱量的情況是 (A) IaII過程放熱，做負功；IbII過程放熱，做負功 (B) IaII過程吸熱，做負功；IbII過程放熱，做負功 (C) IaII過程吸熱，做正功；IbII過程吸熱，做負功 (D) IaII過程放熱，做正功；IbII過程吸熱，做正功55. 兩個完全相同

9、的汽缸內(nèi)盛有同種氣體，設(shè)其初始狀態(tài)相同今使它們分別作絕熱壓縮至相同的體積，其中汽缸1內(nèi)的壓縮過程是非準靜態(tài)過程，而汽缸2內(nèi)的壓縮過程則是準靜態(tài)過程比較這兩種情況的溫度變化 (A) 汽缸1和汽缸2內(nèi)氣體的溫度變化相同 (B) 汽缸1內(nèi)的氣體較汽缸2內(nèi)的氣體的溫度變化大 (C) 汽缸1內(nèi)的氣體較汽缸2內(nèi)的氣體的溫度變化小 (D) 汽缸1和汽缸2內(nèi)的氣體的溫度無變化 二、填空題9. 一卡諾機(可逆的)，低溫熱源的溫度為，熱機效率為40%，其高溫熱源溫度為 K今欲將該熱機效率提高到50%，若低溫熱源保持不變，則高溫熱源的溫度應(yīng)增加 K10. 一個作可逆卡諾循環(huán)的熱機，其效率為，它的逆過程的致冷系數(shù)，則

10、與w的關(guān)系為 圖9-2-1111. 1mol理想氣體(設(shè)為已知)的循環(huán)過程如圖9-2-11所示，其中CA為絕熱過程，A點狀態(tài)參量()，和B點的狀態(tài)參量()為已知則C點的狀態(tài)參量為： ， ， 圖9-2-1212. 一定量的理想氣體，從A狀態(tài)經(jīng)歷如圖9-2-12所示的直線過程變到B狀態(tài)，則AB過程中系統(tǒng)做功_, 內(nèi)能改變E_13. 質(zhì)量為m、溫度為的氦氣裝在絕熱的容積為的封閉容器中，容器一速率v作勻速直線運動當容器突然停止后，定向運動的動能全部轉(zhuǎn)化為分子熱運動的動能，平衡后氦氣的溫度增大量為 16. 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V1膨脹到2V1，分別經(jīng)歷以下三種過程：(1) 等壓過程；

11、(2) 等溫過程；(3) 絕熱過程其中：_過程氣體對外做功最多；_過程氣體內(nèi)能增加最多；_過程氣體吸收的熱量最多圖9-2-1919. 如圖9-2-19所示，一定量的理想氣體經(jīng)歷過程，在此過程中氣體從外界吸收熱量Q，系統(tǒng)內(nèi)能變化則Q和 >0，<0或= 0的情況是：Q_， DE _20. 將熱量Q傳給一定量的理想氣體，(1) 若氣體的體積不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為 ； (2) 若氣體的溫度不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為 ；(3) 若氣體的壓強不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為 21. 有一卡諾熱機，用29kg空氣作為工作物質(zhì)，工作在27的高溫熱源與-73的低溫熱源之間，此熱機的效率_若在等溫膨脹的過程中汽缸體積增大

12、到2.718倍，則此熱機每一循環(huán)所做的功為_(空氣的摩爾質(zhì)量為29×10-3 kg×mol-1，普適氣體常量R8.31)第10章 氣體動理論一、選擇題(30)1. 一理想氣體樣品, 總質(zhì)量為m, 體積為V, 壓強為p, 熱力學溫度為T, 密度為r, 總分子數(shù)為N, k為玻爾茲曼常數(shù), R為摩爾氣體常量, 則其摩爾質(zhì)量可表示為 (A) (B) (C) (D) 圖10-1-22. 如圖10-1-2所示，一個瓶內(nèi)裝有氣體, 但有小孔與外界相通, 原來瓶內(nèi)溫度為300K現(xiàn)在把瓶內(nèi)的氣體加熱到400K (不計容積膨脹), 此時瓶內(nèi)氣體的質(zhì)量為原來質(zhì)量的_倍 (A) (B) (C) (

13、D) 6. 理想氣體能達到平衡態(tài)的原因是 (A) 各處溫度相同 (B) 各處壓強相同 (C) 分子永恒運動并不斷相互碰撞 (D) 各處分子的碰撞次數(shù)相同7. 理想氣體的壓強公式可理解為 (A) 是一個力學規(guī)律 (B) 是一個統(tǒng)計規(guī)律 (C) 僅是計算壓強的公式 (D) 僅由實驗得出8. 一個容器內(nèi)貯有1mol氫氣和1mol氦氣，若兩種氣體各自對器壁產(chǎn)生的壓強分別為p1和p2，則兩者的大小關(guān)系是： (A) p1> p2 (B) p1< p2 (C) p1p2 (D)不確定的 10. 若室內(nèi)生起爐子后溫度從15°C升高到27°C, 而室內(nèi)氣壓不變, 則此時室內(nèi)的分子

14、數(shù)減少了 (A) 0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21%13. 對于中的平均平動動能和溫度T可作如下理解 (A) 是某一分子的平均平動動能 (B) 是某一分子的能量長時間的平均值 (C) 是溫度為T的幾個分子的平均平動動能(D) 氣體的溫度越高, 分子的平均平動動能越大15. 在剛性密閉容器中的氣體, 當溫度升高時, 將不會改變?nèi)萜髦?(A) 分子的動能 (B) 氣體的密度(C) 分子的平均速率 (D) 氣體的壓強16. 在一固定容積的容器內(nèi), 理想氣體溫度提高為原來的兩倍, 則 (A) 分子的平均動能和壓強都提高為原來的兩倍 (B) 分子的平均動能提高為原來的兩倍, 壓強提高為

15、原來的四倍 (C) 分子的平均動能提高為原來的四倍, 壓強提高為原來的兩倍 (D) 因為體積不變, 所以分子的動能和壓強都不變17. 兩種不同的氣體, 一瓶是氦氣, 另一瓶是氮氣, 它們的壓強相同, 溫度相同, 但容積不同, 則 (A) 單位體積內(nèi)的分子數(shù)相等 (B) 單位體積內(nèi)氣體的質(zhì)量相等 (C) 單位體積內(nèi)氣體的內(nèi)能相等 (D) 單位體積內(nèi)氣體分子的動能相等19. 如果氫氣和氦氣的溫度相同, 物質(zhì)的量也相同, 則這兩種氣體的 (A) 平均動能相等 (B) 平均平動動能相等 (C) 內(nèi)能相等 (D) 勢能相等21. 平衡狀態(tài)下, 剛性分子理想氣體的內(nèi)能是 (A) 部分勢能和部分動能之和 (

16、B) 全部勢能之和 (C) 全部轉(zhuǎn)動動能之和 (D) 全部動能之和22. 在標準狀態(tài)下, 體積比為的氧氣和氦氣(均視為剛性分子理想氣體)相混合, 則其混合氣體中氧氣和氦氣的內(nèi)能比為: (A) (B) (C) (D) 24. 壓強為p、體積為V的氫氣（視為理想氣體）的內(nèi)能為 (A) (B) (C) (D) pV25. 理想氣體分子的平均平動動能為 (A) (B) (C) (D) 27. 根據(jù)經(jīng)典的能量均分原理, 在適當?shù)恼蛔鴺讼抵? 每個自由度的平均能量為 (A) kT (B) (C) (D) 29. 在一定速率v附近麥克斯韋速率分布函數(shù)f (v)的物理意義是: 一定量的理想氣體在給定溫度下處

17、于平衡態(tài)時的 (A) 速率為v時的分子數(shù) (B) 分子數(shù)隨速率v的變化 (C) 速率為v的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 (D) 速率在v附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比圖10-1-32 32. 關(guān)于麥氏速率分布曲線, 如圖10-1-32所示. 有下列說法, 其中正確的是 (A) 分布曲線與v軸圍成的面積表示分子總數(shù) (B) 以某一速率v為界, 兩邊的面積相等時, 兩邊的分子數(shù)也相等 (C) 麥氏速率分布曲線下的面積大小受氣體的溫度與分子質(zhì)量的影響(D) 以上說法都不對圖10-1-33 33. 如圖10-1-32所示，在平衡態(tài)下, 理想氣體分子速率區(qū)間v1 v2內(nèi)的分子數(shù)為 (A) (B

18、) (C) (D) 34. 平衡態(tài)下, 理想氣體分子在速率區(qū)間v v+dv內(nèi)的分子數(shù)密度為 (A) nf (v) dv (B) Nf (v) dv (C) (D) 40. 設(shè)聲波通過理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運動平均速率, 則聲波通過具有相同溫度的氧氣和氫氣的速率之比為 (A) 1 (B) (C) (D) 圖10-1-41 41. 設(shè)圖10-1-41示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線；令和分別表示氧氣和氫氣的最概然速率，則 (A) 圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線, (B) 圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線, (C) 圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線, (D)

19、圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線, 43. 一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為T，氣體分子的質(zhì)量為m0根據(jù)理想氣體的分子模型和統(tǒng)計假設(shè)，分子速度在x方向的分量平方的平均值 (A) (B) (C) (D) 59. 設(shè)有以下一些過程(1) 兩種不同氣體在等溫下互相混合(2) 理想氣體在定容下降溫(3) 液體在等溫下汽化(4) 理想氣體在等溫下壓縮(5) 理想氣體絕熱自由膨脹在這些過程中，使系統(tǒng)的熵增加的過程是 (A) (1)、(2)、(3) (B) (2)、(3)、(4)(C) (3)、(4)、(5) (D) (1)、(3)、(5)60. 一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由增至，在此

20、過程中氣體的 (A) 內(nèi)能不變，熵增加 (B) 內(nèi)能不變，熵減少(C) 內(nèi)能不變，熵不變 (D) 內(nèi)能增加，熵增加61. 關(guān)于溫度的意義，有下列幾種說法：(1) 氣體的溫度是分子平均平動動能的量度(2) 氣體的溫度是大量氣體分子熱運動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義(3) 溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運動劇烈程度的不同(4) 從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度上述說法中正確的是 (A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)二、填空題(11)1. 設(shè)某理想氣體體積為V, 壓強為p, 溫度為T, 每個分子的質(zhì)量為

21、m，玻耳茲曼常量為k, 則該氣體的分子總數(shù)可表示為 2. 氫分子的質(zhì)量為 3.3×10-24 g，如果每秒有1023個氫分子沿著與容器器壁的法線成45°角的方向以105 cm×s-1的速率撞擊在2.0 cm2面積上(碰撞是完全彈性的)，則此氫氣的壓強為_5. 氣體分子間的平均距離與壓強p、溫度T的關(guān)系為_，在壓強為1atm、溫度為0的情況下，氣體分子間的平均距離_m7. 某容器內(nèi)分子數(shù)密度為，每個分子的質(zhì)量為，設(shè)其中分子數(shù)以速率垂直地向容器的一壁運動，而其余分子或者離開此壁、或者平行此壁方向運動，且分子與容器壁的碰撞為完全彈性則(1) 每個分子作用于器壁的沖量 ；

22、(2) 每秒碰在器壁單位面積上的分子數(shù) ；(3) 作用在器壁上的壓強p 8. 容器中儲有1 mol 的氮氣，壓強為1.33 Pa，溫度為 7 ，則 (1) 1 m3中氮氣的分子數(shù)為_； (2) 容器中的氮氣的密度為_； (3) 1 m3中氮分子的總平動動能為_ 10. 容積為10 l的盒子以速率v = 200m×s-1勻速運動，容器中充有質(zhì)量為50g，溫度為的氫氣，設(shè)盒子突然停止，全部定向運動的動能都變?yōu)闅怏w分子熱運動的動能，容器與外界沒有熱量交換，則達到熱平衡后，氫氣的溫度增加了 K；氫氣的壓強增加了 Pa(摩爾氣體常量，氫氣分子可視為剛性分子)11. 一能量為1012 eV的宇宙

23、射線粒子，射入一氖管中，氖管內(nèi)充有 0.1 mol的氖氣，若宇宙射線粒子的能量全部被氖氣分子所吸收，則氖氣溫度升高了_K(1 eV1.60×10-19J，摩爾氣體常量R8.31 J × mol-1 × K-1）圖10-2-13 13. 如圖10-2-13所示, 大氣中有一絕熱氣缸，其中裝有一定量的理想氣體，然后用電爐徐徐供熱，使活塞(無摩擦地)緩慢上升在此過程中，以下物理量將如何變化? (選用“變大”、“變小”、“不變”填空) (1) 氣體壓強_； (2) 氣體分子平均動能_；(3) 氣體內(nèi)能_圖10-2-19 19. 如圖10-2-19所示氫氣分子和氧氣分子在相

24、同溫度下的麥克斯韋速率分布曲線則氫氣分子的最概然速率為_，氧分子的最概然速率為_21. 已知f (v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)，N為總分子數(shù)，則 (1) 速率v > 100 m × s-1的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達式為_； (2) 速率v > 100 m × s-1的分子數(shù)的表達式為_圖10-2-23 23. 如圖10-2-23所示曲線為處于同一溫度T時氦（相對原子量4）、氖（相對原子量20）和氬（相對原子量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第12章 波動光學一、選擇題圖12-1-

25、1jk1. 如圖12-1-1所示，折射率為、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為和,已知若波長為的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束與的光程差是 (A) (B) (C) (D) 2. 如圖12-1-2所示，、是兩個相干光源，他們到點的距離分別為 和 路徑垂直穿過一塊厚度為、折射率為的一種介質(zhì)；路徑垂直穿過一塊厚度為、折射率為的另一介質(zhì)；其余部分可看作真空這兩條光路的光程差等于圖12-1-2t1t1n2 (A) (B) (C) (D) 8. 相干光是指 (A) 振動方向相同、頻率相同、相位差恒定的兩束光(B) 振動方向相互垂直、頻率相同、相位差不變

26、的兩束光(C) 同一發(fā)光體上不同部份發(fā)出的光(D) 兩個一般的獨立光源發(fā)出的光圖12-1-1111. 如圖12-1-11所示，用厚度為d、折射率分別為n1和n2 (n1n2)的兩片透明介質(zhì)分別蓋住楊氏雙縫實驗中的上下兩縫, 若入射光的波長為l, 此時屏上原來的中央明紋處被第三級明紋所占據(jù), 則該介質(zhì)的厚度為 (A) (B) (C) (D) 13. 在楊氏雙縫實驗中, 若用白光作光源, 干涉條紋的情況為 (A) 中央明紋是白色的(B) 紅光條紋較密(C) 紫光條紋間距較大(D) 干涉條紋為白色圖12-1-1414. 如圖12-1-14所示，在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋若將縫蓋住，并

27、在連線的垂直平面出放一反射鏡M，則此時 (A) P點處仍為明條紋(B) P點處為暗條紋(C) 不能確定P點處是明條紋還是暗條紋(D) 無干涉條紋16. 把雙縫干涉實驗裝置放在折射率為n的水中，兩縫間距離為d, 雙縫到屏的距離為D ()，所用單色光在真空中的波長為l，則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是 (A) (B) (C) (D) 圖12-1-17E17. 如圖12-1-17所示，在楊氏雙縫實驗中, 若用一片厚度為d1的透光云母片將雙縫裝置中的上面一個縫擋住; 再用一片厚度為d2的透光云母片將下面一個縫擋住, 兩云母片的折射率均為n, d1d2, 干涉條紋的變化情況是 (A) 條紋間距減小

28、(B) 條紋間距增大(C) 整個條紋向上移動(D) 整個條紋向下移動 20. 在保持入射光波長和縫屏距離不變的情況下, 將楊氏雙縫的縫距減小, 則 (A) 干涉條紋寬度將變大(B) 干涉條紋寬度將變小(C) 干涉條紋寬度將保持不變(D) 給定區(qū)域內(nèi)干涉條紋數(shù)目將增加22. 用波長可以連續(xù)改變的單色光垂直照射一劈形膜, 如果波長逐漸變小, 干涉條紋的變化情況為 (A) 明紋間距逐漸減小, 并背離劈棱移動(B) 明紋間距逐漸變小, 并向劈棱移動(C) 明紋間距逐漸變大, 并向劈棱移動(D) 明紋間距逐漸變大, 并背向劈棱移動24. 兩塊平玻璃板構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射若上面的

29、平玻璃以棱邊為軸，沿逆時針方向作微小轉(zhuǎn)動，則干涉條紋的 (A) 間隔變小，并向棱邊方向平移(B) 間隔變大，并向遠離棱邊方向平移(C) 間隔不變，向棱邊方向平移(D) 間隔變小，并向遠離棱邊方向平移圖12-1-26(a)圖12-1-26(b)26. 如圖12-1-26(a)所示，一光學平板玻璃A與待測工件B之間形成空氣劈尖，用波長l500nm(1nm = 10-9m)的單色光垂直照射看到的反射光的干涉條紋如圖12-1-26(b)所示有些條紋彎曲部分的頂點恰好與其右邊條紋的直線部分的切線相切則工件的上表面缺陷是 (A) 不平處為凸起紋，最大高度為500 nm(B) 不平處為凸起紋，最大高度為25

30、0 nm(C) 不平處為凹槽，最大深度為500 nm(D) 不平處為凹槽，最大深度為250 nm27. 設(shè)牛頓環(huán)干涉裝置的平凸透鏡可以在垂直于平玻璃的方向上下移動, 當透鏡向上平移(即離開玻璃板)時, 從入射光方向可觀察到干涉條紋的變化情況是 (A) 環(huán)紋向邊緣擴散, 環(huán)紋數(shù)目不變(B) 環(huán)紋向邊緣擴散, 環(huán)紋數(shù)目增加(C) 環(huán)紋向中心靠攏, 環(huán)紋數(shù)目不變(D) 環(huán)紋向中心靠攏, 環(huán)紋數(shù)目減少圖12-1-29l29. 如圖12-1-29所示，在牛頓環(huán)裝置中, 若對平凸透鏡的平面垂直向下施加壓力(平凸透鏡的平面始終保持與玻璃片平行), 則牛頓環(huán) (A) 向中心收縮, 中心時為暗斑, 時為明斑,

31、明暗交替變化(B) 向中心收縮, 中心處始終為暗斑(C) 向外擴張, 中心處始終為暗斑(D) 向中心收縮, 中心處始終為明斑31. 根據(jù)第k級牛頓環(huán)的半徑rk、第k級牛頓環(huán)所對應(yīng)的空氣膜厚dk和凸透鏡之凸面半徑R的關(guān)系式可知，離開環(huán)心越遠的條紋 (A) 對應(yīng)的光程差越大，故環(huán)越密(B) 對應(yīng)的光程差越小，故環(huán)越密(C) 對應(yīng)的光程差增加越快，故環(huán)越密(D) 對應(yīng)的光程差增加越慢，故環(huán)越密33. 劈尖膜干涉條紋是等間距的，而牛頓環(huán)干涉條紋的間距是不相等的這是因為 (A) 牛頓環(huán)的條紋是環(huán)形的(B) 劈尖條紋是直線形的(C) 平凸透鏡曲面上各點的斜率不等(D) 各級條紋對應(yīng)膜的厚度不等38. 若用

32、波長為l的單色光照射邁克耳孫干涉儀，并在邁克耳孫干涉儀的一條光路中放入厚度為l、折射率為n的透明薄片放入后，干涉儀兩條光路之間的光程差改變量為 (A) (n-1)l (B) nl (C) 2nl (D) 2(n-1)l43. 光波的衍射現(xiàn)象沒有聲波顯著, 這是由于 (A) 光波是電磁波,聲波是機械波(B) 光波傳播速度比聲波大(C) 光是有顏色的(D) 光的波長比聲波小得多46. 在夫瑯禾費單縫衍射實驗中, 欲使中央亮紋寬度增加, 可采取的方法是 (A) 換用長焦距的透鏡(B) 換用波長較短的入射光(C) 增大單縫寬度(D) 將實驗裝置浸入水中圖12-1-4949. 一束波長為的平行單色光垂直

33、入射到一單縫AB上，裝置如圖12-1-49所示，在屏幕E上形成衍射圖樣如果P是中央亮紋一側(cè)第一個暗紋所在的位置，則的長度為 (A) (B) (C) (D) 50. 在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其它條件不變，則中央明紋 (A) 寬度變小(B) 寬度變大 (C) 寬度不變，且中心強度也不變(D) 寬度不變，但中心強度增大圖12-1-5151. 在如圖12-1-51所示的在單縫夫瑯禾費衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很小若單縫變?yōu)樵瓉淼谋?，同時使入射的單色光的波長變?yōu)樵瓉淼?倍，則屏幕E上的單縫衍射條紋中央明紋的寬度將變?yōu)樵瓉淼?(A)倍(B)倍(C)倍 (D)倍56. 一衍射光柵由寬3

34、00 nm、中心間距為900 nm的縫構(gòu)成, 當波長為600 nm的光垂直照射時, 屏幕上最多能觀察到的亮條紋數(shù)為 (A) 2條 (B) 3條 (C) 4條 (D) 5條57. 白光垂直照射到每厘米有5000條刻痕的光柵上, 若在衍射角j = 30°處能看到某一波長的光譜線, 則該光譜線所屬的級次為 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 465. 在一光柵衍射實驗中，若衍射光柵單位長度上的刻痕數(shù)越多, 則在入射光波長一定的情況下, 光柵的 (A) 光柵常數(shù)越小(B) 衍射圖樣中亮紋亮度越小 (C) 衍射圖樣中亮紋間距越小(D) 同級亮紋的衍射角越小67. 用單色光照射光柵，屏幕

35、上能出現(xiàn)的衍射條紋最高級次是有限的為了得到更高衍射級次的條紋，應(yīng)采用的方法是 (A) 改用波長更長的單色光(B) 將單色光斜入射(C) 將單色光垂直入射(D) 將實驗從光密介質(zhì)改為光疏介質(zhì)69. 用波長為l的光垂直入射在一光柵上, 發(fā)現(xiàn)在衍射角為j 處出現(xiàn)缺級, 則此光柵上縫寬的最小值為 (A) (B) (C) (D) 77. 有兩種不同的介質(zhì), 第一介質(zhì)的折射率為n1 , 第二介質(zhì)的折射率為n2 ; 當一束自然光從第一介質(zhì)入射到第二介質(zhì)時, 起偏振角為i0 ; 當自然光從第二介質(zhì)入射到第一介質(zhì)時, 起偏振角為i如果i0i, 則光密介質(zhì)是 (A) 第一介質(zhì) (B) 第二介質(zhì)(C) 不能確定 (

36、D) 兩種介質(zhì)的折射率相同79. 自然光以的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質(zhì)表面時，反射光為線偏振光，則 (A) 折射光為線偏振光，折射角為(B) 折射光為部分線偏振光，折射角為(C) 折射光為線偏振光，折射角不能確定(D) 折射光為部分線偏振光，折射角不能確定圖12-1-8181. 如圖12-1-81所示，一束自然光由空氣射向一塊玻璃，入射角等于布儒斯特角，則界面2的反射光是 (A) 自然光(B) 完全偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面(C) 完全偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面(D) 部分偏振光圖12-1-8484. 如圖12-1-84所示，一束光強為I0的自然光相繼通過三塊偏

37、振片P1、P2、P3后，其出射光的強度為已知P1和P3的偏振化方向相互垂直若以入射光線為軸轉(zhuǎn)動P2, 問至少要轉(zhuǎn)過多少角度才能出射光的光強度為零? (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°2、填空題圖12-2-33. 如圖12-2-3所示，兩縫S1和S2之間的距離為d，介質(zhì)的折射率為n1，平行單色光斜入射到雙縫上，入射角為q，則屏幕上P處，兩相干光的光程差為 _ 圖12-2-44. 如圖12-2-4所示，在雙縫干涉實驗中SS1=SS2，用波長為l的光照射雙縫S1和S2，通過空氣后在屏幕E上形成干涉條紋已知P點處為第三級明條紋，則S1

38、和S2到P點的光程差為 _若將整個裝置放于某種透明液體中，P點為第四級明條紋，則該液體的折射率n _圖12-2-76. 將一塊很薄的云母片(n = 1.58)覆蓋在楊氏雙縫實驗中的一條縫上，這時屏幕上的中央明紋中心被原來的第7級明紋中心占據(jù)如果入射光的波長l = 550 nm, 則該云母片的厚度為_圖12-2-99. 如圖12-2-9所示，在玻璃(折射率n3 = 1.60)表面鍍一層MgF2(折射n2=1.38)薄膜作為增透膜為了使波長為500 nm的光從空氣(折射率n1=1.00)正入射時盡可能減少反射，MgF2膜的最小厚度應(yīng)是 圖12-2-1010. 用白光垂直照射厚度e = 350 nm

39、的薄膜，若膜的折射率n2 = 1.4 , 薄膜上面的介質(zhì)折射率為n1，薄膜下面的介質(zhì)折射率為n3，且n1 < n2 < n3則透射光中可看到的加強光的波長為 11. 分別用波長l1600 nm與波長l2700 nm的平行單色光垂直照射到劈形膜上，劈形膜的折射率為3.1，膜兩側(cè)是同樣的介質(zhì)，則這兩種波長的光分別形成的第七條明紋所對應(yīng)的膜的厚度之差為_nm14. 波長為的平行單色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率為n，第二級明紋與第五條明紋所對應(yīng)的薄膜厚度之差是 _ 16. 由兩塊玻璃片()所形成的空氣劈尖，其一端厚度為零，另一端厚度為0.002cm現(xiàn)用波長為700nm的單色平

40、行光，從入射角度為角的方向射在劈尖的上表面，則形成的干涉條紋數(shù)為 19. 在垂直觀察牛頓環(huán)的實驗中, 當透鏡和玻璃之間為真空時第十個明環(huán)的直徑為1.40´10-2m; 當透鏡和玻璃之間充以某種液體時, 第十個明環(huán)的直徑變?yōu)?.27´10-2m, 則這種液體的折射率為 圖12-2-2121. 用波長為l的單色光垂直照射圖12-2-21所示的牛頓環(huán)裝置，觀察從空氣膜上下表面反射的光形成的牛頓環(huán)若使平凸透鏡慢慢地垂直向上移動，從透鏡頂點與平面玻璃接觸到兩者距離為d的移動過程中，移過視場中某固定觀察點的條紋數(shù)目等于_23. 在邁克耳孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n，厚度為d的

41、透明介質(zhì)薄片，放入后，這條光路的光程改變了 24. 在邁克耳孫干涉儀實驗中，可動反射鏡平移一微小距離，觀察到干涉條紋恰好移動1848條，所用單色光的波長為546.1 nm由此可知反射鏡平移的距離等于 mm (給出四位有效數(shù)字)26. 一束平行光束垂直照射寬度為1.0 mm 的單縫上，在縫后放一焦距為2.0 mm的匯聚透鏡已知位于透鏡焦平面處的中央明紋的寬度為2.0 mm，則入射光波長約為 27. 波長的單色光垂直照射到的單縫上, 單縫后面放置一凸透鏡，在凸透鏡的焦平面上放置一屏幕,用以觀測衍射條紋今測得屏幕上中央明紋一側(cè)第三個暗紋和另一側(cè)第三個暗紋之間的距離為mm, 則凸透鏡的焦距f為 30.

42、 平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費衍射若屏上P點處為第三級暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為_ 個半波帶若將單縫寬度縮小一半，P點處將是_級_紋圖12-2-3232. 如圖12-2-32所示，一束波長的平行光垂直照射到一寬度的單縫上，單縫后透鏡的焦距為當單縫兩邊緣點A、B射向P點的兩條光線在P點的相位差為p時，P點離透鏡焦點O的距離等于_36. 一衍射光柵, 狹縫寬為a, 縫間不透明部分寬為b當波長為600 nm的光垂直照射時, 在某一衍射角 j 處出現(xiàn)第二級主極大若換為400 nm的光垂直入射時, 則在上述衍射角 j 處出現(xiàn)缺級, b至少是a的 倍38. 已知衍射光柵主極大公式(ab)

43、 sinj±kl，k0, 1, 2, 在k2的方向上第一條縫與第六條縫對應(yīng)點發(fā)出的兩條衍射光的光程差D_40. 當自然光以58°角從空氣射入到玻璃板表面上時, 若反射光為線偏振光, 則透射光的折射角為_ 42. 一束光強為I0的自然光垂直穿過兩個偏振片，且兩偏振片的偏振化方向成45°角，若不考慮偏振片的反射和吸收，則穿過兩個偏振片后的光強為_44. 一束由自然光和線偏振光組成的混合光，讓它垂直通過一偏振片若以此入射光束軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強度的最大值是最小值的7倍；那么入射光束自然光和線偏振光的光強比為_45. 一束自然光通過一偏振片后，射到一折射率為的玻璃片

44、上，若轉(zhuǎn)動玻璃片在某個位置時反射光消失，這時入射角i等于_第13章 狹義相對論一、選擇題2. 在伽利略變換下, 經(jīng)典力學的不變量為 (A) 速度 (B) 加速度 (C) 動量 (D) 位置坐標3. 在洛倫茲變換下, 相對論力學的不變量為 (A) 加速度 (B) 空間長度(C) 質(zhì)點的靜止質(zhì)量 (D) 時間間隔7. 在慣性系S中同時又同地發(fā)生的事件A、B，在任何相對于S系運動著的慣性系中測量 (A) A、B可能既不同時又不同地發(fā)生 (B) A、B可能同時而不同地發(fā)生 (C) A、B可能不同時但同地發(fā)生(D) A、B仍同時又同地發(fā)生9. 下面說法中, 唯一正確的是 (A) 經(jīng)典力學時空觀集中反映在洛倫茲變換上 (B) 由于運動時鐘變慢, 所以宇航員出發(fā)前要先把手表撥快一些 (C) 無論用多大的力, 作用多長時間, 也不可能把地面上的物體加速到光速 (D) 公式E = mc2說明質(zhì)量和能量可以互相轉(zhuǎn)換10. 設(shè)S系中發(fā)生在坐標原點的事件A比發(fā)生在x3km處的事件B早0.1ms, 兩事件無因果關(guān)系則以速度v向x軸正方向運動的S¢系上的觀察者看來 (A) 事件A可能比事件B晚發(fā)生 (B) 事件A可能比事件B早發(fā)生 (C) 事件A與事件B同時發(fā)生 (