2013-2014學(xué)年第一學(xué)期《大學(xué)物理II》（12級(jí)機(jī)電）試卷（答案）

PAGE第9頁(yè)（共8頁(yè)）2013-2014學(xué)年第一學(xué)期《大學(xué)物理Ⅱ》課內(nèi)考試（A卷）授課班號(hào)年級(jí)專業(yè)機(jī)電12級(jí)學(xué)號(hào)姓名題號(hào)一二三四五總分審核12答案題分242812121212得分答題卡（選擇題、填空題部分）一、選擇題（共24分，每題3分）題號(hào)12345678答案CCCBCBBC二、填空題（共28分，每空2分）1．最大；最大；最大；為零2．不動(dòng)；上移3．；4．正；5．200；2526．偏??；1450一、選擇題（答案寫在答題卡上）1、一倔強(qiáng)系數(shù)為的彈簧與一質(zhì)量為的物體組成彈簧振子的固有周期為，若將此彈簧剪去一半的長(zhǎng)度并和一質(zhì)量為的物體組成一新的振動(dòng)系統(tǒng),則新系統(tǒng)的固有周期為（▇）2、在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，下列哪種方法可以使屏上的干涉條紋間距變大(▇)使屏靠近雙縫;把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄;使兩縫的間距變小;改用波長(zhǎng)較小的單色光源.3、薄膜兩表面平行，單色平行光垂直入射，設(shè)入射光在介質(zhì)1中的波長(zhǎng)為，薄膜的厚度為d，且，則兩束反射光的光程差為（▇）4、在一個(gè)體積不變的容器中，儲(chǔ)有一定量的某種理想氣體，溫度為時(shí)，氣體分子的平均速率為，分子的平均碰撞頻率為，平均自由程為，當(dāng)氣體溫度升高為時(shí)，氣體分子的平均速率，分子的平均碰撞頻率和平均自由程分別為（▇）；；；5、三個(gè)偏振片、與堆疊在一起，與的偏振化方向相互垂直，與的偏振化方向間的夾角為，強(qiáng)度為的自然光入射于偏振片，并依次透過(guò)偏振片、與后的光強(qiáng)為（▇）；；；6、兩波長(zhǎng)均為，振幅均為、頻率均為、傳播方向相反的平面簡(jiǎn)諧波相遇疊加形成的駐波某一瞬間的波形圖如圖所示，此刻所有質(zhì)點(diǎn)都經(jīng)過(guò)平衡位置。圖中、、三處為相鄰的3個(gè)波節(jié)位置。點(diǎn)、分別為、的中點(diǎn)，其中點(diǎn)在此瞬間的振動(dòng)速度方向向上。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（▇）;點(diǎn)此瞬間的振動(dòng)位相為;此瞬間、兩波節(jié)之間（不含、兩點(diǎn)）所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向都向上;此瞬間、兩波節(jié)之間（不含、兩點(diǎn)）所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向都向下.7、設(shè)某種假想氣體的分子速率分布的圖如圖所示，其中：為總分子數(shù)，為速率分布函數(shù)。圖中三角形面積的值為多少？（▇）;;;8、如圖所示，在圖中、兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量理想氣體的平衡狀態(tài)（三個(gè)狀態(tài)參量為、、）和平衡狀態(tài)（三個(gè)狀態(tài)參量為、、），已知，氣體從狀態(tài)經(jīng)某一準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程變化到狀態(tài)。下列表達(dá)式中的正確是（▇）;;;.二、填空題（答案寫在答題卡上）1、一平面簡(jiǎn)諧行波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，當(dāng)某質(zhì)元經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，它的動(dòng)能▲，勢(shì)能▲；一水平彈簧振子系統(tǒng)，當(dāng)物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)能▲，勢(shì)能▲。（填“最大”或“為零”）2、在夫瑯禾費(fèi)單縫衍射中，若將單縫沿垂直于透鏡光軸方向向上稍作平移，條紋將▲；若將透鏡向上稍作平移，條紋將▲。（填“上移”、“下移”或“不動(dòng)”）3、一功率為的振源在無(wú)吸收的各向同性介質(zhì)中發(fā)射球面波，則離振源處波的強(qiáng)度為▲。若該處球面波的振幅為，則離振源處的球面上質(zhì)點(diǎn)的振幅為▲。4、已知一平面簡(jiǎn)諧行波的波動(dòng)函數(shù)為，其中，，為正值恒量。則該簡(jiǎn)諧波的傳播方向是沿軸▲向（填“正”或“負(fù)”）；波速為▲。5、如圖所示，系統(tǒng)從狀態(tài)沿變化到狀態(tài)的過(guò)程中，外界有的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)外界作功.如果系統(tǒng)從狀態(tài)沿另一曲線回到狀態(tài)，外界對(duì)系統(tǒng)作功，則此曲線過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能減少▲；放出的熱量為▲.6、將符合標(biāo)準(zhǔn)的兩直徑相同軸承鋼珠、和待測(cè)鋼珠一起放在真空中的兩塊平板玻璃之間，用波長(zhǎng)為的入射光垂直入射，觀察到劈尖的等厚干涉條紋如圖所示，其中鋼珠、所處的干涉明紋級(jí)數(shù)比鋼珠所處的干涉明紋級(jí)數(shù)大5，則鋼珠的直徑比標(biāo)準(zhǔn)鋼珠、的直徑▲（填“偏大”或“偏小”）▲.三、問(wèn)答題（本題滿分12分）如圖所示，在上一點(diǎn)有兩條相交的絕熱線和等溫線，直線過(guò)程與這兩條線的切點(diǎn)為和，其中和處在同一條等溫線上?；卮鹣铝袉?wèn)題：①②①②等溫線和絕熱線分別是曲線①和②中的哪一條？（每空1分，計(jì)2分）答：①是等溫線；②是絕熱線。（填“①”或“②”）（2）過(guò)程中哪個(gè)狀態(tài)溫度最高？（2分）答：狀態(tài)的溫度最高。（填“”、“”、“”或“”）（3）過(guò)程中哪個(gè)狀態(tài)附近？（2分）答：狀態(tài)附近。（填“”、“”、“”或“”）（4）判斷過(guò)程中、、的正負(fù)。（每空1分，計(jì)3分）答：過(guò)程中；；.（填“”、“”或“”）（5）判斷過(guò)程中、、的正負(fù)。（每空1分，計(jì)3分）答：過(guò)程中；；.（填“”、“”或“”）四、計(jì)算題（共24分）得分閱卷1、（43分=12分）一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)向傳播，時(shí)刻的波形如圖所示,計(jì)算：得分閱卷（1）該平面簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)；（2）該平面簡(jiǎn)諧波的周期；（3）坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初相位；（4）該平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)表達(dá)式。yy(m)0.05x(m)0.1u=10m/s1m0解：（1）由圖可知，坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位相為，左側(cè)最近交點(diǎn)坐標(biāo)為，故波長(zhǎng)，故y(m)xy(m)x(m)0.1u=10m/s0（3）時(shí)波形圖如圖所示，可知（4）得分閱卷2、（3分+6分+3分=12分）波長(zhǎng)的單色光垂直入射在一光柵上，第2級(jí)、第3級(jí)譜線分別出現(xiàn)在衍射角、滿足下式的方向上，即，，第4級(jí)缺級(jí)，試求：得分閱卷（1）光柵常數(shù)等于多少？（2）光柵上狹縫寬度有多大？（3）在屏上可能出現(xiàn)的全部譜線的級(jí)數(shù)。解：（1），（2）缺級(jí)（為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只考慮正級(jí)次）：A）若，則等條紋缺級(jí)，符合題意；B）若，則，等條紋缺級(jí)，但據(jù)題第2級(jí)并未缺級(jí)，不符合題意，應(yīng)舍卻這一情形；C）若，則，，由于為整數(shù)，故為分?jǐn)?shù)時(shí)并不表示缺級(jí)，符合題意；D）若，則，，即光柵常數(shù)小于或等于縫寬，這是不可能的，也應(yīng)舍卻這一情形；綜上，，或，，（3），初步判斷可能看到等級(jí)次的條紋。再考慮缺級(jí)，不論，還是，在以上可能看到的條紋中缺少的都是的條紋，故在屏上可能出現(xiàn)的全部譜線的級(jí)次為：，共15條。得分閱卷五、證明題(本題滿分12得分閱卷四沖程汽油機(jī)的奧托循環(huán).一定質(zhì)量比熱容比的剛性理想氣體經(jīng)歷如圖所示的四個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)