大學(xué)物理期末試卷(帶答案)

大學(xué)物理期末試卷(A)(2012年6月29日9:00-11:30)—專業(yè)組口號姓名成績(閉卷)一、□□□□ 4口)1．對室溫下定體摩爾熱容C=2.5R1．對室溫下定體摩爾熱容V,m熱量之比W/Q等于：1D】(A) 1/3；(B)1/4；(C)2/5；(D)2/7。2.如圖所示，一定量的理想氣體從體積V1膨脹到體積V2分別經(jīng)歷的過程是:A?B等壓過程 ；A?C等溫過程 ；A?D絕熱過程.其中吸熱最多的過程 【A】是A?B.是A?C.?是A?D.V為氣體摩爾數(shù))計(jì)算理想氣體內(nèi)能增量時，此式 ：【B】(D)既是 A?B,也是 V為氣體摩爾數(shù))計(jì)算理想氣體內(nèi)能增量時，此式 ：【B】3.用公式 ？E=VCV?T(式中 CV為定容摩爾熱容量，TOC\o"1-5"\h\z(A)只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等容過程 .⑻只適用于一切等容過程 .?只適用于一切準(zhǔn)靜態(tài)過程 .(D)適用于一切始末態(tài)為平衡態(tài)的過程,問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉?氣缸中有一定量的氦氣 (視為理想氣體)，經(jīng)過絕熱壓縮，體積變?yōu)樵瓉淼囊话?問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉淼膸妆叮俊魾】(A)22/5(B)21/5(C)21/3(D)22/35．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：【D】口AW可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功?？贐)熱可以由高溫物體傳到低溫物體，但不能由低溫物體傳到高溫物體。(C□不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程。(D)一切自發(fā)過程都是不可逆。6.如圖所示， 用波長九二600nm的單色光做楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)，明紋極大的位置，則此玻璃片厚度為：【 B】在光屏P處產(chǎn)生第五級明紋極大，的薄透明玻璃片蓋在其中一條縫上，此時現(xiàn)將折射率 n=1.5P處變成中央(A)5.01在光屏P處產(chǎn)生第五級明紋極大，的薄透明玻璃片蓋在其中一條縫上，此時現(xiàn)將折射率 n=1.5P處變成中央⑻6.0110-4cm?7.0。10-4cm(D)8.0110-4cm7口下列論述錯誤 口口的是：【D7口下列論述錯誤 口口的是：【D】(A)當(dāng)波從波疏媒口 (?u較小)向波密媒質(zhì)相突變 ？。⑻機(jī)械波相干加強(qiáng)與減弱的條件是：加強(qiáng)(?u較大)傳播，在界面上反射時，A①=2k兀;A①=(2k+1)?？诜瓷洳ㄖ挟a(chǎn)生半波損失，其實(shí)質(zhì)是位?惠更斯原理：任何時刻波面上的每一點(diǎn)都可作為次波的波源，各自發(fā)出球面次波；在以后的任何時刻，所有這些次波面的包絡(luò)面形成整個波在該時刻的新波面(D)真空中波長為?惠更斯原理：任何時刻波面上的每一點(diǎn)都可作為次波的波源，各自發(fā)出球面次波；在以后的任何時刻，所有這些次波面的包絡(luò)面形成整個波在該時刻的新波面(D)真空中波長為500nm綠光在折射率為B點(diǎn)經(jīng)過的實(shí)際路程為 1250nm。1.5的介質(zhì)中從A點(diǎn)傳播到 B點(diǎn)時，相位改變了5口,則光從A點(diǎn)傳到8.在照相機(jī)鏡頭的玻璃片上均勻鍍有一層折射率n8.在照相機(jī)鏡頭的玻璃片上均勻鍍有一層折射率n小于玻璃的介質(zhì)薄膜，以增強(qiáng)某一波長?的透射光能量。假設(shè)TOC\o"1-5"\h\z光線垂直入射，則介質(zhì)膜的最小厚度應(yīng)為： 【D】(A)九/n⑻九/2n(C)九/3n(D)九/4n.在單縫口瑯和口衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為 九的單色光垂直入射在寬度為 a=4九的單縫上，對應(yīng)于衍射角為 30o的方向，單縫處波口面可分成的半波帶數(shù)目為口 B】(A)2個；⑻4個；(C)6個；(D)8個；.在單縫口瑯和口衍射實(shí)驗(yàn)中，口增大縫寬，其它條件不變，則中央明條紋【 A】(A)寬度變?。?B)寬度變大；(C)寬度不變，且中心強(qiáng)度也不變； (D)寬度不變，但中心強(qiáng)度增大；11口在一個容積不變的容器中，口有一定量的理想氣體，溫度為 T0,氣體分子的平均速率為 %，分子平均碰撞次數(shù)為 Z0，平均自由程 入?？跉怏w溫度升高為 4To時，氣體分子的平均速率 V、分子平均碰撞次數(shù) Z、平均自由程萬分別為：【B】( A) V=4V0，Z=4Z0，無=4無0;( B)V=2V0,Z=2Z0,無=無0;( C) V=2V0，Z=2Z0，無=4無0;口 D)V=4V0,Z=2Z0,無=無0口12口一定量的理想氣體儲存于某一容器內(nèi)，溫度為 T,氣體分子的質(zhì)量為 m,根據(jù)理想氣體的分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在 x方向的分量平方的平均值為 【D】(A)V2='3kT, 口((A)V2='3kT, 口(B)1mV2=1.；3kT

x3\；；(C)打="；(xmD)Vx2kTm.在簡諧波傳播過程中，口傳播方向相距為 3九/2,(.在簡諧波傳播過程中，口傳播方向相距為 3九/2,(?為波長)的兩點(diǎn)的振動速度必：(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 ？。【A】.一束白光垂直照射在一光柵上，在形成的同一級光柵光譜中，偏離中央明紋最遠(yuǎn)的是：【D】(A)紫光(B)綠光(C)黃光(D)紅光15.如圖所示，一光學(xué)平板玻璃A15.如圖所示，一光學(xué)平板玻璃A與待測工件B之間形成空氣口尖，用波長?=600nm的單色光垂直入射?？吹降姆瓷涔獾母缮鏃l紋如圖所示。有些條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其右邊條紋的直線部分相切。則工件的上表面缺陷是： 【B】(A)不平處為凸起紋，最大高度為 600nm;⑻不平處為凸起紋，最大高度為 300nm；(C)不平處為凹槽，最大深度為 600nm;(D)(A)不平處為凸起紋，最大高度為 600nm;⑻不平處為凸起紋，最大高度為 300nm；(C)不平處為凹槽，最大深度為 600nm;(D)不平處為凹槽，最大深度為 350nm16.使一光強(qiáng)為I0的平面偏振光先后通過兩個偏振片夾角分別是aand90。,則通過這兩個偏振片后的光強(qiáng)I是：【C】(A)Icos2a/2；(B)0；(C)Isin2(2a)/4；00Isin2a/4；0Icos2a

017.相應(yīng)于黑體輻射的最大單色輻出度的波長叫做峰值波長九，隨著溫度mT的增高，九將向短波方向移動，這m一結(jié)果稱為維恩位移定律。若b=2.897x10-3mk，則兩者的關(guān)系經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定為口A】(A)Tk=b(B)九二bT(C)九=bT4(D)T=b九1TOC\o"1-5"\h\zm m m mhh …h(huán)、18.關(guān)于不確定關(guān)系 AxAp＞力(力= )有以下幾種理解。x 2兀⑷不確定關(guān)1.33⑷不確定關(guān)1.33Q)(1)粒子的動量不可能確定； (2)粒子的坐標(biāo)不可能確定；系不僅用于電子和光子，也適用于其它粒子。其中正確的是口(A)(1)、(2)(B)(2)、(4)(C)(3)、⑷(D)(4)、19.下列判斷正確的是：.光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光的波動性質(zhì)，光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波。.光在裝滿水的玻璃容器底部反射時的布儒斯特角是⑶.實(shí)物粒子與光子一樣，口具有波動性，亦具有粒子性。⑷.光子具有波粒二象性，電子只具有粒子性。(5).德布羅意認(rèn)為實(shí)物粒子既具有粒子性，也具有波動性。⑶粒子的動量和坐標(biāo)不可能同時確定；C】⑴【A】41.1o。(設(shè)玻璃折射率 1.50□水折射率(6).描述粒子運(yùn)動波函數(shù)為v(r,t)，則ww*表示t時刻粒子在r(x,y,z)處出現(xiàn)的概率密度。.關(guān)于概率波的統(tǒng)計(jì)解釋是：在某一時刻，在空間某一地點(diǎn)，粒子出現(xiàn)的概率正比于該時刻、該地點(diǎn)的波函數(shù)。(A)(1)、(3)(A)(1)、(3)、(5)、(C)(3)、(4)、(5)、(E)(1)、(3)、(5)、(6)(B)(1)、(2)、(3)、(6)(D)(1)、(4)、(5)、(6)、(7)(F)(1)、(2)、(4)(6)(3)、(4)(5)、(6)、(7)【A】【A】A)溫度不變，熵增加； B)溫度升高，熵增加；C)溫度降低，熵增加； D)溫度不變，熵不變。二、填空( 9％).設(shè)入射波的表達(dá)式為y=Acos2兀(2+x),在x=0發(fā)生反射，反射點(diǎn)為一口定端,則駐波的表達(dá)式1 Tk

x 兀、j=2Asin2k—cos(2kvt+)x 兀、j=2Asin2k—cos(2kvt+)。九 22．一個觀測者在鐵路邊，看到一列火車從遠(yuǎn)處開來，他測得遠(yuǎn)處傳來的火車汽笛聲的頻率為身旁駛過而遠(yuǎn)離他時，他測得汽笛聲頻率降低為540Hz，口火車行駛的速度650Hz，當(dāng)列車從v=30.5m/s「s 口.一頻率為v的入射光子與起始靜止的自由電子發(fā)生碰撞和散射．如果散射光子的頻率為為p，則在與入口光子平行的方向上的動量守恒定律的分量形式為。v'，反沖電子的動量hv；c=cos。hv]c+pcos9.ODDm級暗環(huán)的直徑 D與平口透鏡的曲率半徑 R及入射光波長口之間關(guān)系式為：m(D□(4mR□)1/2)如已知口，用實(shí)驗(yàn)方法測量暗環(huán)直徑 D，就可以根據(jù)上式算出球面的曲率半徑 R。由于mm平板玻璃和平口透鏡的接觸點(diǎn)受力會產(chǎn)生形變，而且接觸點(diǎn)處也可能存在塵?；蛉毕莸龋谂ｎD口的中心可能不是暗點(diǎn)而使級數(shù)不易確定。加之牛頓環(huán)的干涉條紋并不銳細(xì)，在測量直徑時基線對準(zhǔn)條紋時的定位誤差約為條紋間距的 1/10，因此在實(shí)際操作中常常采用如下公式：(R=(D2-D2)/4(m-n)口)，式中D和D分別為第m級和第n級暗環(huán)的直徑。mn mn.分光計(jì)主要由平行光管、望遠(yuǎn)鏡、載物臺和讀數(shù)裝置四部分組成。平行光管的作用是發(fā)射平行光。.一卡諾熱機(jī) (可逆的 )，低溫?zé)嵩吹臏囟葹?271，熱機(jī)效率熱機(jī)效率提高為 50%,若低溫?zé)嵩幢３植蛔儯瑒t高溫?zé)嵩吹臏囟仍黾尤?一駐波波函數(shù)為 j=0.01cos20x?cos7501(m)求：40%,其高溫?zé)嵩礈囟葹锳T=200C?！婵赥1=127C0℃。今欲將⑴形成此駐波的兩行波的振幅和波速各為多少 ？⑵相鄰波節(jié)間的距離多大⑶寫出質(zhì)點(diǎn)振動的速度方程(4)討論該駐波的相位傳播和能量傳播情況( 101)廖四.四.一衍射光柵，每厘米有 200條透光縫，每條透光縫寬為現(xiàn)以X=600nm單色平行光垂直照射光柵，求：⑴光柵常數(shù)(2)透光縫a的單縫衍射中央明條紋的角寬度⑶透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少a=2x10-3cm，在光柵后放一焦距 f=1m的凸透鏡，(4)在該寬度內(nèi)，有幾個光柵衍射主極大 ？(1口口)解：單縫衍射中央明條紋的角寬度：中央明條紋寬度：*A9解：單縫衍射中央明條紋的角寬度：中央明條紋寬度：*A9=2,上,

0aA9=6x10-4rad0*Ax=f?A9=2f?—,

0 0aAx=6x10-2m0光柵常數(shù)：10-光柵常數(shù)：10-2

d= m,200d=5x10-5m單縫衍射的第一級暗紋的位置： asin中=k'*,asin①]=*在該方向上光柵衍射主極大的級數(shù)： dsin3=k*1兩式相比：k=—，將a=2義10-5m和d=5義10-5m帶入：k=2.5a即單縫衍射中央明條紋寬度內(nèi)有 5個光柵衍射主極大：＋ 2，＋1，0，－1，－2五口一球形魚缸半徑為 20cm,水中一條金魚停在魚缸的水平半徑的中點(diǎn)處 ，從外面看金魚的像在何處 ？是實(shí)像還是虛像?畫出光路圖。 (10％)六口3mol氧氣在壓強(qiáng)為兩個大氣壓時體積為六口3mol氧氣在壓強(qiáng)為兩個大氣壓時體積為(1)求這一過程的最大壓強(qiáng)和最高溫度；(2)求這一過程中氧吸收的熱量，對外做的功以及內(nèi)能的變化；(1口口)⑶在(1口口)七．一粒子在一維勢場TOC\o"1-5"\h\z中運(yùn)動，求粒子的能級和對應(yīng)的波函數(shù)。 DDDD解：U(x)與t□□□□□□□□□□□□ S—方程□□□□□□□□□:x<0 -吐d2-V(x)+U(x)V(x)=EV(x) ①2mdx21 1 1: 0<x<a-V_x(x)=Ev(x) ②2mdx22 *2: x>a-莊-色-V(x)+U(x)V(x)=EV(x) ③2mdx23 3 3由于(1)、(3)□□□□□□ U(x)=8□□□□□□□□□口粒子不能運(yùn)動到勢口以外的地方去。方程(2)可變?yōu)?d2V2(x)+2mEv(x)=0dx2 方2 2令k2=2mE，得力2其解為V(x)=Asinkx+Bcoskx④2□□□□□□□□□□□□□ A,B,由連續(xù)性條件，得V(0)=