東北大學大學物理期末考題及答案2011

東北大學大學物理期末考試卷（2011）填空題1.已知兩分振動的振動方程分別為：和，（其中x的單位為m，t的單位為s），則合振動的振幅為A=_____m。2.在駐波中，設波長為λ，則相鄰波節(jié)和波腹之間的距離為________。3．火車A行駛的速率為20m/s，火車A汽笛發(fā)出的聲波頻率為行駛速率為25m/s的火車B，則火車B的司機聽到火車A汽笛聲的頻率為Hz(空氣中的聲速為:340m/s)4．在空氣中，用波長為λ=500nm的單色光垂直入射一平面透射光柵上，第二級缺級光柵常數(shù)d=2.3×10－3mm，則在觀察屏上出現(xiàn)的全部主極大條紋條數(shù)為___5．光的偏振現(xiàn)象說明光波是__________。6．一體積為V的容器內(nèi)儲有氧氣（視為理想氣體，氧氣分子視為剛性分子），其壓強為P，溫度為T，已知玻耳茲曼常數(shù)為k、普適氣體常數(shù)（摩爾氣體常數(shù)）為R，則此氧氣系統(tǒng)的分子數(shù)密度為_____、此氧氣系統(tǒng)的內(nèi)能為_______。7．處于平衡態(tài)A的理想氣體系統(tǒng)，若經(jīng)準靜態(tài)等容過程變到平衡態(tài)B，將從外界吸熱416J；若經(jīng)準靜態(tài)等壓過程變到與平衡態(tài)B有相同溫度的平衡態(tài)C時，將從外界吸熱582J，則從平衡態(tài)A變到平衡態(tài)C的準靜態(tài)等壓過程中，系統(tǒng)對外界所作的功為J。8．不考慮相對論效應，電子從靜止開始通過電勢差為U=300V的靜電場加速后，其德布羅意波長為_____nm。(電子靜止質(zhì)量：；電子電量：；普朗克常量：)9．描述微觀粒子運動的波函數(shù)(r,t)須滿足的條件是、連續(xù)、有限、歸一。選擇題1．一平面簡諧波沿x軸負方向傳播，其振幅，頻率，波速。若t=0時，坐標原點處的質(zhì)點達到負的最大位移，則此波的波函數(shù)為：【】（A）（B）（C）2．一容器內(nèi)儲有4mol的CO2氣體（視為理想氣體系統(tǒng)），當溫度為T時，其內(nèi)能為：【】（A）12RT（B）10RT（C）12kT3．一束的自然光依次通過兩個偏振片，當兩偏振片的偏振化方向之間的夾角為300時，透射光強為I；若入射光的強度不變，而使兩偏振片的偏振化方向之間的夾角為450時，則透射光的強度為：【】（A）（B）（C）4．關(guān)于激光以下哪種說法是錯誤的【】（A）激光具有方向性好、單色性好、相干性好、能量集中的特性（B）.激光是由于原子的受激輻射而得到的放大了的光（C）激光是由于原子的自發(fā)輻射產(chǎn)生的5．在加熱黑體過程中，其最大單色輻出度對應的波長由0.8m變到0.4則其輻出度增大為原來的：【】（A）2倍（B）16倍（C）4倍三、圖為一沿X軸負方向傳播的平面簡諧波在t=0時的波形圖,波速為0.08m/s，，求：（1）坐標原點O處質(zhì)點的振動方程；（2）該平面簡諧波的波動方程；（3）位于x1=0.20m與x2=0.35mPQn2n3空氣dm四、如圖所示，空氣中，一折射率n2=1.30的油滴落在n3=1.50的平板玻璃上，形成一上表面為球面的油膜，油膜中心最高處的高度dm=n2n3空氣dm現(xiàn)用λ=500nm的單色光垂直照射油膜，從上表面觀察，求：（1）油膜周邊是暗環(huán)還是明環(huán)？（2）整個油膜可看到幾個完整的暗環(huán)？3）整個油膜可看到幾個完整的明環(huán)？五、空氣中，在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，縫寬b=0.60mm，透鏡焦距f=0.40m，有一與狹縫平行的觀察屏放置在透鏡焦平面處，以波長λ=600nm的單色光垂直照射狹縫，如圖所示，求：（1）在屏上，離焦點O為xp=1.4mm處的點P，（2）在屏上，中央明紋的寬度為多少？fxpOP3）fxpOPAABCpo4Vo4poVopVO第六題圖六、某種雙原子分子理想氣體（分子視為剛性分子）進行ABCA的循環(huán)過程，其中AB為等容過程、BC為等溫過程、CA為等壓過程。已知氣體在狀態(tài)A的壓強為Po、體積為Vo，如圖所示，設普適氣體常數(shù)（摩爾氣體常數(shù)）為R，求：(1)AB、BC、CA三個過程中系統(tǒng)與外界交換的熱量；(2)整個過程的循環(huán)效率η；(3)如果此理想氣體系統(tǒng)的物質(zhì)的量為1摩爾，計算AB過程中，系統(tǒng)熵的增量。（）七、1、在光電效應中，用頻率為ν的單色光照射某種金屬時，逸出光電子的最大初動能為Ek，求當用頻率為2ν的單色光照射此種金屬時，逸出光電子的最大初動能？2、在康普頓散射中，入射光子的波長為0.12nm，入射光子與一靜止的自由電子相碰撞，碰撞后，光子的散射角為900，求：（1）散射光子的波長？（2）碰撞后，電子的動能、動