大學物理試卷答案及評分標準

2016—2017學一學期考試試卷A卷答案及評分標準大學物理1-2一、簡答題（每題4分，共16分）1.分別從運動學和動力學兩個方面說明什么是簡諧振動？知識點：平面簡諧波類型：A答案：運動學方面：運動方程中位移與時間滿足正弦或余弦函數關系動力學方面：物體在線性回復力作用下在平衡位置做周期性往復運動，其動力學方程滿足2.速率分布函數的物理意義是什么?試說明下列各式的物理意義：(1)；(2)；(3)；知識點波速與振動速度類型A答案:反映了分子在速率v附近單位速度區(qū)間的概率大小反映了在區(qū)間的分子數占總分子數的百分比反映了在區(qū)間的分子數反映了在區(qū)間的分子數占總分子數的百分比什么叫波的干涉現象？獲得相干光的方法有哪幾種？知識點：光的干涉類型A答案：當頻率相同、振動方向平行、相位相同或相位差恒定的兩列波相遇時，使某些地方振動始終加強，而使另一些地方振動始終減弱的現象，叫做波的干涉現象。獲得相干光的方法有兩種：振幅分割法和波陣面分割法。4.闡明熱力學第二定律兩種表述，并結合循環(huán)過程說明為什么兩條絕熱線不能相交？知識點：熱力學第二定律類型A答案：開爾文表述：不可能制成一種循環(huán)工作的熱機，它只從單一熱源吸收熱量，并使其全部變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?。克勞修斯表述：熱量不可能自動地由低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。在P-V圖中，在兩條相交絕熱線基礎上增補一等溫膨脹過程（亦可是等體升壓或者等壓膨脹過程）構成循環(huán)過程，若次循環(huán)過程成立，此循環(huán)過程的結果是只在一個熱源中吸熱使其轉變?yōu)橛杏霉Χ鴮ν饨绮话l(fā)生影響，這違背熱力學第二定律，因此兩條絕熱線不能相交。二、選擇題（每小題3分,共24分）1.兩個同方向、同頻率的簡諧振動，振幅均為A，若合振幅也為A，則兩分振動的相位差為（）（A）2π/3（B）π/3（C）π/6（D）π/2知識點：簡諧振動類型：B答案：A2.一平面簡諧波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，下列說法正確的是（）（A）BC兩點振動方向相同，B點相位比C點相位超前（B）BC兩點振動方向相反，B點相位比C點相位超前（C）BC兩點振動方向相反，B點相位比C點相位落后（D）BC兩點振動方向相反，B點相位比C點相位落后知識點：波形圖類型：A答案：B3.一劈尖干涉如圖所示，當劈尖的夾角增加時，干涉條紋將如何變化（）(A)條紋間隔變大，向左移動(B)條紋間隔變大，向右移動(C)條紋間隔變小，向左移動(D)條紋間隔變小，向右移動知識點：光程類型：A答案：C4．波長為的單色光垂直入射于光柵常數cm的平面衍射光柵上，可能觀察到光譜線的最高級次為第（）級.(A)1(B)2(C)3(D)4知識點：光柵衍射類型：B答案：C5.一束光強為的自然光，相繼通過三個偏振片、、后，和偏振化方向相互垂直，出射光的光強為，若以入射光線為軸，旋轉，要使出射光的光強為零，要轉過的角度是（）：（A）30°（B）90°（C）60°（D）45°知識點：光的偏振類型：A答案：D6．關于溫度的意義，有下列幾種說法不正確的是（）（A）氣體的溫度是分子平均平動動能的量度（B）氣體的溫度是大量氣體分子熱運動的集體表現，具有統(tǒng)計意義（C）溫度的高低反映物質內部分子運動劇烈程度的不同（D）從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度知識點：理想氣體溫度類型：A答案：D7．下列現象不違反熱力學第二定律的是（）（A）熱量自動從低溫物體傳遞給高溫物體不引起其它變化（B）在等溫膨脹過程中，氣體從高溫熱源吸收熱量全部用來對外做功。（C）熱機的效率可以達。（D）氣體自由擴散，然后又自動收縮回原來的狀態(tài)，這一過程不引起其它變化。知識點：氣體動理論類型：A答案：B8.一個電子在加速器中被加速，其動能與靜能相等時，此時電子的速度為（）：（其中c為光速）(A)（B）（C）(D)知識點：相對論的能量類型A答案A9.關于駐波，下列說法錯誤的是()(A)波節(jié)兩側各點相位相反，兩波節(jié)間的各點相位相同；(B)相鄰兩波節(jié)或波腹之間的距離為λ/2;(C)形成駐波的反射波與入射波在界面處必然有相位差；(D)波腹處質點振幅最大，波節(jié)處質點振幅最小。知識點：駐波類型B答案C10.質子在加速器中被加速，當其動能為靜止能量的4倍時，其質量為靜止質量的幾倍?()：(A)4 (B)5 (C)6 (D)8知識點：相對論的能量類型A答案B三、填空題（每空3分,共30分）1.1.如右圖所示為一平面簡諧波在時刻的波形圖，則質點P的振動方程為。答案知識點振動的合成類型A2.玻璃劈尖放在空氣中，劈尖角，用波長為600nm的單色光垂直照射，測得相鄰兩暗紋間距為0.20cm，該玻璃的折射率為________，劈尖處是______條紋（填明紋或暗紋）。答案1.5,暗類型A3.在單縫衍射實驗中，縫寬b=0.2mm，透鏡焦距f=0.4m，入射光波長=500nm，第2級明紋到中心的距離為________mm答案2.5mm知識點單縫衍射類型A4．波長為500nm的單色光垂直入射到光柵上，第2級明條紋出現在sin=0.25處，光柵常數為__________,可能看到的最大衍射級別為__________。答案4000nm,7知識點，光柵衍射，類型B5.一束自然光入射到兩塊疊放在一起的偏振片上，轉動第二塊偏振片，測得透射光的強度為最大透射光強度的一半，則此時兩偏振片的偏振化方向夾角=.答案知識點馬呂斯定律類型A6.容器內盛有CO2氣體，壓強為、溫度為27oC，分子平均平動動能為_______________;1mol該氣體的內能為__________.(,)答案：知識點，理想氣體的內能，類型A7.在等壓過程和等體過程中，1mol理想氣體，溫度升高1K，等壓過程要相比等體過程，過程做功較多，多做的功為焦耳。答案：等壓知識點，理想氣體過程，類型A8.設聲波在介質中的傳播速度為u，聲源的頻率為，若聲源S不動，而接收器R相對于介質以速度沿著S、R連線向著聲源S運動，則位于S、R連線中點的質點P振動頻率為.答案：知識點開普勒效應類型C四、計算題（共3小題，每題10分，共30分)1一平面簡諧波在t=0時刻波形如圖所示，設此簡諧波的頻率為250Hz,且此圖中點P的運動方向向上，求：（1）該波的波函數，（2）距離原點為5m知識點：振動方程與波函數類型B答案：，該波沿x軸負方向傳播1分由旋轉矢量可知2分1分波函數2分將x=5代入波函數2分2分2一單色光垂直照射在厚度均勻的油膜上，油膜覆蓋在玻璃板上，所用單色光的波長可以連續(xù)調節(jié)，觀察到500nm和700nm的兩個波長的光在發(fā)射中消失，油的折射率為1.25，玻璃的折射率為1.50，求油膜的厚度為多少？（10分）知識點：薄膜干涉類型：A答案：由折射率關系，,反射光無附加光程差2分反射光相干減弱的條件為2分設2分1分1分2分3、（10分）單原子理想氣體的循環(huán)過程的圖如圖所示，已知Vc=2Va，點的溫度為Ta。試畫出此循環(huán)的圖，說明此循環(huán)是熱機循環(huán)還是制冷循環(huán)？試以、普適氣體常量表示、、過程中吸收的熱量。求此循環(huán)效率。知識點：熱機效率，類型C答案：（1）圖略，熱機循環(huán)