大学物理(下)期末复习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/15 5:07:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

大学物理(下)期末复习题

一、填空题

1、 振幅为A的简谐振动在 位置动能最大,在 位置势能最大, 位置势能与动能相等。

2.有一平面简谐波沿x轴正方向传播,波速为6m/s,已知在x?0处的质点的振动方程为y?0.1cos(3?t??2)(m),则波动方程为 ;质点在x轴上

x??3m处的振动方程为 ,x??3m处的振动加速度为 。

125t?0.37x) (SI),其角频率? =______,波3.一平面简谐波的表达式为 y?0.025cos(速u =________,波长? = 。

4. 一列平面简谐波沿x轴正向无衰减地传播,波的振幅为 2×103 m,周期为0.01 s,波速为400 m/s. 当t = 0时x轴原点处的质元正通过平衡位置向y轴正方向运动,则该简谐波的表达式为________________。

-5. 已知波源的振动周期为4.00×102 s,波的传播速度为300 m/s,波沿x轴正方向传播,则位于x1 = 10.0 m 和x2 = 16.0 m的两质点振动相位差为__________。

-

6. 如图所示,两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹。如果两滚珠之间的距离L变大,则在L范围内干涉条纹的数目 ,条纹间距 (填变化情况)。

7. 如图所示,波长为?的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上,若薄膜厚度为e,而且n1?n2?n3,则两束透射光的位相差

n1?n2en3为 。

8. 在复色光照射下的单缝衍射图样中,某一波长单色光的第3级明纹位置恰与波长?=600nm的单色光的第2级明纹位置重合,这光波的波长 。

9.在单缝衍射中,沿第二级明纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带,沿第三级暗纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带,若用波长为?的单色光照射时沿衍射角为?方向,宽度为b的单缝可分为 个半波带。

10. 在单缝衍射实验中,缝宽a = 0.2mm,透镜焦距f = 0.4m,入射光波长?= 500nm,则在距离中央亮纹中心位置2mm处是 纹.

11.氢气在不同温度下的速率分布曲线如图所示,则其中曲线1所示温度T1与曲线2所示温度T2的高低有T1 T2(填 “大于”、“小于” 或“等于” )。

f(v)(1) ⑵ v0

1

12.温度为T 的热平衡态下,物质分子的每个自由度都具有的平均动能为 ;温度为T 的热平衡态下,每个分子的平均总能量 ;温度为T 的热平衡态下,

?mol(??m0/M为摩尔数)分子的平均总能量 ;温度为T 的热平衡态下,每个分

子的平均平动动能 。

13.在相同的温度和压强下,各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 ,各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为

14.在相同温度下,氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为 ,方均根速率的比值为 。

15.现有两条气体分子速率分布曲线⑴和⑵,如图。若两条曲线分别表示同一气体处于不同温度下的速率分布,则曲线 表示气体的温度较高。若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布,则曲线 表示的是氧气的速率分布。 16.一容器内储有氧气,其压强为P?4.14?105pa,若单位体积f(v) 内的分子数n?1.00?1026个/m3

⑴该气体的温度为______________

⑵单个分子的平均转动动能为_______________________ ⑶每一摩尔氧气的内能为______________________________ 17、 质量为64g的氧气,温度从10oC升到60oC,(1)体积不

0 变,气体内能改变___ _、吸收的热量__ _;(2)压强不变气

体内能的改变_ _、吸收的热量、___ _。

??1 2 ν 18、2mol惰性气体,在温度为300K,压强为1.0?105Pa时,等温地压缩到2.0?105Pa,气体放出的热量_ _。

19、爱因斯坦狭义相对论的基本原理是 、 。 20、在一束电子中,电子的动能为200eV,此电子的德布罗意波长为 。

二、选择题

tx?y?0.10cos2[?(?)?]242,该波在t = 0.5 1.一平面简谐波沿Ox正方向传播,波动表达式为

s时刻的波形图是 [ ]

y (m)y (m)

y (m) 2 x (m)

O -0 .102 y (m) 2 x (m)

(D ) 0.10 O 2 0.10 x (m) O (A ) x (m) O (C ) -00 .1(B )

2.横波以波速u沿x轴负方向传播。t时刻波形曲线如图。则该时刻[ ]

(A) A点振动速度大于零 y (B) B点静止不动 u (C) C点向下运动 A D (D) D点振动速度小于零

x O B C

3.若一平面简谐波的表达式为 y?Acos(Bt?Cx),式中A、B、C为正值常量,则:[ ]

(A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为 2? /C (D) 角频率为2? /B

2

4.在同一介质中两列相干的平面简谐波的平均能流密度(波的强度)之比是I1/I2?4,则两列波的振幅之比是[ ] A、A1/A2?16

B、A1/A2?4 C、A1/A2?2

D、A1/A2?1/4

5.一平面简谐波在弹性介质中传播时,某一时刻介质中某质元在负的最大位移处,则它的能量是[ ]

A、动能为零,势能最大 B、动能为零,势能为零 C、动能最大,势能最大 D、动能最大,势能为零

6.如图所示, 薄膜的折射率为n2,入射介质的折射率为n1,透射介质为n3,且n1<n2<n3,入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2),则产生半波损

(1) (2) 失的情况是( ):

n1 (A) (1)光产生半波损失, (2)光不产生半波损失

n2 (B) (1)光 (2)光都产生半波损失

n3 (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失

(D) (1)光不产生半波损失,(2)光产生半波损失

7、在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中

( )

(A) 传播的路程相等,走过的光程相等 (B) 传播的路程相等,走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等,走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等

8、如图所示,s1、s2为两个光源,它们到P点的距离分别为r1和 r2,路径s1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径s2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于( )

(A) (r2 + n2 t2)-(r1 + n1 t1)

t1 r1 s1 nP (B) [r2 + ( n2-1) t2]-[r1 + (n1-1)t1] 1 t 2 n2 r2 (C) (r2 -n2 t2)-(r1 -n1 t1) s2

(D) n2 t2-n1 t1

9.关于光学仪器的分辨率,下列说法正确的是 ( )

A.与入射光波长成正比,与透光孔径成正比; B.与入射光波长成反比,与透光孔径成反比; C.与入射光波长成反比,与透光孔径成正比; D.与入射光波长成正比,与透光孔径成反比。

10.在入射光波长一定的情况下,若衍射光栅单位长度上的刻痕线数越多,则( )

A.光栅常数越小;

B.衍射图样中亮纹亮度越小; C.衍射图样中亮纹间距越小; D.同级亮纹的衍射角越小。

11.一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm的单缝上同,在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜。已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0mm,则入射光波长约为(1nm=10-9m) [ ]

(A) 100nm (B) 400nm (C) 500nm (D) 600nm

3

12、一束自然光自空气射向一块平板玻璃,如图,设入射角是布儒斯特角,则在界面2的反射光是( )

(A)是自然光 (B)是部分偏振光 (C)是线偏振光且光矢量振动方向垂直于入射面 (D)是线偏振光且光矢量振动方向平行于入射面

13.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为 T ,气体分子质量为 m .跟据理想气体分子的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值为 ?A?vx2?3kT?B?vx2?13kT?C?vx2?3kT?D?vx2?kT

m3mmm

14.下列对最概然速率vp的表述中,不正确的是( )

(A)vp是气体分子可能具有的最大速率;

(B)就单位速率区间而言,分子速率取vp的概率最大; (C)分子速率分布函数f(v)取极大值时所对应的速率就是vp; (D)在相同速率间隔条件下分子处在vp所在的那个间隔内的分子数最多

15.有两个容器,一个盛氢气,另一个盛氧气,如果两种气体分子的方均根速率相等,那么由此可以得出下列结论,正确的是( )

(A)氧气的温度比氢气的高; (B)氢气的温度比氧气的高; (C)两种气体的温度相同; (D)两种气体的压强相同。 16.如下图所示,若在某个过程中,一定量的理想气体的

U 热力学能(内能)U随压强p的变化关系为一直线(其 延长线过U—p图的原点),则该过程为( )

(A)等温过程; (B)等压过程; (C)等容过程; (D)绝热过程。 O 17.1mol刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为( )

(A)

P 3355(B)kT; (C)RT;(D)kT。 RT;

222218. 压强为P、体积为

(A)

V的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为:( )

531(B)PV;(C)PV;(D)PV。 PV;

22219. 假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的( )

(A)4倍 (B)2倍 (C)2倍 (D)12

20、标准状态下,若氧气和氦气的体积比V1/V2?1/2, 则其内能 E1/E2 为:

(A)1/2 ; (B)5/6 ; (C)3/2 ; (D)1/3 .

21. 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们( )

(A)温度相同、压强相同; (B)温度、压强都不相同; (C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强; (D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强

4

22、对于定量的理想气体,可能发生的过程是( )

(A ) 等压压缩,温度降低 (B) 等温吸热,体积不变 (C)等容升温,放出热量 (D)绝热压缩,内能不变 23、有下列几种说法:

(1)两个相互作用的系统对某一惯性系满足动量守恒,对另一惯性系来说,其动量不一定守恒;

(2)在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关; (3)在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向传播速率都相同 上述说法中正确的是( ) A、只有(1)、(2)是正确的 B、只有(1)、(3)是正确的 C、只有(2)、(3)是正确的 D、三种说法都是正确的

计算题

1.一平面简谐波在介质中以波速u?4m/s沿x轴正方向传播,原点O处质点的振动曲线如图所示。求:(1)该波的波动方程;(2)x?20m处质点的振动方程。

2、已知一平面简谐波在t=1s时刻的波形曲线如图所示,波速u?5m/s。试求:该平面简谐波的波函数。

3. 一波长为?的简谐波沿Ox轴正方向传播,在x?1?的P处质点的振动方程是2yp?1?10?2cos(?t?4?/3) (SI),求该简谐波的表达式.

?44. 玻璃劈尖上下表面都与空气接触,玻璃折射率为n?1.4,尖角??10rad,在某单色

光垂直照射下测得相邻暗条纹间距为0.25cm,求(1)此单色光在空气中的波长;(2)若劈尖长为3.5cm,则总共可以看到多少条明条纹? 5.单缝夫琅禾费衍射装置中,若缝宽为

,凸透镜焦距为

,用

的平行光垂直照射到单缝上。求这两种光的第一级明纹中心的距离。

5

6.两块偏振片叠放在一起,他们的偏振化方向之间的夹角为60度,一束强度为I0,光矢量的振动方向与二偏振化方向皆成30度的线偏振光,垂直入射到偏振片上。 (1)求透过每块偏振片后的光束强度;

(2)若将原入射光换为强度相同的自然光,求透过每块偏振片的光束强度。

7、如图所示为1摩尔氧气的循环过程,求 (1)a点的压强;

(2)该循环过程所做的功; (3)循环效率。

8、 有1mol的CO2,作如图所示的循环过程,ca为等温过程其中

?335?33P1?2.0?10Pa, V1?2.0?10m,V2?3.0?10m求(1)

ab过程吸收的热量, (2)该循环过程内能的变化,(3)循环的效率。

9、2mol的CO2气体作如图所示的循环过程,其中a?b过程为等温过程,已知

?2355P1?2.0?10m,求(1)等温线1?2.0?10Pa,P2?1.0?10Pa,V的温度,(2)循环效率。

10、一卡诺热机在1000K和300K的两热源之间工作。

(1)该热机的效率为多少?

(2)总放热Q放与总吸热Q吸的比值为多少? (3)所做的功为多少?

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