大学物理2答案 6页

得分一、选择题（在下列各题的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的，请你把正确的答案填写在括号内。每小题2分，共20分）1、一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻在传播方向上媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是【B】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。2、1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为：【C】(式中R为摩尔气体常数，k为玻耳兹曼常数)。3、一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是：【D】A.紫光；B.绿光；C.黄光；D.红光。4、频率为100Hz ，传播速度为300m/s的平面简谐波 ，波线上两点振动的相位差为2，则此两点相距：【A】A.1m；B.2.19m；(C)0.5m；(D)28.6m。5、自然光以600的入射角照射到某两介质交界面时，反射光恰为线偏振光，则折射光为：【B】A.线偏振光且折射角是300；B.部分偏振光且折射角是300；C.部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角；D.部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为的介质时，折射角是300。6、平衡状态下，可由麦克斯韦速率分布律导出气体的三种特征速率，这三种速率与温度及分子质量间的关系及它们之间的关系分别是【B】A.这三种速率随着温度的升高而线性增加；B.；C.这三种速率均与单个分子的质量成反比；D.。7、两个卡诺热机的循环曲线如图所示。一个工作在温度为T1和T3的两个热源之间，另一个工作在温度为T2和T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所围的面积相等，由此可知：【D】A.两热机的效率一定相等；试卷第6页共6页\nB.两热机从高温热源所吸收的热量一定相等；C.两热机向低温热源所放出的热量一定相等；D.两热机吸收的热量与放出的热量(绝对值)的差值一定相等。8、反映微观粒子运动的基本方程是【C】A.牛顿定律方程；B.麦克斯韦电磁场方程；C.薛定谔方程；D.以上均不是。9、不确定关系是微观粒子波粒二象性的表现，是量子力学的一条基本原理，它有多种表达形式，下面哪个表达式是错误的【C】A.；B.C.D.10、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氧气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们【A】A.温度，压强都相同；B.温度相同，但氦气压强大于氧气的压强；C.温度，压强均不相同；D.温度相同，但氦气压强小于氧气的压强。得分二、填空题（除7、8两小题每空格2分，其余各小题每空格1分，共20分）有关常数：，。1、相干波满足的条件是：1）振动方向相同；2）频率相同；3）位相差恒定。2、一平面简谐波的波函数为y=0.250cos(125t-0.370x)(SI) ，其圆频率，波速，波长 。3、一简谐振动用余弦函数表示，振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为：振幅A=10cm，圆频率0.523或rad/s，初相。4、平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅和费衍射，若屏上P点处为第2级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为4个半波带，若将单缝缩小一半，P点将为第1级暗纹。试卷第6页共6页\n5、频率为100MHz的一个光子的能量是（），动量的大小是。6、现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2)，如图所示，若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布，则曲线(2)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(1)表示的是氧气的速率分布。7、一个电子沿x轴方向运动，测得其速率v=500m·s-1，且速率的不确定度为0.01%，则测定电子坐标的不确定量为。8、测量星球表面温度的方法之一是把星球看成绝对黑体，测量便可求得星球表面温度，现测得天狼星的=290nm，则=。得分三、（8分）一双缝干涉实验中两缝间距为0.20mm，在1.5m远处测得第1级和第10级的暗纹之间的距离为36mm，求所用单色光的波长。解：依题意，则（4分）又根据（3分）得（1分）得分四、（12分）波长为600nm的单色平行光垂直入射到光栅面上，第一次缺级发生在第4级的谱线位置，且=0.40。求：(1)光栅狭缝的宽度和相邻两狭缝的间距；(2)光栅能呈现的谱线。解：(1)由第一次缺级条件得　nm（3分）　nm，试卷第6页共6页\n（或nm）（3分）nm（2分）(2)当时是光栅能呈现的谱线的最高级次，即（2分）由于第10级谱线正好出现在处，该谱线实际上不存在，因此，该光栅谱线的最高级次是第9级。再由缺级条件可知，第8级谱线也缺级。所以，该光栅实际能呈现的谱线是0，±1，±2，±3，±5，±6，±7，±9，共8级15条谱线。（2分）得分五、（8分）在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距120cm。试问汽车离人多远的地方眼睛恰能分辨这两盏前灯?设夜间人眼瞳孔直径为5mm，入射光波的波长为=550nm。仅考虑人眼瞳孔的衍射效应。解：当在空气中人眼的最小分辨角为；（4分）设L为两灯间距，d为人与车之间的距离，对人眼为说，张角为为。当恰能分辨时，应有，故（4分）23abc0123V(×10-3m3)dP(1.013×105Pa)1得分六、（12分）一定质量的双原子气体沿如图所示的abcd发生准静态变化过程。已知ab为等压过程，bc为等温过程，cd为等体过程，求气体在abcd过程中所做的功，吸收的热量及内能的变化。解：过程中做的功为各分过程做功的总和＝3×1.013×105×(2－1)×10-3＋3×1.013×105×2×10-3×ln(3/2)试卷第6页共6页\n＝5.52×102（J）（6分）过程中内能的增量：()＝(氧分子i=5)＝5×(1.013×105×3×10-3－3×1.013×105×1.0×10-3)／2＝0（4分）吸收的热量：Q＝ΔE＋A＝0＋5.52×102＝5.52×102（J）（2分）得分七、（8分）某种气体，在温度为273K，压强为标准大气压的条件下，其密度为。求：(1)该气体的方均根速率；(2)该气体的摩尔质量，（气体的普适常数）解：（1）气体的方均根速率为（4分）（2）已知,在标准大气压下，气体为22.4L/mol，由得气体的摩尔质量（4分）得分八、（12分）(1)一列波长为的平面简谐波沿X轴正方向传播。已知在处振动方程y=Acoswt，试写出该平面简谐波的波函数；(2)如果在上述波的波线上处放一和波线相垂直的波密介质反射面，如图，假设反射波的振幅为，试证明反射波的方程为：*证明：已知处振动方程：原点处O点的振动方程：，（2分）平面简谐波的波动方程：（2分）试卷第6页共6页\n反射面处入射波的振动方程：（2分）反射面处反射波的振动方程：（波疏到波密介质反射波发生相变）反射波在原点O的振动方程：（反射波沿X轴负方向传播，O点的振动位相滞后），反射波的方程：（6分）试卷第6页共6页