大学物理2试卷三 6页

大学物理下试卷三一、选择题（共12分）1．（本题3分）两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：(A)两种气体分子的平均平动动能相等．(B)两种气体分子的平均动能相等．(C)两种气体分子的平均速率相等．(D)两种气体的内能相等．［］2．（本题3分）一辆机车以30m/s的速度驶近一位静止的观察者，如果机车的汽笛的频率为550Hz，此观察者听到的声音频率是（空气中声速为330m/s）(A)605Hz．(B)600Hz．(C)504Hz．(D)500Hz．［］3．（本题3分）三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为(A)I0/4．(B)3I0/8．(C)3I0/32．(D)I0/16．［］4．（本题3分）已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是5400Å，那么入射光的波长是(A)5350Å．(B)5000Å．(C)4350Å．(D)3550Å．［］二、填空题（共20分）5．（本题4分）图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是气分子的速率分布曲线；曲线（c）是气分子的速率分布曲线。6．（本题3分）一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达分别为,(SI)则合振动的表达式为___________。7．（本题4分）一弦上的驻波表达式为(SI)．形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为________________，频率为__________________．\n8．（本题3分）在真空中沿着x轴负方向传播的平面电磁波，其电场强度的波的表达式为(SI)则磁场强度波的表达式是_______________________________________________________(真空介电常量e0=8.85×10-12F/m，真空磁导率m0=4p×10-7H/m)9．（本题3分）一束波长为l＝600nm(1nm=10-9m)的平行单色光垂直入射到折射率为n＝1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中的．要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为______________________nm．10．（本题3分）一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1)，当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于____________．三、计算题（共68分）11．（本题10分）0.02kg的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃．若在升温过程中，(1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功．(普适气体常量R=8.31)12．（本题10分）一弹簧振子沿x轴作简谐振动，平衡位置在原点。弹簧的劲度系数k=25N·m-1．振动物体的质量m=0.25kg。(1)求振动的周期T和角频率w．(2)如果振幅A=15cm，t=0时物体位于x=7.5cm处，且物体沿x轴反向运动，求初速v0及初相f．(3)写出振动表达式．13．（本题12分）图示一平面余弦波在t=0时刻与t=2s时刻的波形图．已知波速为u，求(1)坐标原点处介质质点的振动表达式；(2)该波的波动表达式．14．（本题8分）在双缝干涉实验中，用波长l＝546.1nm(1nm=10-9m)的单色光照射，双缝与屏的距离D＝300mm．测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2mm，求双缝间的距离．15．（本题8分）用波长l＝500nm的平行光垂直照射折射率n＝1.33\n的劈形膜，观察反射光的等厚干涉条纹．从劈形膜的棱算起，第5条明纹中心对应的膜厚度是多少？16．（本题10分）在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a=0.100mm，平行光垂直入射在单缝上，波长l=500nm，会聚透镜的焦距f=1.00m．求中央明纹的角宽度、线宽度和第一级明纹的宽度Dx．(1nm=10–9m)17．（本题10分）波长l=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级．(1)光栅常数(a+b)等于多少？(2)透光缝可能的最小宽度a等于多少？(3)在选定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-＜j＜范围内可能观察到的全部主极大的级次．2004级大学物理2(A卷)参考答案一、选择题（共12分）1．（本题3分）（5055）(A)2．（本题3分）（3321）(A)3．（本题3分）（3369）(C)4．（本题3分）（4185）(D)二、填空题（共20分）5.（本题4分）（4032）氩、2分氦2分6．（本题3分）（3838）x=1×10-2cos(2t+p/6)m3分7．（本题4分）（3317）2m2分45Hz2分8．（本题3分）（3465）\n(SI)3分9．（本题3分）（3702）1133分10．本题3分）（3233）3分一、计算题（共68分）11．（本题10分）（4111）解：氦气为单原子分子理想气体，(1)等体过程，V＝常量，W=0据Q＝DE+W可知＝623J3分(2)定压过程，p=常量，=1.04×103JDE与(1)相同．W=Q-DE＝417J4分(3)Q=0，DE与(1)同W=-DE=-623J(负号表示外界作功)3分12．（本题10分）（3828）解：(1)2分s1分(2)A=15cm，在t=0时，x0=7.5cm，v0<0由1分得m/s2分或4p/32分∵x0>0，∴\n(3)(SI)2分13．（本题12分）（3142）解：(1)比较t=0时刻波形图与t=2s时刻波形图，可知此波向左传播．在t=0时刻，O处质点，，故3分又t=2s，O处质点位移为所以，n=1/16Hzw=p/8s-13分振动表式为(SI)2分(2)波速u=20/2m/s=10m/s1分波动表达式14．（本题8分）（3503）解：由题给数据可得相邻明条纹之间的距离为x＝12.2/(2×5)mm＝1.22mm4分由公式x＝Dl/d，得d＝Dl/x＝0.134mm4分15．（本题8分）（3625）解：明纹，2ne＋＝kl(k＝1，2，…)4分第五条，k＝5，＝8.46×10-4mm4分16．（本题10分）（5654）解：单缝衍射第一级暗纹条件：\nasinq1=l(∵q1很小)2分中央明纹的角宽度为2q1=0.01rad2分中央明纹的线宽度为3分单缝衍射中央明纹旁第一个明纹的宽度=fl/a=1.00×5.00×10-7/(1.00×10-4)m=5.00mm3分或17．（本题10分）（3220）解：(1)由光栅衍射主极大公式得a+b==2.4×10-4cm3分(2)若第三级不缺级，则由光栅公式得由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，j¢方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得a=(a+b)/3=0.8×10-4cm3分(3)，(主极大)，(单缝衍射极小)(k＇=1，2，3，......)因此k=3，6，9，........缺级．2分又因为kmax=(a＋b)/l=4,所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4在p/2处看不到．)2分