大物习题

一、选择题

BDCC ，BDBD

1. 根据热力学第二定律可知( )。

A. 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功

B. 可逆热力学过程一定是准静态过程

C. 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程

D. 准静态热力学过程一定是可逆过程

2.气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体)，经过绝热压缩，使其压强变为原来的2倍，则气体分子的平均速率变为原来的几倍？( )

A. 22/5

B. 22/7

C. 21/5

D. 21/7

3.在恒定压强下，气体分子的平均碰撞频率Z 与气体的热力学温度T 的关系为( ) 。 A. Z 与T 无关 B. Z 与T 成正比 C. Z 与T 成反比 D. Z 与T 成正比

4.当一弹簧振子于水平放置时，可作简谐振动，若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上，试判断下面哪种情况是正确的( )。

A.只竖直放置时作简谐振动

B.只放在光滑斜面上作简谐振动

C.两种情况都可作简谐振动

D.两种情况都不能作简谐振动

5.两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同．第一个质点的振动方程为x 1= A cos(ωt + α)．当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第二个质点正在最大正位移处．则第二个质点的振动方程为( )。

A. )π/2cos(2++=αωt A x ．

B. )π/2cos(2-+=αωt A x ．

C. )π/23cos(2-+=αωt A x ．

D.)cos(2π++=αωt A x ．

6. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中( D )。

A. 它的动能转换成势能．

B. 它的势能转换成动能．

C. 它的机械能逐渐增大．

D. 它的机械能逐渐减小．

7. 在双缝干涉实验中，屏幕上的P 点处是明条纹。若把S 2盖住，并在S 1S 2连线的垂直平分面上放一反射镜(如图)，则此时( B )。

A. P 点处仍为明条纹

B. P 点处为暗条纹

C.不能确定P 处是明条纹还是暗条纹

D. P 处无干涉条纹

8. 人的眼睛对波长为550nm 的黄绿光较敏感，瞳孔的直径约为5mm ；一射电望远镜接受波长为1.1m 的射电波；如果要求二者分辨本领相同，射电望远镜的直径应约为( D )。

A. 10 m

B. 102 m C . 103 m; D. 104 m

二、填空题

1.有一卡诺热机，用290g 空气为工作物质，工作在27C o

的高温热源与-73C o

的低温热源之间，此热机的效率=η ，若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到原来的2.718倍，则此热机每一次循环所做的

选择题(7) 图

功为 。(空气的摩尔质量为mol kg /109.22-⨯)

2. 在容积为2.0⨯10-3 m 3的容器中，装有内能为6.75⨯102 J 的刚性双原子分子理想气体，则此双原子分子气体的压强为 ；设分子总数为5.4⨯1022个，则此双原子分子的平均平动动能为 。

3. 两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20 cm ，且合振动与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6．若第一个简谐振动的振幅为310 cm ，则第二个简谐振动的振幅为 cm ，第一、二两个简谐振动的相位差φ1 - φ2为 ．

4. 一列火车以20 m/s 的速度行驶，若机车汽笛的频率为600 Hz ，一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为 和 。（设空气中声速为340 m/s ）。

5. 照相机的镜头表面上镀有折射率为n 的MgF 2增透膜,若波长为λ的单色光自空气垂直照射到镀膜上,若要使透射光线加强,则MgF 2薄膜的最小厚度应为e= ；若要使反射光加强，则MgF 2薄膜的最小厚度应为e= 。（已知n 玻璃>n>n 空气）

6. 有一束自然光入射到折射率分别为n 1和n 2的两种介质的交界面上，发生反射和折射，反射光刚好是完全偏振光且光强为I ，则折射角r 的值为__ __；已知此发射光入射到一个偏振片后出射光强为零，然后以反射光线为轴，旋转偏振片30o ，可得经过偏振片的出射光强为 。

三、计算题

1. 如图所示，图中1→3为等温线，1→4为绝热线，1→2和4→3均为等压线，2→3为等体线。1mol 的氢气在1点的状态参量为V 1＝20L ，T 1＝300K ，在3点的状态参量为V 3＝40L ，T 3＝300K 。试分别用如下三条路径计算S 3－S 1：（1）1→2→3；（2）1→3；（3）1→4→3。

2. 本题图表示一平面余弦波在t ＝0时刻与t ＝2s 时刻的波形图，求：(1).坐标原点处介质质点的振动方程；(2).该波的波方程。(3).距离坐标原点90m 和100m 处两点的相位差。

3. 波长λ=600nm 的单色光垂直入射到某光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级。求：(1).光栅常数d ； (2).透光缝可能的最小缝宽a ； (3).在选定了上述d 和a 以后，试问在光屏上可能观察到的全部级数是多少？

4. 用单色光观察处于空气环境的牛顿环，测得第k 级明环的直径为3.00mm ，第k+5级明环的直径为4.60mm 。(1)若平凸透镜的半径为1.03m ，求此单色光的波长；(2). 当牛顿环装置中的透镜与平面玻璃之间充以某种液体时，第k+5级明环的直径由4.60mm 变成4.00mm 时，试求该液体的折射率。

A

一、答：BDCC ，BDBD

二、答：1、答： %3.33 ；J 3

1031.8⨯；

2、答：Pa 51035.1⨯；J 21

1049.7-⨯；

3、答：10；π/2；

4、答：Hz 5.637；Hz 7.566。

5、答：n 4/λ；n 2/λ。

6、答：)/(2/12n n arctg -π； I/4。

三.1解：（1）“21-”为等压过程，K 600)/(1122=⋅=T V V T 。而“32-”为等体过程。注意到2H 为双原子分子，2/7m ,R C p =，2/5m ,R C V =。所以在“321--”过程中的熵变为

T Q T Q

S S d d )3()2()

2()

1(13⎰⎰

+=- T

Q C T T C V p d d 300600m ,600300m ,⎰⎰+=2ln ⋅=R （2）“31-”为等温过程。其熵变

2ln )/ln(/d 23)

3()

1(13⋅===-⎰

R V V R T Q S S

（3）“341--”过程是由“41-”的绝热过程，

1

4

41

1

1--=γγV T V T （1）

和“34-”的等压过程

3434//V V T T = （2）

所组成的。联立（1）式、（2）式，考虑到K 3001=T ，得

到“4”点的

温度

K 30025/24⨯=-T

其熵变

)()(431413S S S S S S -+-=-

⎰⎰⋅⨯-=+=30023005

/234

d 25d 0T T

R T Q T T

2ln 2ln 25

5/2⋅=⋅=

R R

三．2 解：由图可知： 原点处质点的振动初相3

0π

ϕ=

； 波长 m 160=λ，波速 s m u /102

20

==

；

习题5－22图

A