大学物理(2))答案
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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 】
3355.;
.;
.;
.
2222
A R T
B kT
C R T
D kT
(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2/3π,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3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. p v v <<;
C. 这三种速率均与单个分子的质量成反比;
D. p v v <<
。
7、两个卡诺热机的循环曲线如图所示。一个工作在温度为T 1和T 3的两个热源之间,另一个工作在温度为T 2和T 3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;
B.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. 2
E t ∆⋅∆≥
; B. 2
x x p ∆⋅∆≥
C. 2x λλ∆⋅∆≥
D. 2
L ϕ∆⋅∆≥
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。
3
82
4
2.89810,
5.6710b m k W m
k
σ----=⨯⋅=⨯⋅⋅。
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s /rad 125=ω,波速338/u m s =, 波长17.0m λ= 。
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 = 10 cm ,
圆频率=
ω
0.523或/6π rad/s ,
初相=φ /3π 。
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
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:34131
6.6310,
9.1110
e h J s m kg ---=⨯⋅=⨯,
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。
5、频率为100MHz 的一个光子的能量是(J 1063.626-⨯),动量的大小是
s N 10
21.234
⋅⨯-。
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5
1.1610m -⨯ 。
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m λ便可求得星球表面温度T ,现测得天狼星的m λ=290nm ,则天狼星T =39.9910K ⨯。
三、(8分)一双缝干涉实验中两缝间距为0.20 mm ,在1.5 m 远处测得第1级和第10级的暗纹之间的距离为36 mm ,求所用单色光的波长。
解:依题意mm 36x 9=∆,则 4.0x m m ∆= (4分)
又根据d
D x λ=∆ (3分)
得3
3
4.0100.20100.5331.5
x d m D
λμ--∆⨯⨯⨯==
= (1分)
四、(12分)波长为600 nm 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sin ϕ=0.40。求:
(1)光栅狭缝的宽度a 和相邻两狭缝的间距b ;(2)光栅能呈现的谱线。
解:(1)由第一次缺级条件得
3
44600610sin 0.4
d a b λϕ
⨯=+=
==⨯ nm (3分)