大学物理2试卷二带答案

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大学物理2试卷二

一、填空题(共21分)

1(本题3分)

两种不同的理想气体,若它们的最概然速率相等,则它们的 (A) 平均速率相等,方均根速率相等. (B) 平均速率相等,方均根速率不相等. (C) 平均速率不相等,方均根速率相等.

(D) 平均速率不相等,方均根速率不相等. [ ] 2(本题3分)

一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当体积增大时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:

(A) Z 减小而λ不变. (B)Z 减小而λ增大.

(C) Z 增大而λ减小. (D)Z 不变而λ增大. [ ]

3(本题3分)

一辆汽车以25 m/s 的速度远离一辆静止的正在鸣笛的机车.机车汽笛的频率为600 Hz ,

汽车中的乘客听到机车鸣笛声音的频率是(已知空气中的声速为330 m/s ) (A) 550 Hz . (B) 645 Hz .

(C) 555 Hz . (D) 649 Hz . [ ] 4(本题3分)

如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上.当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹

(A) 向右平移. (B) 向中心收缩. (C) 向外扩张. (D) 静止不动.

(E) 向左平移. [ ]

5(本题3分)

一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光

(A) 是自然光.

(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.

(C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.

(D) 是部分偏振光. [ ]

6(本题3分)

用频率为ν 的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为:

(A) 2 E K . . (B) 2h ν - E K .

(C) h ν - E K . (D) h ν + E K . [ ] 7(本题3分)

不确定关系式h p x x ≥⋅∆∆表示在x 方向上

(A) 粒子位置不能准确确定. (B) 粒子动量不能准确确定. (C) 粒子位置和动量都不能准确确定.

(D) 粒子位置和动量不能同时准确确定. [ ]

空气

单色光

i 0

12

二、填空题(共19分)

8(本题3分)

1 mol 氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为27℃,这瓶氧气的内能为________________J ;分子的平均平动动能为____________J;分子的平均总动能为_____________________J.

9(本题4分)

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_____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. 10(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,其表达式分别为

)612cos(10421π+⨯=-t x , )6

52cos(10322π-⨯=-t x (SI)

则其合成振动的振幅为___________,初相为_______________. 11(本题3分)

在真空中沿着z 轴的正方向传播的平面电磁波,O 点处电场强度为

)6/2cos(900π+π=t E x ν,则O 点处磁场强度为_______________________.

(真空介电常量 ε 0 = 8.85×10-12 F/m ,真空磁导率 μ 0 =4π×10-

7 H/m ) 12(本题3分)

一束光垂直入射在偏振片P 上,以入射光线为轴转动P ,观察通过P 的光 强的变化过程.若入射光是__________________光,则将看到光强不变;若入 射光是__________________,则将看到明暗交替变化,有时出现全暗;若入射光 是_________________,则将看到明暗交替变化,但不出现全暗. 13(本题3分)

根据氢原子理论,若大量氢原子处于主量子数n = 5的激发态,则跃迁辐射

的谱线可以有________条,其中属于巴耳末系的谱线有______条.

三、计算题(共60分)

14(本题10分)0.32kg 的氧气作如图所示的ABCDA 循环,设212V V =,1300K T =,

2200K T =,求循环效率。[氧气的定体摩尔热容的实验值为,21.1J (mol K)V m C =⋅]

15(本题10分)

某质点作简谐振动,周期为2 s ,振幅为0.06 m ,t = 0 时刻,质点恰好处在负向最大位移处,求 (1) 该质点的振动方程;

(2) 此振动以波速u = 2 m/s 沿x 轴正方向传播时,形成

(摩尔气体常量 R = 8.31 J ·mol -1·K -1 玻尔兹曼常量 k = 1.38×10-23J·K -1)

的一维简谐波的波动表达式,(以该质点的平衡位置为坐标原点); (3) 该波的波长. 16(本题10分)

一列沿x 正方向传播的简谐波,已知 01=t 和

25.02=t 求 (1)此波的波动方程;

(2)P 点的简谐振动方程。 17(本题10分)

在图示的双缝干涉实验中,若用薄玻璃片(折射率n 1=1.4)覆盖缝S 1,用同样厚度的玻璃片(但折射率n 2=1.7)覆盖缝S 2,将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O 变为第五级明纹.设单色光波长λ=480 nm(1nm=10­9

m ),求玻璃片的厚度d (可认为光线垂直穿过玻璃片). 18(本题10分)

用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边l = 1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.

(1) 求此空气劈形膜的劈尖角θ;

(2) 改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A 处是明条纹还是暗条纹?

(3) 在第(2)问的情形从棱边到A 处的范围内共有几条明纹?几条暗纹? 19(本题10分)

(1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,λ1=400 nm ,λ2=760 nm (1 nm=10-9 m).已知单缝宽度b =1.0×10-2 cm ,透镜焦距f =50 cm .求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离.

(2) 若用光栅常数b+b '=1.0×10-3 cm 的光栅替换单缝,其它条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离. 20(本题10分)

假定在康普顿散射实验中,入射光的波长λ0 = 0.0030 nm ,反冲电子的速度 v = 0.6 c ,

求散射光的波长λ. ( 电子的静止质量m e = 9.11×10-31 kg ,普朗克常量h = 6.63×10-34 J ·s ,

1 nm = 10-9 m ,c 表示真空中的光速 )

大学物理2试卷二答案

一、选择题(共21分)A BCBBDD 二、填空题(共19分)

8(本题3分)6.23×10 3 6.21×10 - 21 1.035×10 - 21

9(本题4分) (2) (1)10(本题3分)1×10-2 m π/6

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