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 】

(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. 2E t ∆⋅∆≥； B. 2x x p ∆⋅∆≥ C. 2

x λλ∆⋅∆≥ D. 2L 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。

2b =。

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。

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 1021.234⋅⨯-。

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，

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：341316.6310,9.1110e h J s m kg ---=⨯⋅=⨯，

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51.1610m -⨯ 。

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33

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

344600610sin 0.4

d a b λϕ⨯=+===⨯ nm （3分） 3/sin 600/0.4 1.510a λϕ===⨯ nm ，

（或33

//4,/460010/4 1.510k k d a a d '====⨯=⨯ nm ） （3分） 34.510b d a =-=⨯ nm （2分）

(2) 当sin 1ϕ=时是光栅能呈现的谱线的最高级次，即 361010600d

k λ⨯=== （2分） 由于第10级谱线正好出现在2πϕ=

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''4d k k k a

==可知，第8级谱线也缺级。所以，该光栅实际能呈