1030《大学物理基础》作业答案.

单选题

（10.0 分）1.

在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D，波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是

A) A：2λD/d

B) B：λd/D

C) C：dD/λ

D) D：λD/d

纠错

（10.0 分）2.

不可逆过程是

A) A：不能反向进行的过程

B) B：系统不能回复到初始状态的过程

C) C：有摩擦存在的过程或非准静态过程

D) D：外界有变化的过程

纠错

（10.0 分）3.

由于电子自旋-轨道相互作用将导致能级分裂，在多重能级的结构中，两个相邻能级的间隔

A) A：与两个J值中较大的值成正比

B) B：与两个J值中较小的值成正比

C) C：与较大的J的J（J+1）成正比

D) D：与较小的J的J（J+1）成正比

纠错

（10.0 分）4.

一定量某理想气体按PV r=C的规律膨胀，其中C为常数，r为绝热常数，则膨胀后理想气体的温度

A) A：将升高

B) B：将降低

C) C：不变

D) D：升高或降低，不能确定

纠错

（10.0 分）5.

关于物体内能的改变，下列说法中正确的是（）

A) A：只有做功才能改变物体的内能

B) B：只有热传递才能改变物体的内能

C) C：做功和热传递都能改变物体的内能

D) D：做功和热传递在改变物体内能上是不等效的

纠错

（10.0 分）6.

活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压强将（）

A) A：不变

B) B：增大

C) C：减小

D) D：不能确定

纠错（10.0 分）7.

热力学第二定律表明（）

A) A：不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的动

B) B：在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功

C) C：热不能全部转变为功

D) D：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体

纠错判断题

（10.0 分）8. 光在指定的两点间传播时，肯定是沿光程为极值路径传播的。

正确

错误

纠错

（10.0 分）9.

系统处于热力学平衡态时，可简称为处于热平衡态。

正确

错误

纠错主观填空题

（10.0 分）10.

波长为λ的平行单色光垂直的照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的这是率为n，第二条纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是__________.

3λ/(2n)

纠错

（10.0 分）11.

动能为100eV的电子的德布罗意波长为_________.

0.1226*10-10m

纠错

（10.0 分）12.

一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来说则反射光为

________，反射光矢量的振动方向____________，透射光为_______________。

完全（线）偏振光, 垂直于入射面, 部分偏振光

纠错

（10.0 分）13.

波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，若劈尖角为θ（以弧度计），劈尖薄膜折射率为n ，则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间距为_________.

λ/(2nθ)

论述题

一体积为1.0×10-3m3 的容器中，含有4.0×10-5kg 的氦气和4.0×10-5kg 的氢气，它们的温度为 300C ，试求容器中混合气体的压强。

1、 解：27330303T K =+=

He 的摩尔质量：3

1 4.110/M kg mol -=⨯ H 2的摩尔质量：3

2 2.010/M kg mol -=⨯

541133

1 4.0108.31303

2.52104.010 1.010

m RT P Pa M V ---⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯ 54

2133

2 4.0108.3130

3 5.04102.010 1.010

m RT P Pa M V ---⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯ 4

127.5610P P P Pa =+=⨯

用波长λ=500nm 的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖上。劈尖角θ=2×10-4rad 。如果劈尖内充满折射率为n=1.40的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。

解：设第五个明纹处膜厚为，则有2ne+0.5λ=5λ

设该处至劈棱的距离为L ，则有近似关系e=L θ， 由上两式得 2nL θ=9λ/2, L=9λ/4n θ 充入液体前第五个明纹位置 L1=9λ/4θ

充入液体后第五个明纹位置 L2=9λ/4n θ 充入液体前后第五个明纹移动的距离

L= L1- L2=9λ(1-1/n)/4θ=1.61mm

一个处于基态的氢原子与另一个基态氢原子碰撞。求可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少？已知氢原子的质量是1.67×10-27kg ，氢原子基态的能量为E =-13.6eV 。

解：两个基态氢原子发生碰撞，如果损失的能量大于氢原子由基态跃迁到第一激发态所需的能量，则氢原子会被另一个氢原子吸收，则该碰撞为非弹性碰撞。

由玻尔的氢原子理论得氢原子基态和第一激发态的能量分别为

1E E = （1）

21

4

E E =- （2）

由（1）（2）式得氢原子只有获得能量

213

4

E E E E ∆≥-=

（3） 才会从基态跃迁到激发态，两个基态氢原子才可能发生非弹性碰撞。

在同样条件下，两个原子发生迎面对心碰撞时能量损失最大，设两原子相向速率为v ，碰撞后两原子静止，其能量损失为

221202E mv mv ⎛⎫

'∆=⋅-= ⎪⎝⎭

（4）

发生非弹性碰撞的最小速度，即该能量刚好使一个氢原子激发，有E E '∆=∆，由（3）（4）式可得

23

4

mv E =

（5） 将（5）代入数据并整理得

43.1610/v m s =

=⨯ （6） 由此可知两氢原子以大于这个速度的相对速率碰撞，有可能引起氢原子的激发，产生非弹性碰撞。 单选题

（10.0 分）1. 两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射,若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向做微小转动,则干涉条纹的