大学物理习题课

二、选择题
1．在研究衍射时，可按光源和所研究的点到障碍物的距离，将衍射分为菲涅耳
衍射和夫琅和费衍射两类，其中夫琅和费衍射为（
）
(A)光源到障碍物有限远，所考查点到障碍物无限远
(B) 光源到障碍物无限远，所考查点到障碍物有限远
(C) 光源和所考察点的到障碍物的距离为无限远
(D) 光源和所考察的点到障碍物为有限远
2．在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为l的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍
射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成 3个半波带，则缝宽度a等于
（
）
(A) l (B) 1.5 l
(C) 2 l (D) 3 l
3．在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹
（）
(A) 宽度变小
(B) 宽度变大
衍射条纹将（
）
(A) 变密 (B)变疏 (C)不变 (D) 不能确定
8．根据瑞利判据，光学仪器的分辨本领由下列哪些因素决定（
）
(A) 被观察物体发出光的波长及其亮度
(B) 光学仪器的透光孔径及折射率
(C) 被观察物体的亮度及其与光学仪器的距离
(D) 被观察物体发出的波长及光学仪器的透光孔径
9．一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光
6．波长为l的单色光垂直入射于光栅常数为d、缝宽为a、总缝数为N的光栅
上．取k=0，±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角q的公式可写成
（
）
(A) N a sinq=kl (B) a sinq=kl (C) N d sinq=kl (D) d sinq=kl
7．用光珊观察衍射条纹时，若平行单色光以q角斜入射时，则在屏幕上观察到的
3.波长范围在450-650nm之间的复色平行光垂直照射在每毫米有500条刻线的光栅上， 屏幕放在透镜的焦平面处，第2级光谱各色光在屏幕所占范围的宽度为35.1cm。求 透镜的焦距f。
四、探究式科研训练题
探究性学习，即Inquiry based science education（探究式科学教育），指学生在 学科领域内或现实生活情境中选取某个问题作为实破点，通过质疑、发现问题； 调查研究、分析研讨，解决问题；表达与交流等探究学习活动，获得知识，激发 情趣，掌握程序与方法。
(D) 部分偏振光且折射角是30°
12．在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若
在两缝后放一个偏振片，则（
）
（A）干涉条纹间距不变，且明纹亮度加强
(B）干涉条纹间距不变，但明纹亮度减弱
（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱
（D）无干涉条纹
13．在杨氏双缝干涉实验中，以下叙述错误的是（
）
(A) 减小入射光强度, 则条纹间距不变
(B) 增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大
(C) 若将双缝干涉实验放在水面之下进行，则干涉条纹间距离将比
在空气中小
(D) 频率大的可见光产生的干涉条纹间距较小
14．在双缝干涉实验中，设缝是水平的，若双缝所在的平板稍微向上平移（如
图），其他条件不变，则屏上的干涉条纹（
束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自
然光与线偏振光的光强比值为 （
）
(A) 1 / 2
(B) 1 / 3
(C) 1 / 4
(D) 1 / 5
10．自然光的光强为I0，连续通过P1、P2和P3 三个偏振片后，透出的光强为I，其
中P1和P3的偏振化方向正交，而P2与P1和P3的偏振化方向均成45角，则光强I/I0
）
（A）向下平移，且条纹间距不变 （B）向上平移，且条纹间距不变
S
S1
S
S2
O
（C）不移动，但条纹间距改变
（D）向上平移，且间距改变
15．在图所示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光
中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为（ ）
(A) 全明
(B) 全暗
(C) 右半部明,左半部暗
(C) 宽度不变，且中心强度也不变 (D) 宽度不变，但中心强度增大
4. 测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？（
Biblioteka Baidu
）
(A) 双缝干涉
(B) 牛顿环
(C) 单缝衍射
(D) 光栅衍射
5．一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 （
）
(A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光
一、判断题
1.与第三个系统处于热平衡的两个系统，彼此也一定处于热平衡 2.不可逆过程就是不能往反方向进行的过程 3.在一封闭的容器内有一定质量的理想气体，温度升高到原来的两倍时，压强
增大到原来的四倍。 4.摩尔数相同的三种气体：He、N2、CO2 (均视为刚性分子的理想气体)，它们
从相同的初态出发，都经历等体吸热过程，若吸取相同的热量，则三者压强 的增加相同。 5.理想气体的内能从E1增大到E2时，对应于等体、等压、绝热三种过程的温度 变化相同 6.质量为M的氦气(视为理想气体)，由初态经历等体过程，温度升高了∆T．气 体内能的改变为 ∆E = (M/Mmol)Cv ∆T 7.系统经过一个正的卡诺循环后，不但系统本身没有任何变化，而且外界也没 有任何变化。 8.热量不能从低温物体传向高温物体。 9.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与 热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。 10.热量是过程量，可以通过热传递来改变系统的内能，所以内能也是过程量。
之比为（
）
(A) 1/2 (B) 1/4 (C) 1/8 (D) 1/16
11．自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完
全线偏振光，则知折射光为（
）
(A) 完全线偏振光且折射角是30°
(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 3 的介质时，
折射角是30°
(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) 右半部暗,左半部明
三、计算题
1.理想气体作绝热膨胀，有初态（p0，V0）至（p，V），试证明此过程中气体作的 功为 A p0V0 pV 。
r 1
2.有一单缝，宽a=0.10mm，在缝后放一焦距为f=50cm的会聚透镜。用波长为 546.0nm的平行绿光垂直照射单缝。 求：位于透镜焦平面出的屏幕上中央明纹半角宽度、中央明纹宽度、任意相邻两暗 条纹之间的距离。
请根据探究式学习的方法，完成下面的科研训练任务(3,4,5和6) 。 1.材料阅读：根据日常生活经验，大家都知道：在不考虑逆温现象的情况下， 站在高山顶上明显的就要比山脚下冷，暑假去登泰山的人，出发时穿的是短袖， 到顶上恐怕就得着毛衣了！这个道理人们自古就明白，苏轼在《水调歌头》中 写到：“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。”民谚有云：“山中有 四季，十里不同天。” 2.问题：在国内，刘翔称得上是热气球“一哥”，参加过四届全国锦标赛，三 次冠军一次亚军。你是一名物理专业的大学生，请根据你所学到热学知识，告 诉他在不同的高度该如何选择合适的衣物。 3.解决该问题所需准备的知识有哪些？ 4.解决该问题所需要提出的近似和假设？ 5.根据你所提出的近似和假设，给出解决问题的具体方案？并得到定量的结果。 6.你的结论是什么，有什么意义？