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 ?≥

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dD 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 ?=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 λ??=+===? nm (3分) 3/sin 600/0.4 1.510a λ?===? 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 1?=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2π?=

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