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2015大学物理考试题库

第10章 波动

一、选择题

1、一平面简谐波的波动方程为0.1cos(3)(),0y t x m t πππ=-+=时的波形曲线如题4.1.2

图所示,则 ( C )

(A )O 点的振幅为0.1m - (B )波长为3m 。

(C ),a b 两点间位相差为12π (D )波速为19m s -?。

2、横波以波速u 沿x 轴负方向传播。t 时刻波形曲线如题4.1.3图所示,则该时刻 ( D )

(A )A 点振动速度大于零。 (B )B 点静止不动。

(C )C 点向下运动。 (D )D 点振动速度小于零。

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3、一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它

的能量是 ( C )

(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。

4、沿着相反方向传播的两列相干波,其波动方程为1cos 2()y A t x πνλ=-和

2cos 2()y A t x πνλ=+,叠加后形成的驻波中,波节的位置坐标为(其中的

0,1,2,3,k =???) ( D )

(A )x k λ=±。 (B )12x k λ=±。 (C )1(21)2

x k λ=±+。 (D )(21)/4x k λ=±+。 5、在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动 ( B )

(A ) 振幅相同,相位相同。 (B ) 振幅不同,相位相同。

(C ) 振幅相同,相位不同。 (D ) 振幅不同,相位不同。

6、一机车汽笛频率为750 Hz ,机车以时速90公里远离静止的观察者.观察者听到的声音

题4.1.2图 题4.1.3图

的频率是(设空气中声速为340 m/s ) ( B )

(A )810 Hz 。 (B )699 Hz 。 (C )805 Hz 。 (D )695 Hz 。

7、一平面简谐波沿x 轴负方向传播.已知x = b 处质点的振动方程为

)cos(0φω+=t A y ,波速为u ,则波的表达式为: ( C )

(A )]cos[0φω+++

=u x b t A y 。 (B )}][cos{0φω++-=u

x b t A y 。 (C )}][cos{0φω+-+=u b x t A y 。 (D )}][cos{0φω+-+=u x b t A y 。 8、图示一简谐波在0t =时刻的波形图,波速200u =m/s ,则P 处质点的振动速度表达

式为 ( A )

(A )υ=2Acos(2t )πππ-- (SI) 。

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(B )υ=2Acos(t )πππ-- (SI) 。(C )υ=2Acos(2t )2πππ-

(SI) 。(D )3υ=2Acos(t )2πππ- (SI) 。 9、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π/3,则

此两点相距 ( C )

(A )2m (B ) 2.19m (C )0.5 m (D )28.6 m

10、一平面简谐波,其振幅为A ,频率为ν,波沿x 轴正方向传播,设t =t 0时刻波形如图所

示,则x =0处质点振动方程为 ( B )

(A )]2/)(2cos[0ππν++=t t A y

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(B )]2/)(2cos[0ππν+-=t t A y

(C )])(2cos[0ππν++=t t A y

(D )])(2cos[0ππν+-=t t A y

二、填空题

1、已知两个同方向的简谐振动:),π10(cos 04.01+=t x )10cos(03.02?+=t x

则(1)21x x +为最大时,?为: 。答案:3/ππ2+k

(2)21x x +为最小时,?为: 。答案:3/π4π2+k .

2、一平面简谐波的表达式为 )37.0125cos(025.0x t y -= (SI),波长λ =

________________。答案:17.0 m

3、一平面简谐波沿Ox 轴传播,波动表达式为 ])/(2c o s [φλν+-π=x t A y ,

则x 1 = L 处介质质点振动的初相是________________________。答案:φλ+π-/2L

4、已知一平面简谐波的波长λ = 1 m ,振幅A = 0.1 m ,周期T = 0.5 s .选波的传播方向为x

轴正方向,并以振动初相为零的点为x 轴原点,则波动表达式为 y = ____________ (SI)。

答案:)24cos(1.0x t π-π

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5、如题4.2.4图为4t T =时一平面简谐波的波形曲

线,则其波动方程为 。 答案:0.10cos[165()]330x y t ππ=-

+ 6、一辆机车以120m s -?的速度行驶,机车汽箱的频率

为1000Hz ,在机车前的声波波长为 。(空气中声速为1

330m s -?)答案:0.310m

7、一平面简谐波沿Ox 轴正向传播,波动表达式为 ]4/)/(cos[π+-=u x t A y ω, x 2 = -L 2

处质点的振动和x 1 = L 1处质点的振动的相位差为φ2 - φ1 =________。答案: u

L L 21+ω 8、一平面简谐机械波在媒质中传播时,若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ,则在

)(T t +(T 为波的周期)时刻该媒质质元的振动动能是___________。答案:5J

9、机械波形成的两个条件: 、 。答案:振源、弹性介质

10、相干波的条件: 、 和 。答案:频率相同、振动方向平行、相

位相同或相位差恒定。

三、计算题

10-8、 10-10、 10-20、 10-24、 10-29

第11章 波动光学

一、选择题

1、在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A ,

B 两点位相差为3π,则此路径AB 的光程为 ( A )

(A )1.5λ (B )1.5n λ (C )3λ (D )1.5n λ

2、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射到宽度为a =4λ的单缝上,对应于

衍射角30?的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为 ( B)

(A) 2 个. (B) 4个. (C) 6 个. (D) 8个.

3、如图4-4所示,用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为n 、劈尖角

为α 的透明劈尖b 插入光线2中,则当劈尖b 缓慢地向上移动时(只遮住s 2) ,屏C 上的干

涉条纹 (C)

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(A) 间隔变大,向下移动.

(B) 间隔变小,向上移动.

(C) 间隔不变,向下移动.

(D) 间隔不变,向上移动. 4、用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光

片遮盖另一条缝,则 ( D )

(A )干涉条纹的宽度将发生变化。 (B )产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹。

(C )干涉条纹的亮度将发生变化 (D )不产生干涉条纹。

5、在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点处是明条纹。若将缝2S 盖住,并在1S ,2S 连线的

垂直平分面处放一反射镜M ,如题4-5图所示,则此时 ( B )

(A )P 点处仍为明条纹。 (B )P 点处为暗条纹。

(C )不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹。 (D )无干涉条纹。

6、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,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的 ( A )

(A )间隔变小,并向棱边方向平移。 (B )间隔变大,并向远离棱边方向平移。

(C )间隔不变,向棱边方向平移。 (D )间隔变小,并向远离棱边方向平移。

7、如题4-6图所示,用单色光垂直照射在牛顿环的装置上。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 ( B )

λ

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S 题4-5图

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题4-6图

(A )向右平移。 (B )向中心收缩。 (

8、一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气

中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 ( B )

(A )4λ。 (B )4n λ。 (C )2λ。 (D )2n λ。

9、在麦克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n 、厚度为d 的透明薄片,放入后,

这条光路的光程改变了 ( A )

(A )2(1)n d -。 (B )2nd 。 (C )(1)n d - (D )nd

10、在双缝干涉实验中, 用单色自然光, 在屏幕上形成干涉条纹, 若在两缝后放一个偏振片,

则 (B )

(A) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的亮度加强.

(B) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的亮度减弱.

(C) 干涉条纹的间距变窄, 且明纹的亮度减弱.

(D) 无干涉条纹.

11、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为0

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 ( D )

(A )λ (B )1.5λ (C )2λ (D )3λ

12、在如题5-2图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,将单缝a 稍稍变宽,同时使单缝沿y 轴

正方向作微小位移,则屏幕C 上的中央衍射条纹将 ( C )

(A )变窄,同时向上移。 (B )变窄,同时向下移。

(C )变窄,不移动。 (D )变宽,同时向上移。

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C 题5-1

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C 题5-2图

13、光强为0I 的自然光依次通过两个偏振片1P 和2P 。若1P 和2P 的偏振化方向的夹角

030α=,则透射偏振光的强度I 是 ( C )

(A )04I 。 (B 04。 (C )038I (D )0I 。

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14、一束光强为0I 的自然光,相继通过3个偏振片123,P P P ,后,出射光的光强为0I I =。已知1P 和3P 的偏振化方向互相垂直,若以入射光线为轴,旋转2P ,要使出射光的光强为零,

2P 最少要转过的角度是 ( B )

(A )030 (B )045 (C )060 (D )090

15、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 )

(A )12 (B )15 (C )13 (D )2

16、自然光以060的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光。

则知 ( B )

(A )折射光为线偏振光,折射角为030。 (B )折射光为部分偏振光,折射角为030。 (C )折射光为线偏振光,折射角不能确定。

(D )折射光为部分偏振光,折射角不能确定。

17、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是 ( C )

(A )在入射面内振动的完全偏振光。

(B )平行于入射面的振动占优势的部分偏振光。

(C )垂直于入射面振动的完全偏振光。

(D ))垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光。

二、填空题

1、波长为λ的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上,膜厚为e ,折射率为n ,

透明薄膜放空气中,则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差??= 。 答案:(41)[(41)]ne ne λπλπ-+或

2、如题4-2图所示,假设有两个同相的相干点光源1S 和2S ,发出波长为λ的光。A 是它

们连线的中垂线上的一点。若在1S 与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片,则两

光源发出的光在A 点的位相差??= 。若已知λ=5000A , 1.5n =,A 点恰为

第四级明纹中心,则e = A 。 答案:42(1);

410n e πλ-?

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3、一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm 。若整个装置放在水中,干

涉条纹的间距将为 mm 。(设水的折射率为43)。答案:0.75

4、在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角41.010rad θ-=?,在波长7000λ=A 的单色

光垂直照射下,测得两相邻干涉明条纹间距0.25l cm =,此透明材料的折射率n = 。

答案:1.40

5、若在麦克尔逊干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中,观察到干涉条纹移动了

2300条,则所用光波的波长为 A 。答案:5391

6、光强均为0I 的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是

。答案:04I

7、为了获得相干光,双缝干涉采用 方法,劈尖干涉采用 方法。

答案:分波面法,分振幅法

8、劳埃德镜实验中,光屏中央为 条纹,这是因为产生 。

答案:暗、半波损失

9、光栅衍射可以看成是 、 的综合效果。答案:单缝衍射、多缝干涉

10、平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射。若屏上P 点处为第二级暗纹,则

单缝处波面相应地可划分为 个半波带,若将单缝宽度缩小一半,P 点将是第 级 纹。答案:4; 第一; 暗。

题4-1图

题4-2图 A

11、可见光的波长范围是400~760nm 。用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,其中,

二级光谱重叠部分的波长范围 。答案:600nm-760nm

12、要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过090,至少需要让这束光通过 块

理想偏振片。在此情况下,透射光强最大是原来光强的 倍。

答案:2;14

四、计算题

11-8、11-13、11-20、11-25、11-28、11-30、11-34、11-35

第12章 气体动理论

一、选择题

1.1 mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为 (B )

A, 3 RT 2 B 5RT 2 C 3kT 2 D 5kT 2

2 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,

则它们 (C )

A. 温度相同,压强相同;

B. 温度,压强都相同;

C .温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强;

D .温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强;

3.f(v)为麦氏速率分布函数,2

1f()d v v νν?表示 (B )

A .速率在1v 和2v 之间的分子数;

B .速率在1v 和2v 之间的分子数在总分子数所占百分数;

C .速率在1v 和2v 之间的分子数的平均速率;

D .速率在0和∞之间的总分子数;

4.如图7-1,画了两条理想气体分子速率分布曲线, (C )

A. p v 是分子最大速率;

B .曲线②的平均速率小于曲线①的平均速率;

C .如果温度相同,则曲线①和曲线②分别是氧气和氢气的分子速率分布曲线;

D .在最概然速率 p v v ±? (v ?很小)区间内,22

N N ()()N N H O ??>

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图7-1(第4题)

5、 三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为21221212():():()1:2:4A B C v v v =,则其压强之比::A B C P P P 为(C )

(A )1:2:4 (B )1:4:8 (C )1:4:16 (D )4:2:1

6、 在一个体积不变的容器中,储有一定量的某种理想气体,温度为0T 时,气体分子的平均速率为0v ,分子平均碰撞次数为0Z ,平均自由程为0λ,当温度升高为04T 时,气体分子的平均速率v ,平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为(B )

(A )0004,4,4v v Z Z λλ=== (B )0002,2,v v Z Z λλ===

(C )0002,2,4v v Z Z λλ=== (D )0004,2,v v Z Z λλ===

7、 已知n 为单位体积的分子数,()f v 为Maxwell 速率分布函数,则()nf v dv 表示(B )

(A )速率v 附近,dv 区间内的分子数

(B )单位体积内速率在v v dv +区间内的分子数

(C )速率v 附近,dv 区间内的分子数占总分子数的比率

(D )单位时间内碰到单位器壁上,速率v

v dv +区间内的分子数

二、填空题

1、一定量的一种理想气体,先经过等体过程使等热力学温度升高为原来的4倍;再经过等

温过程使等体积膨胀为原来的2倍,则分子的平均碰撞次数为原来的 倍,平均自由程

度为原来的 倍。答案:1、2

2、一容器内储有氧气,其压强为50 1.0110p pa =?,温度为27.0℃,则气体分子的数密度

为 ;氧气的密度为 ;分子的平均平动动能为 ;

分子间的平均距离为 。(设分子均匀等距排列)

答案:25332192.4410 1.30 6.2110 3.4510m kg m J m ----????

3、星际空间温度可达2.7k ,则氢分子的平均速率为 ,方均根速率为 ,

最概然速率为 。

答案:2121211.6910 1.8310 1.5010m s m s m s ---??????

4、在压强为5

1.0110pa ?下,氮气分子的平均自由程为66.010cm -?,当温度不变时,压强为 ,则其平均自由程为1.0mm 。答案:6.06pa

5、若氖气分子的有效直径为82.5910cm -?,则在温度为600k ,压强为2

1.3310pa ?时,氖分子1s 内的平均碰撞次数为 。答案:613.8110s -?

6、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的

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某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线

是 .若图中两条曲线定性的表示相同温度

下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的

是 . 答案:(2) ,(1)

7、氢分子的质量为3.3?10-27kg,如果每秒有1023个氢分子沿着与容器壁的法线成45°角

的方向以103m.s -1的速率撞击在2.0?10-4m 2的面积上,则此氢气的压强为 (设碰

撞是完全弹性的)。 答案:2.33?103pa

8、两瓶不同种类的理想气体,它们温度、压强均相同,但体积不同,则它们分子的平均平

动动能 ,单位体积内分子的总平动动能 。 答案:相同 相同

9、有一种刚性双原子分子理想气体,处于温度为T 的平衡态,则其分子的平均动能

为 ,平均转动动能为 ,平均总能量为 。 答案:32kT kT 52

kT 三、计算题

12-7、12-10、12-16、12-17

图12-1

第13章热力学基础

一、选择题

1、有两个相同的容器,容积不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(均可看成刚性分子)

它们的压强和温度都相等,现将 5 J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高

同样的温度,则应向氦气传递的热量是 ( C )

(A ) 6 J (B ) 5 J (C ) 3 J (D ) 2 J

2、一定量理想气体,经历某过程后,它的温度升高了,则根据热力学定理可以断定:

(1)该理想气体系统在此过程中作了功;

(2)在此过程中外界对该理想气体系统作了正功;

(3)该理想气体系统的内能增加了;

(4)在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功。

以上正确的是: ( C )

(A )(1),(3); (B )(2),(3); (C )(3); (D )(3),(4)

3、摩尔数相等的三种理想气体H e 、N 2和CO 2,若从同一初态,经等压加热,且在加热过程

中三种气体吸收的热量相等,则体积增量最大的气体是: (A )

(A )H e (B )N 2

(C )CO 2 (D )三种气体的体积增量相同

4、如图所示,一定量理想气体从体积为V 1膨胀到V 2,AB 为等压过

程,AC 为等温过程AD 为绝热过程。则吸热最多的是:

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(A )

(A ) AB 过程

(B )AC 过程 (C ) AD 过程 (D )不能确定

5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda 增大为

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ab’c’da ,那么循环abcda 与ab’c’da 所作的净功和热机效率的变化情况是: ( D )

(A) 净功增大,效率提高; (B) 净功增大,效率降低;

(C) 净功和效率都不变; (D) 净功增大,效率不变。

6、1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B ,如果不知是什么气体,变化过程也不

知道,但A 、B 两态的压强、体积和温度都知道,则可求出: (B ) 0 V 1 V 2

V

(A) 气体所作的功. (B) 气体内能的变化.

(C) 气体传给外界的热量. (D) 气体的质量.

7、 有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ,向 300

K 的低温热源放热 800 J .同时对外作功1000 J ,这样的设计是 (D )

(A) 可以的,符合热力学第一定律.

(B) 可以的,符合热力学第二定律.

(C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量.

(D) 不行的,这个热机的效率超过理论值.

8、 一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体.若把隔板抽出,气体将

进行自由膨胀,达到平衡后 ( A )

(A) 温度不变,压强减小,熵增加. (B) 温度升高,压强减小,熵增加.

(C) 温度降低,压强减小,熵增加. (D) 温度不变,压强不变,熵不变.

9、若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻尔兹曼常

量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为( B )

(A )pV m (B )()pV kT (C )()pV RT (D )()pV mT

10、一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是 ( A )

(A )Z 增大,λ不变。 (B )Z 不变,λ增大。

(C )Z 和λ都增大。 (D )Z 和λ都不变。

11、一定量的理想气体,分别进行如题5.1.4图所示的两个卡诺循环abcda 和a b c d a '''''。若

在P V -图上这两个循环曲线所围面积相等,则可以由此

得知这两个循环 ( D )

(A )效率相等。

(B )由高温热源处吸收的热量相等。

(C )在低温热源处放出的热量相等。

(D )在每次循环中对外做的净功相等。 12、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法,

有如下几种评论,哪种是正确的? ( C )

c

b a d a ' b '

c '

d ' 题5.1.4图

(A )不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律。

(B )不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律。

(C )不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律。

(D )违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律。

13、双原子理想气体,做等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量J 700,则该气体对外

做功为( D )

A J 350

B J 300

C J 250

D J 200

14、对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界

吸收的热量之比/A Q 等于:( D )

A 1/3

B 1/4

C 2/5

D 2/7

15、汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不变,压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频率和

平均自由程的变化情况是:(C ) A Z 和λ都增大一倍; B Z 和λ都减为原来的一半;

C Z 增大一倍而λ减为原来的一半;

D Z 减为原来的一半而λ增大一倍。

16、在恒定不变的压强下,气体分子的平均碰撞频率Z 与气体的热力学温度T 的关系为(C )

A Z 与T 无关;

B Z

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C Z

D Z 与T 成正比。

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17、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状态,则它们:

( C )

A 温度相同、压强相同;

B 温度、压强相同;

C 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强;

D 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强。

18、一定量的理想气体可以:(D )

A 保持压强和温度不变同时减小体积;

B 保持体积和温度不变同时增大压强;

C 保持体积不变同时增大压强降低温度;

D 保持温度不变同时增大体积降低压强。

19、设某理想气体体积为V ,压强为P ,温度为T ,每个分子的质量为μ,玻尔兹曼常数

题21图 为k ,则该气体的分子总数可以表示为:(C ) A PV k μ B PT V μ C PV kT D PT kV

20、两容积不等的容器内分别盛有可视为理想气体的氦气和氮气,如果它们温度和压强相同,

则两气体:(C )

A 单位体积内的分子数必相同;

B 单位体积内的质量必相同;

C 单位体积内分子的平均平动动能必相同:

D 单位体积内气体的内能必相同。

21、在V P -图(图21)中,mol 1理想气体从状态A 沿直线到

达B ,B A V V =2,则此过程系统的功能和内能变化的情况为

( A )

(A )0,0=?>E A (B )0,0

(C )0,0>?>E A (D )0,0>?

二、填空题

1、要使一热力学系统的内能变化,可以通过 或 两种方式,或者两种方

式兼用来完成。热力学系统的状态发生变化时,其内能的改变量只决定于 ,而与 无关。(作功,传热,始末状态,过程)

2、将热量Q 传给一定质量的理想气体。(1)若体积不变,热量转化为 ;(2)

若温度不变,热量转化为 。(理想气体的内能,对外作功)

3、卡诺循环是由两个 过程和两个 过程组成的循环过程。卡诺循环的效率只与 有关,卡诺循环的效率总是 (大于、小于、等于)1。(绝热,等温,

高低温热源的温度,小于)

4、常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性双原子分子),在等压过程中吸热为Q ,

对外作功为W ,内能增加为E ?,则W Q =_ _,E Q ?=_________。(27,57

) 5、p V -图上封闭曲线所包围的面积表示 物理量,若循环过程为逆时针方向,

则该物理量为 。(填正或负)(功,负)

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6、一循环过程如图所示,该气体在循环过程中吸热和放热的

T

情况是a →b 过程 ,b →c 过程 ,c →a 过程 。(吸热,放热,

吸热)

7、有一卡诺热机,用29kg 空气为工作物质,工作在027C 的高温热源与073C -的低温热

源之间,此热机的效率η= 。若在等温膨胀过程中气缸体积增大2.718倍,则

此热机每一循环所做的功为 。(空气的摩尔质量为312910kg mol

--??)(533.3%;

8.3110J ?)

三、计算题

13-10、13-13、13-18、13-25、13-33

第14章 相对论

一、选择题

1. 有下列几种说法:

(1)真空中,光速与光的频率、光源的运动、观察者的运动无关.

(2)在所有惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.

(3)所有惯性系对物理基本规律都是等价的.

请在以下选择中选出正确的答案

(A) 只有(1)、(2)是正确的.

(B) 只有(1)、(3)是正确的.

(C) 只有(2)、(3)是正确的.

(D) 三种说法都是正确的. [ D ]

2. (1)对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件,对于相对该

惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说,它们是否同时发生?(2)在某惯性

系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发生?

(A )(1)同时,(2)不同时。

(B )(1)不同时,(2)同时。

(C )(1)同时,(2)同时。

(D )(1)不同时,(2)不同时。 [ A ]

3. K 系中沿x 轴方向相距3m 远的两处同时发生两件事,在K ′系中上述两事件相距5m 远,

则两惯性系间的相对速度为(c 为真空中光速)

(A) (4/5) c (B) (3/5) c

(C) (2/5) c (D) (1/5) c [A ]

4. 两个惯性系K 和K ',沿x x '轴方向作相对运动,相对速度为v ,设在K '系中某点先后

发生的两个事件,用固定于该系的钟测出两事件的时间间隔为0t ?,而用固定在K 系的钟测出这两个事件的时间间隔为t ?,又在K '系x '轴上放置一固有长度为0l 的细杆,从K 系测得此杆的长度为l ,则

(A) .;00l l t t ?

(C) .;00l l t t >?>? (D) .;00l l t t ? [ D ]

5. 边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内,且两边分别与x ,y 轴平行.今有惯性系K '以 0.6c (c 为真空中光速)的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动,则从K '系测得薄板的面积为

(A) 0.6a 2 (B) 0.8 a 2

(C) 0.36a 2 (D) 0.64a 2 [B ]

6. 一静止长度为100m 的飞船相对地球以0.6 c (c 表示真空中光速)的速度飞行,一光脉冲从船尾传到船头。求地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为 (C)

(A )100m (B )80m

(C )200m (D )148m

7. 某核电站年发电量为 1000亿度,它等于36×1016 J 的能量,如果这是由核材料的全部静止能转化产生的,则需要消耗的核材料的质量为

(A) 4.0 kg (B) 8.0kg

(C) (1/12)×108 kg (D) 12×108 kg [ A ]

8. 根据相对论力学,动能为0.255 MeV 的电子,其运动速度约等于 (c 表示真空中光速,电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV ) [ C ]

(A) 0.1c (B) 0.5 c (C) 0.75 c (D) 0.85 c

9. 一个电子运动速度v = 0.99c ,它的动能是 (c 表示真空中光速,电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV ) [ C ]

(A) 4.0MeV (B) 3.5 MeV

(C) 3.1 MeV (D) 2.5 MeV

10.有两只对准的钟,一只留在地面上,另一只带到以速率v 飞行着的飞船上,则

(A)、飞船上的人看到自已的钟比地面上的钟慢;

(B)、地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟慢;

(C)、飞船上的人觉得自己的钟比原来走慢了;

(D)、地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟快。 [D ]

二、填空题

1.以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子,其相对于地球的速度大小为

_____________________。 答案:c

2. 宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光脉冲,经过?t (飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为 。(用真空中光速c 表示)答案:t c ?

3.一观察者测得一沿长度方向匀速运动的米尺长度为 0.8 m ,则此米尺以v =____ m ·s -

1的速度接近观察者。答案:c 6.0 4. 一门宽为l .今有一固有长度为l 0 (l 0 > l )的水平细杆,在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动.若门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进门,则该杆相对于门的运动速率v 至少为_______________________________。 答案:20)/(1l l c -

5. 一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行.如果宇航员希望把这路程缩短为3光年,他所乘的火箭相对于地球的速度应是 。 (用真空中光速c 表示)

答案: c 8.0

6. 某惯性系同时、同地发生的两事件,在其他有相对运动的惯性系考察,上述两事件一定 ;某惯性系同时、 发生的两事件,在其他有相对运动的惯性系考察,上述两事件一定不同时。答案:同时;不同地

7. 狭义相对论中,一静止质量为m 0的质点,其质量m 与速度v 的关系式为______________;其动能的表达式为______________。答案:220

)/(1c v m m -=;220K E mc m c =-

8. 把一个静止质量为m e 的电子,从静止加速到0.6 c ,需对它作功 。(用真空中光速c 表示)答案:225.0c m e

9. 当粒子的动能等于它的静止能量时,它的运动速度为____________________。 答案:c v 2

3= 10、爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理: ; 。

第15章 量子物理

一、选择题

1、光电效应和康普顿效应都包含有电子和光子的相互作用过程。对此,有以下几种理解,

正确的是:( D )

(A)、两种效应中,电子和光子组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律;

(B)、两种效应都相当于电子和光子的弹性碰撞过程;

(C)、两种效应都属于电子吸收光子的过程;

(D)、光电效应是电子吸收光子的过程,而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程。

2、在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子的能量E 与

反冲电子动能E k 之比E/E k 为:( A )

(A)、5; (B)、4; (C)、3; (D)、2 。

3、关于不确定关系△x △p x ≥h ,有以下几种理解,其中,正确的是:( C )

(A)、粒子的动量不能准确确定;

(B)、粒子的坐标不能准确确定;

(C)、粒子的动量和坐标不能同时准确确定;

(D)、不确定关系仅适用于电子和光子等微观粒子,不适用于宏观粒子。

4、当照射光的波长从4000

0A 变到30000A 时,对同—金属,在光电效应实验中测得的遏止

电压将:( D )

(A)、减小0.56V ; (B)、增大0.165V ;

(C)、减小0.34V ; (D)、增大1.035V 。

(普朗克常量h =6.63×10-34 j ·s ,基本电荷e =1.602×10-19 C)

5、如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的( A )

(A)、动量相同; (B)、能量相同;

(C)、速度相同; (D)、动能相同。

6、光子波长为λ,则其能量及动量的大小为:( A )

(A) 、能量:λ/hc 动量的大小:λ/h

(B) 、能量:λ/h 动量的大小:λ/hc

(C)、能量:)/(λc h 动量的大小:λ/h

(D) 、能量:λ/hc 动量的大小:)/(λc h

二、填空题

1、当波长为300nm 的光照射在某金属表面时,光电子的最大动能为4.0×10 –19J ,那么,此金属的遏止电势差U 0=______________V ,截止频率v 0=________________Hz 。 答案:2.5v , 4.0×1014

2、一电子经加速电压U 加速后,其德布罗意波长λ=_________________。

答案:meu h

2=λ

3、 氢原子中电子从n =3的激发态被电离出去,需要的能量为

______________________eV 。答案:1.51ev

4、 己知钾的逸出功为2.0eV ,如果用波长为3.60×10-7m 的光照射在钾上,则光电效应的

遏止电压的绝对值|Ua |=______________________。从钾表面发射出电子的最大速度Vmax =_______________。(1eV =1.6×10-19J ,me =9.11×10-31kg)

答案:1.45v , 7.14×105m/s

5、 己知基态氢原子的能量为-13.6eV ,当基态氢原子被12.09eV 的光子激发后,其电子

的轨道半径将增加到玻尔半径的_________倍。答案:9

6、 分别以频率为ν1和ν2的单色光照射某一光电管。若v 1>v 2 (均太于红限频率v 0),则

当两种频率的入射光的光强相同时,所产生的光电子的最大初动能E 1_______E 2;为阻止光电子到达阳极,所加的遏止电压|Ua 1|________|Ua 2|所产生的饱和光电流Is 1________Is 2。(用>或=或<填入=) 答案:> > =

8、爱因斯坦的光电效应方程式: 。