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11-12(一)大学物理A卷(含答案)

2011~2012年度第一学期大学物理A 卷

(常量:s J h ??=-341063.6,11201085.8--??=m F ε,1131.8--?=K mol J R

e=C 19

10

6.1-?)

一、选择题(每小题3分,共42分)

11-12(一)大学物理A卷(含答案)

1.一质点作简谐振动,周相为T ,当它由平衡位置向x 轴正方向运动时,从1/2最大位移处到最大位移处这段路程所需的时间为:

A . 4T B.6T

C. 43T

D. 3

T

2.两个同方向、同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:

)2

5c o s (10621π

+?=-t x ,)5sin(10222t x -?=-π(SI )

,它们合振动的振幅和初相分别为:

A .

3,1042πm -? B .2,1042πm -? C .2,1032πm -? D .3

,1032π

m -?

3.关于波速的传播下列说法正确的是: A .质点振动的速度等于波速 B. 波形传播的速度等于波速 C. 波速的大小与波源有关

D. 波速的大小与弹性介质的性质无关

4.当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时,它们的质量比和内能比为 A. 1:2和10:3 B. 2:1和10:3 C. 1:2和5:3 D. 1:1和5:3

5. 图2为Maxwell 分子速率分布曲线,图中

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0v 为最可几速率,则 (A )0v 大于平均速率 (B )0v 大于方均根速率

(C )0v 小于平均速率,但大于方均根速率

(D)

v小于平均速率和方均根速率

6.1摩尔理想气体从同一状态出发,分别经历绝热、等压、等温三种过程,体

积从V

1增大到V

2

,则内能增加的过程是:

A. 绝热过程

B. 等压过程

C. 等温过程

D.以上三种过程均不增加

7.在杨氏双缝实验中,原来缝S到达两缝S

1和S

2

的距离是相等的(如图3)。现

将S向上移动一微小距离,则屏幕上干涉条纹的变化情况是:

A.干涉条纹向上平移

B. 干涉条纹向下平移

C.干涉条纹不移动

D.干涉条纹消失

8. 在单缝的Fraunhofer衍射中,若把透镜沿垂直于透镜主光轴方向向上平移少许,则在屏幕上

A.整个衍射图样向下平移

B.整个衍射图样保持不变

C.整个衍射图样位置和相对分布均变化

D.整个衍射图样向上平移

9.如图4-1为一块光学平板玻璃与一个加

工过的平面一端接触,构成的空气劈尖,用

波长为λ的单色光垂直照射,看到单色光的

干涉条纹(实线为暗纹)如图4-2所示,则

干涉条纹上A点所对应的空气薄膜厚度为:

A.2λ

B. λ/2

C. 2λ/3

D. 3λ/2

10.麦克耳逊干涉仪可用来测单色光的波长,当干涉仪的动镜M

2

移动△d距离时,测得某单色光的干涉条纹移过50条,则该单色光的波长为:

A. 2△d/25

B. △d/25

C. 4△d/25

D. 25/△d

图3

11. 波长为λ的单色平行光垂直照射单缝,若由单缝边缘发出的光波到达光屏上的P 、Q 、R 三点的光程差分别为2.5λ、1.5λ、3λ,比较P 、Q 、R 三点的亮度,则有:

A. P 点最亮,Q 点次之,R 点最暗

B. Q 、R 两点亮度相同,P 点最暗

C. P 、Q 、R 三点亮度相同

D. Q 点最亮,P 点次之,R 点最暗 12. 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述分别指出了 A. 热传导和功变热过程是不可逆的 B. 热转换为内能和内能转换为功是不可逆的 C. 功变热和热传导过程是不可逆的 D. 内能转换为功和热转换为内能是不可逆的

13.原子从能量为n E 的状态跃迁到能量为k E 的状态时,辐射光子的频率是: A.h E E n k

/)(- B.

2

2

m

E n

E m n -

C.

2

2

n

E m

E m n - D. h E E k n /)(-

14. 以下是一些材料的功函数(逸出功):铍3.9eV ; 钯5.0eV ; 铯1.9eV ;钨4.5eV 。今要制造能在可见光(3.9×1014Hz~7.5×1014Hz )下工作的光电管,在这些材料中应选:

A .钨

B .钯

C .铯

D .铍

二、填空题(每空2分,共20分)

1. 对于])(cos[?ω+-

=u

x

t A y 这样的波动方程,一般假定波源在无限远处,如波源在m x 10-=处,上述形式的波动方程只适用于( )的区域。

2. 在光电效应遏止电势差与入射光频率的关系曲线中,h ν ,eR ,αtan e 代

表的三个物理量分别是( )、( )、( )。

3.惠更斯引入______的概念,提出了惠更斯原理,菲涅尔再用_________________的思想补充了惠更斯原理,而发展成了惠更斯—菲涅尔原理。

4.白光(波长为4000——7600埃)垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上,若在衍射角φ=30o处能看到某一波长的光谱线,则该光谱线的波长为________米,该谱线的级数K=________。

5.两瓶不同种类的理想气体,他们的温度和压强都相同,但体积不同。则分子数密度________,气体的质量密度________(填相同或不同)。

三、判断题(共7分)

1.判断图5中,abc过程中dE、dA、dQ的正负,ac为等温过程(3分)。

图5

2.判断图6所示的两种情况中,折射光和反射光各属于什么性质的光,并在图中所示的折射光线和反射光线上用点和短线把其振动方向表示出来。(图中

i 0为布儒斯特角,

i

i≠)(4分)

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四.计算题(共26分)

1.图中(a )表示t=0时刻的波形图,(b)表示原点(x=0)处质元的振动曲线,试求此波的波动方程。(8分)

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2.设有一以理想气体(其比热容比为 )为工质的热机循环,如图所示,求其

循环效率。这循环是卡诺循环吗?(8分)

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3.今用白光形成的Fraunhofer diffraction图样,若其中某一光波的第三级明条纹

和红光(

6000A

=

λ)的第二级明条纹相重合,求白光中所包含的这光波的波长。(4

分)

4、用红光(0

6328A)垂直照射光栅做Fraunhofer diffraction实验。已知第一级明纹出现在0

38的方向,问这光栅的光栅常数是多少?第二级明纹出现在什么角度?(6156

.0

38

sin0=,7880

.0

38

cos0=,7812

.0

38

tan0=)(6分)

五、问答题(共5分)

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,干涉条纹的间距及明纹的亮度会发生怎样的变化?

2011~2012年度第一学期大学物理A 卷答案及评分细则

一、选择题(3分×13=42分)

1——5 B B B C D 6——10BBDDB 11——14DCDC

二、填空题(2分×8=16分)

1、m x 10-≥

2、 红线、逸出功,普朗克常数

3. 1:2 5:3 4、5000埃 K=2

三、判断题(共11分)

1、错

2、对

3、对

4、错

5、对

6、对

7、对

8、对

2、折射光和反射光均为线偏振光。

11-12(一)大学物理A卷(含答案)

每题各2分

四、计算题 1. 解:

(1)0点的振动方程

])(cos[?ω++=u

t A y 1

(2分)

波动方程:])(cos[

?ω+++=u

x t A y 1

(2分) (2)m x 4=处质点的振动方程:)cos(4

π+

=t A y (3分) m x 4=处质点在t=0时的速度:πA v 2

2

=

(3分)

2、解:1

21Q Q -=η(2分),等压压缩放热)(2

2122R V P V P c Q p μμ-=(2分)

,等容吸热)(2

2211R

V P V P c Q V μμ-=(2分)

,代入化简1112121

---=P P V V γη(2分),不是卡诺循环(2分)

3、cm K b a 4

81003.138

sin 1063281sin )(--?=??==+?λ(2分) 第二级明纹对应的角度:12282.12sin >=+=

b

a λ

?(2分) 因此不会出现第二级衍射条纹。(2分)

五、问答题(4分) 根据d

D x λ

=

?,条纹间距不变(2分);明纹的亮度减弱(2分)。