2012-13-1物理期中2

物理（下）期中测试

班级___________学号__________姓名__________

一、选择题（16分）

1．（4011）已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ （A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强； （B）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度； （C）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大；

（D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。

2．（4013）一瓶氦气和一瓶氮气粒子数密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（A）温度相同、压强相同；（B）温度、压强都不相同；（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．（4103）一定质量的理想气体完成一循环过程，此过程在V-T图中用图线1→2→3→1描写，该气体在循环过程中吸热、放热的情况是（A）在1→2、3→1过程吸热；在2→3过程放热；（B）在2→3过程吸热；在1→2、3→1过程放热；（C）在1→2过程吸热；在2→3、3→1过程放热；（D）在2→3、3→1过程吸热；在1→2过程放热。

V31O2

4．（4340）气缸中有一定量的氦气（视为理想气体），经过绝热压缩，体积变为原来的

25152313T一半，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？（A）2；（B）2；（C）2；（D）2

5．（3001）把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度?，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时，若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初位相为____（A）?（B）?（C）0（D）?/2 6．（3088）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（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． 7．（3101）在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（A）振幅相同，位相相同； （B）振幅不同，位相相同；（C）振幅相同，位相不同；（D）振幅不同，位相不同． 8．（3411）若一平面简谐波的波动方程为y?Acos(Bt?Cx)，式中A、B、C为正值恒量，则（A）波速为C；（B）周期为1/B；（C）波长为2?/C；（D）圆频率为2?/B． 二、填空题（54分）

1．p-V图上每一个点都代表一个______。理想气体状态方程__________，热力学第一定律表达式为______________；CV的物理意义_____________________________________，Cp的物理意义是___________________________________。??CpCV?_____、____、____. 绝

热过程中功的表达式为_________；热机的效率________，致冷机的致冷系数______ ．

2．理想气体的压强公式________；自由度定义为______________________________， 能量按自由度均分是指_________________________________________________________；麦克斯韦速率分布函数_______________________________________；三种速率的名称与表达式分别为____________________，____________________，____________________；分子的平均碰撞次数____________，分子平均自由程_____________________；关系______.

3．（4033）图示的两条曲线分别表示氦氧两气体在相同温度T时分子按速率的分布，其中（1）曲线Ⅰ表示 ______ 气分子的速率分布曲线；曲线Ⅱ表示 ______ 气分子的速率分布曲线；（2）画有斜线的小长面积表示 ；（3）分布曲线下所包围面积表示 ______ .

f(v)N2ovv+dvvO2（填3图）（填4图）

4．（4059）两个容器容积相等，分别储有相同质量的N2和O2气体，它们用光滑细管相连通，管子中置一小滴水银，两边的温度差为30K，当水银滴在正中不动时，N2和O2的温度为TN2= ______ ，TO2= ______ .

5．（4087）不规则地搅拌盛于良好绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则（1）外界传给系统的热量 ______ 零；（2）外界对系统作的功 ______ 零；（3）系统的内能的增量 ______ 零。（填大于，等于，小于）

6．（4137）热力学第二定律的克劳修斯叙述是： 开尔文叙述是： 。

7．（4319）有1mol刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功A，则其温度变化?T= ；从外界吸取的热量Qp= .

8．（4585）一定量理想气体，从同一状态开始把其容积由V0压缩到V0，分别经历以下三种过程；（1）等压过程；（2）等温过程；（3）绝热过程。其中： 过程外界对气体作功最多， 过程气体内能减小最多； 过程气体放热最多。 9．（4066）重力加速度变化时，单摆的周期也变化，dT/T与dg/g之间的关系是_______． 10．（3032）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示，两简谐振动的最大速率之比为______．

x(cm)21x2x134t(s)12yuBxOx（填10图）（填12图）

11．（3257）上面放有物体的平台，以每秒5周的频率沿竖直方向作简谐振动，若平台振幅超过______m，物体将会脱离平台。（设g=9.8m/s2）． 12．（3291）一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t时刻的波的能量是10J，则在(t+T)（T为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是______． 13．（3342）一平面简谐波（机械波）沿x轴正方向传播，波动方程为y?0.2cos(?t??x/2)（SI），则x=-3m处媒质质点的振动加速度a的表达式为______． 14．（3114）两列时速均为64.8km迎面对开的列车，一列车汽笛频率为600Hz，而在另一列车上乘客所听到的汽笛的频率为_______Hz．（设空气中声速为340m/s） 15．（3521）惠更斯引入______的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用______的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯—菲涅耳原理。

O12-1-2 16．（3566）图中所示为两个简谐振动的振动曲线，若以余弦函数表示这两个振动的合成结果，则合振动的方程为x=x1+x2= ______ （SI）.

x(m)0.080-0.0412x1t(s)x2

17．（3587）两个相干点波源S1和S2，它们的振动方程分别是y1?Acos(?t??/2)和y2?Acos(?t??/2)，波从S1传到P点经过的路程等于2个波长，波从S2传到P点的路程等于7/2个波长，设两波波速相同，在传播过程中振幅不衰减，则两波传到P点的振动的合振幅为 ______ . 18．（3856）已知某平面简谐波的波源的振动方程为y?0.06sin?t/2（SI）波速为2m/s，则离波源5m处质点的振动方程为 ______ .

三、计算题（36分） 1．（4131）一卡诺热机（可逆的），当高温热源的温度为127℃、低温热源温度为27℃时，其每次循环对外作净功8 000J，今维持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次循环对外作净功10 000J，若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：（1）第二个循环热机的效率；（2）第二个循环的高温热源的温度。

pT1'T1dQ=0T2OV1'V1V2V

2．（4026）一容积为10cm3的电子管，当温度为300K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5×10-6mmHg的高真空，问此时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平均平动动能的总和是多少？平均转动动能的总和是多少？平均动能的总和是多少？（760mmHg=1.013×105Pa，空气分子可认为是刚性双原子分子）。

3．（4588）一定量的理想气体在标准状态下体积为1×10-2m3，求下列过程中气体吸收的热量：（1）等温膨胀到体积为2×10-2m3；（2）先等容冷却，再等压膨胀到（1）中所到达的终态。（已知1atm=1.013×105Pa，并设气体的CV?R）

p(atm)p1p2OA52CV1V2BV

4．（3054）一简谐振动的振动曲线如图所示，求振动方程。

x(cm)10O-5-10t(s) 5．（3558）一质量为0.20kg的质点作简谐振动，其运动方程为x?0.60cos(5t/2??/2)（SI）求：（1）质点的初速度；（2）质点在正向最大位移一半处所受的力。 6．（3864）一简谐波沿x轴负方向传播，波速为1m/s，在x轴上某质点的振动频率为1Hz，振幅为0.01m，t=0时该质点恰好在正向最大位移处，若以该质点的平衡位置为x轴的原点，求此一维简谐波的波动方程。

物理（下）期末测试

班级___________学号__________姓名__________

一、选择题（20分） 1．（3188）用劈尖干涉法可检测工作表面缺陷，当波长为?的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部份的连线相切，则工作表面与条纹弯曲处对应的部分（A）凸起，且高度为?/4；（B）凸起，且高度为?/2；（C）凹陷，且深度为?/2；（D）凹陷，且深度为?/4

平玻璃1.621.521.75P1.521.62工件空气尖劈（选1图）（选2图） 2．（3185）在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单射光垂直照射，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；（D）右半部暗，左半部明。 3．（3538）两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过，当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为：（A）光强单调增加；（B）光强先增加，后又减小至零；（C）光强先增加，后减小，再增加；（D）光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零。 4．（3611）S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2，S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于（A）(r2?n2t2)?(r1?n1t1)；（B）[r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t1]；（C）(r2?n2t2)?(r1?n1t1)；（D）n2t2?n1t1

5．（3665）真空中波长为?的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l，A、B两点光振动位相差记为??，则（A）l?3?/2，

（B）l?3?/(2n)，???3n?；（C）l?3?/(2n)，???3?；（D）l?3n?/2，???3n? ???3?；6．（4173）设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，则其运动速度的大小为（以

cccc（B）1?K2（C）K2?1（D）K(K?2)

KKK?1K?1 7．（4174）某核电站年发电量为100亿度，它等于36?1015J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）0.4kg （B）0.8kg （C）12?107kg

1（D）?107kg

128．（4181）用频率为?1的单色光照射某一种金属时，测得光电子和最大动能为Ek1；用

图中数字为各处的折射率c表示真空中的光速）（A）

频率为?2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为Ek2. 如果Ek1?Ek2，那么（A）?1一定大于?2 （B）?1一定小于?2 （C）?1一定等于?2（D）?1可能大于也可能小于?2

9．（4190）要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系（由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系）的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是（A）1.5eV（B）3.4eV （C）10.2eV （D）13.6eV

10．（4242）电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加速后，其德布罗意波长是0.4A，则U约为（A）150V （B）330V （C）630V （D）940V 二、填空题（54分） 1．（3177）如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片盖在S1缝上，中央明纹将向 ______ 移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为 ______ .

enOS2屏?S1S

2．（3250）假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是 ____ . 3．（3510）在折射率分别为n1和n2的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为?的单色光垂直照射，如果将该劈尖装置浸入折射率为n的透明液体中，且n2>n>n1，则劈尖厚度为e的地方两反射光的光程差的改变量是 ______ . 4．（3524）平行单色光垂直入射在缝宽为 a=0.15mm的单缝上，缝后有焦距为f=400mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕，现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8mm，则入射光的波长为??______. 5．（3528）一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为______． 6．（3543）两个偏振片堆叠在一起，其偏振化方向相互垂直，若一束强度为I0的线偏振光入射，其光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为?/4，则穿过第一偏振片后的光强为______，穿过两个偏振片后的光强为______ . 7．（3618）用波长为?的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜（如图）图中各部分折射率的关系是n1?n2?n3，观察反射光的干涉条纹，从劈尖顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e=______.

?n1n2SS1?SS2 8. 如图所示，两缝S1和S2之间的距离为d，媒质的折射率为n=1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为?，则屏幕上P处，两相干光的光程差为______.

S1r1r2n=1POn3?dS2?

9．（4163）狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是_____________；光速不变原理说的是________.

10．（4167）?介子是一种基本粒子，在相对于?子静止的坐标系中测得其寿命为

（c为真空中光速），则在地球坐标系中?0?2?10?6s. 如果?子相对于地球的速度为v=0.988c

测出的?子的寿命?=________. 11．（4168）观察者A测得与他相对静止的xoy平面上一个圆的面积是12cm2，另一个观察者B相对于A以0.8c（c为真空中光速）平行于xoy平面作匀速直线运动，B测得这一图形为一椭圆，其面积是多少？

12．（4179）光子波长为?，则其能量=_________；动量的大小=________，质量=_________.

13．（4180）当波长为3000A的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从0到4.0?10?19J. 在作上述光电效应实验时遏止电压为|Ua|?____V；此金属的红限频率?0?______Hz.

14．（4187）康普顿散射中，当出射光子与入射光子方向成夹角??_______时，光子的频率减少得最多；当??________时，光子的频率保持不变。

15．（4192）在氢原子光谱中，赖曼系（由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线系）的最短波长的谱线所对应的光子能量为________eV，巴耳末系的最短波长的谱线所对应的光子的能量为________eV.

16．（4200）设大量氢原子处于n=4的激发态，它们跃迁时发射出一簇光谱线。这簇光谱线最多可能有________条，其中最短的波长是___________A.

17．（4207）若令?c?h（称为电子的康普顿波长，其中me为电子静止质量，c为光mec??速，h为普朗克恒量）. 当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是 ?c.

18．（4629）运动速率等于在300K时方均根速率的氢原子的德布罗意波长是_______. 质量为M=1g，以速度v=1cm/s运动小球的德布罗意波长是_______.

三、计算题（36分） 1．（3128）在双缝干涉实验中，波长??550nm的单色平行光垂直入射到缝间距

（1）中央明纹两侧的两条第10级明纹a?2?10?4m的双逢上，屏到双缝的距离D=2m，求：

中心的间距；（2）用一厚度e?6.6?10?6m、折射率为n=1.58的云母片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？ 2．（3220）波长?=600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级。（1）光栅常数（a+b）等于多少？（2）透光缝可能的最小宽度a 等于多少？（3）在选定了上述（a+b）和a之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级数。

3．（3651）薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长??5461A的平面光波正入射到钢片上，屏幕距双缝的距离为D=2.00m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为

（1）从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，?x?12.0mm. 求两缝间的距离。

共经过多大距离？（2）如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？

4．（4170）一体积为V0，质量为m0的立方体沿其一棱方向相对于观察者A以速度v运动。求：观察者A测得其密度是多少？ 5．（4246）波长为?的单色光照射某金属M表面发生光电效应，发射的光电子（电量绝对值为e，质量为m）经狭缝S后垂直进入磁感应强度为B的均匀磁场（如图示），今已测出电子在该磁场中作圆运动的最大半径为R . 求（1）金属材料的逸出功；（2）遏止电势差。

?eMS× × × × ×× × × × ×× × × × ×× × × × ×?B 6．（4368）在K惯性系中观测到相距?x?9?108m的两地点相隔?t?5m发生两事件，而在相对于K系沿X方向以匀速运动的K’系中发现此两事件恰好发生在同一地点。试求在K’系中此两事件的时间间隔。

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