成都理工大学大学物理 模拟题)答案.doc

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成都理工大学2012—2013学年第一学期
《大学物理II》（下）（模拟题）
大题
一
二
三
总分
得分

得 分

一、选择题（每小题3分，共36分）
1．用余弦函数描述一简谐振动．已知振幅为A，周期为T，初相 ，则振动曲线为 [ A ]

2．已知一简谐振动，另有一同方向的简谐振动，则为何值时，合振幅最小。
(A) ． (B) ． (C) ． (D) ． [ D　 ]
3．一平面简谐波表达式为 (SI)，则该波的频率 (Hz)， 波速u (m/s)及波线上各点振动的振幅 A (m)依次为
(A) ，，－0.05． (B) ，1，－0.05．
(C) ，，0.05． (D) 2，2，0.05． 　［ C ］
4．在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处
(A) 仍为明条纹． (B) 变为暗条纹．
(C) 既非明纹也非暗纹． (D) 无法确定是明纹，还是暗纹． ［ B ］
5．在图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． (D)右半部暗，左半部明． ［ D ］
6．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) 部分偏振光且折射角是30°． ［ D ］
由布儒斯特定律可知。
7．1 mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为
(A) ． (B)．
(C)． (D)． ［ C ］
（式中R为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量）
8．在容积V＝4×10-3 m3的容器中，装有压强P＝5×102 Pa的理想气体，则容器中气体分子的平动动能总和为
(A) 2 J． (B) 3 J．
(C) 5 J． (D) 9 J． ［ B ］

9．在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T0时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为，平均自由程为．当气体温度升高为4T0时，气体分子的平均速率，平均碰撞次数和平均自由程分别为：
(A) ＝4，＝4，＝4．
(B) ＝2，＝2，＝．
(C) ＝2，＝2，＝4．
(D) ＝4，＝2，＝． ［ B ］
10．一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，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c表示真空中光速)
(A) v = (1/2) c． (B) v = (3/5) c．
(C) v = (4/5) c． (D) v = (9/10) c． ［ C ］
11．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，则散射光光子能量与反冲电子动能EK之比为
(A) 5．　 　 (B) 4． 　(C) 3． 　(D) 2． 　 ［ A ］
12．如图所示，一束动量为p的电子，通过缝宽为a的狭缝．在距离狭缝为R处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d等于［ D ］
(A) 2a2/R． (B) 2ha/p．
(C) 2ha/(Rp)． (D) 2Rh/(ap)．

得 分
二、填空题（每小空2分，共24分）
1．一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，周期为T，其运动方程用余弦函数表示．若t = 0时，振子在平衡位置向正方向运动，则初相位为_-(π/2)(3π/2)_．
2．S1，S2为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两者相距（为波长）如图．已知S1的初相为．
若使射线S2C上各点由两列波引起的振动均干涉相
消，则S2的初相位应为_ 2kπ+π/2 , k=0, _．
3．波长为l的单色光垂直照射如图所示的
透明薄膜．膜厚度为e，两束反射光的光程差
＝_2.60e_．
4．在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那末衍射光线1与2在幕上P点上相遇时的相位差为___2π___ ，P点应为___暗___ 点（填明或暗）．
5．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m．
根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在X方向分量的平均值为：
=0 。
6．图示的两条f(v)~v曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的分子速率的分布情况．由图可知，
氦气分子的最概然速率为_1000m/s_，
氢气分子的最概然速率为_1000√2m/s_．
7．一定量的某种双原子分子理想气体在等压过程中对外作功为 200 J．则该过程中需吸热_700_ J．
解：等压过程中
单原子分子：i=3

双原子分子：i=5

8．当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动速度为____________．（用光速c表示）
解：

9．在光电效应实验中，测得某金属的遏止电压|U0|与入射光频率的关系曲线如图所示，由此可知该金属的截止频率=__Hz；逸出功W =__eV．(普朗克常数，1eVJ)
n (1014Hz)
O
图19-9
2
-2
5
10
解：在爱因斯坦光电效应方程中

由此解得金属的遏止电压与入射光频率的关系为

可见，当|U0| = 0时的频率值就是金属的红限，因此

仅从图形的角度而言，当n=0时|U0|=-2V。而由公式可以得出，当n=0时hn0=-e|U0|，而逸出功W= hn0，因此
得 分
三、计算题（共40分）
1．（本题10分）图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求
(1) 该波的波长、周期和初相位；
(2) 该波的波动方程；
(3) P处质点的振动方程．

2．（本题10分）一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等体、等压两过程回到状态A．
(1) 求A→B过程中系统对外所作的功WAB，内能的增量DEAB以及所吸收的热量QAB；
(2) 整个循环过程中系统对外所作的总功W以及从外界吸收的热量Q1；
(3) 循环过程的效率．

3．（本题5分）用波长＝500 nm(1nm=10­9m)的平行光垂直照射折射率　　　n＝1.33的劈形膜，观察反射光的等厚干涉条纹．从劈形膜的棱算起，第5条明纹中心对应的膜厚度是多少？
解： 明纹， 2ne＋＝kl (k＝1，2，…) 4分
第五条，k＝5，
＝8.46×10-4 mm 4分
4．（本题5分）波长为589nm(1nm=10­9m)的单色光垂直入射到每厘米5000条刻线的光栅上，能观察到的衍射谱线最高级次是多少？
（自测19）将一束波长l = 589 nm的平行钠光垂直入射在1 厘米内有5000条刻痕的平面衍射光栅上，光栅的透光缝宽度a与其间距b相等，求：（1）光线垂直入射时，能看到几条谱线？是哪几级？（2）若光线以与光栅平面法线的夹角q = 30°的方向入射时，能看到几条谱线？是哪几级？
解：
q0
q0

斜入射时，分两种情况，1同侧，2，异侧

5．（本题5分）静止的子的平均寿命约为s．今在8 km的高空，由于介子的衰变产生一个速度为v = 0.998 c (c为真空中光速)的子，试论证此子有无可能到达地面．

6．（本题5分）已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为　 ，试求：
（1）粒子在处的概率密度；2/a
（2）粒子在何位置出现的概率最大．

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