1、 南昌大學 20 05 20 06 學年大學物理(下)期末考試試卷 試卷編號： ( B )卷課程名稱： 大學物理 適用班級： 各學院 學院： 系別： 考試日期： 06年1月 專業： 班級： 學號： 姓名： 題號一二三四五總分累分人 簽名題分272538 100得分評卷人一、 選擇題(每題 3 分，共 27 分) 1 下列各圖所示的速率分布曲線，哪一圖中的兩條曲線能是同一溫度下氮氣和氦氣的分子速率分布曲線？ 第1題圖 第2題圖2、 一定量的理想氣體，其狀態在VT圖上沿著一條直線從平衡態a改變到平衡態b(如圖) (A) 這是一個等壓過程(B) 這是一個升壓過程(C) 這是一個降壓過程(D) 數據不

2、足，不能判斷這是哪種過程 3、兩個質點各自作簡諧振動，它們的振幅相同、周期相同第一個質點的振動方程為x1 = Acos(wt + a)當第一個質點從相對于其平衡位置的正位移處回到平衡位置時，第二個質點正在最大正位移處則第二個質點的振動方程為 (A) (B) (C) (D) 134、圖中所畫的是兩個簡諧振動的振動曲線若這兩個簡諧振動可疊加，則合成的余弦振動的初相為 (A) (B) (C) (D) 0 x t O A/2 -A x1x2 第4題圖 第5題圖5、檢驗滾珠大小的干涉裝置示意如圖(a)S為光源，L為會聚透鏡，M為半透半反鏡在平晶T1、T2之間放置A、B、C三個滾珠，其中A為標準件，直徑為

3、d0用波長為l的單色光垂直照射平晶，在M上方觀察時觀察到等厚條紋如圖(b)所示輕壓C端，條紋間距變大，則B珠的直徑d1、C珠的直徑d2與d0的關系分別為： (A) d1d0l，d2d03l (B) d1d0-l，d2d03l(C) d1d0l / 2，d2d03l / 2 (D) d1d0-l /2，d2d03l / 2 6、波長l=500nm(1nm=10­9m)的單色光垂直照射到寬度a=0.25 mm的單縫上，單縫后面放置一凸透鏡，在凸透鏡的焦平面上放置一屏幕，用以觀測衍射條紋今測得屏幕上中央明條紋一側第三個暗條紋和另一側第三個暗條紋之間的距離為d=12 mm，則凸透鏡的焦距f為

4、 (A) 2 m (B) 1 m (C) 0.5 m (D) 0.2 m (E) 0.1 m 7、光強為I0的自然光依次通過兩個偏振片P1和P2若P1和P2的偏振化方向的夾角a30°，則透射偏振光的強度I是 (A) I0 / 4 (B)I0 / 4(C)I0 / 2 (D) I0 / 8 (E) 3I0 / 8 8、光電效應中發射的光電子最大初動能隨入射光頻率n 的變化關系如圖所示由圖中的 (A) OQ (B) OP (C) OP/OQ (D) QS/OS 可以直接求出普朗克常量 9、 假定氫原子原是靜止的，則氫原子從n = 3 的激發狀態直接通過輻射躍遷到基態時的反沖速度大約是 (

5、A) 4 m/s (B) 10 m/s (C) 100 m/s (D) 400 m/s (氫原子的質量m =1.67×10-27 kg) 二、 填空題(每空 分，共 25 分)1. 對一定質量的理想氣體進行等溫壓縮若初始時每立方米體積內氣體分子數為1.96×1024，則當壓強升高到初始值的兩倍時，每立方米體積內氣體分子數應為_ （本題3分）2. 絕熱容器內部被一隔板分為相等的兩部分，左邊充滿理想氣體(內能為E1，溫度為T1，氣體分子平均速率為，平均碰撞頻率為 )，右邊是真空把隔板抽出，氣體將充滿整個容器，當氣體達到平衡時，氣體的內能為_；分子的平均速率為_；分子平均碰撞頻率

6、為_（本題5分） 3. 一列火車以20 m/s的速度行駛，若機車汽笛的頻率為600 Hz，一靜止觀測者在機車前和機車后所聽到的聲音頻率分別為_和_（設空氣中聲速為340 m/s）（本題4分）4 如圖，在雙縫干涉實驗中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在S1縫上，中央明條紋將向_移動；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_（本題4分）5用波長為l的單色平行紅光垂直照射在光柵常數d=2mm (1mm=10-6 m)的光柵上，用焦距f =0.500 m的透鏡將光聚在屏上，測得第一級譜線與透鏡主焦點的距離l=0.1667m則可知該入射的紅光波長l=_nm（本題3分）(1 nm =

7、10-9 m)6 某一塊火石玻璃的折射率是1.65，現將這塊玻璃浸沒在水中（n=1.33）。欲使從這塊玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，則光由水射向玻璃的入射角應為_ （本題3分）7一束光線入射到單軸晶體后，成為兩束光線，沿著不同方向折射這樣的現象稱為雙折射現象其中一束折射光稱為尋常光，它_ _定律；另一束光線稱為非常光，它_定律 （本題3分） 三、 計算題(每題 分，共 38 分)1. 汽缸內有一種剛性雙原子分子的理想氣體，若經過準靜態絕熱膨脹后氣體的壓強減少了一半，則變化前后氣體的內能之比 E1E2 （本題10分） 2. 一質點作簡諧振動，其振動方程為x = 0.24 (SI)，試用旋轉

8、矢量法求出質點由初始狀態（t = 0的狀態）運動到x = -0.12 m，v < 0的狀態所需最短時間Dt （本題10分）3 一平面簡諧波沿Ox軸正方向傳播，波的表達式為 , 而另一平面簡諧波沿Ox軸負方向傳播，波的表達式為 求：(1) x = l /4 處介質質點的合振動方程； (2) x = l /4 處介質質點的速度表達式 （本題8分）4 在圖示的雙縫干涉實驗中，若用薄玻璃片(折射率n11.4)覆蓋縫S1，用同樣厚度的玻璃片(但折射率n21.7)覆蓋縫S2，將使原來未放玻璃時屏上的中央明條紋處O變為第五級明紋設單色光波長l480 nm(1nm=10­9m)，求玻璃片的厚度

9、d(可認為光線垂直穿過玻璃片)（本題3分）5考慮到相對論效應，試求實物粒子的德布羅意波長的表達式，設EK為粒子的動能，m0為粒子的靜止質量（本題5分） 6 有兩個容器，一個裝氫氣(H2)，一個裝氬氣(Ar)，均視為理想氣體已知兩種氣體的體積、質量、溫度都相等問 (1) 兩種氣體的壓強是否相等為什么 (2) 每個氫分子和每個氬分子的平均平動動能是否相等為什么 (3) 兩種氣體的內能是否相等為什么 (氬的摩爾質量Mmol40×10-3 kg /mol）（本題5分）7一個沿x軸正向傳播的平面簡諧波（用余弦函數表示）在t = 0時的波形曲線如圖所示 (1) 在 x = 0，和x = 2，x

10、= 3各點的振動初相各是多少？ (2) 畫出t = T / 4時的波形曲線 （本題5分） 解答及評分標準（參考）一、B、C、B、B、C、B、E、C、A、二.、1、 3.92×1024 3分2、E1 1分 2分 2分3、 637.5 Hz 2分 566.7 Hz 2分 4、上 2分 (n-1)e 2分5、632.6 或 633 3分參考解： d sinj =l l =f·tgj 由式得 tgj =l / f = 0.1667 / 0.5 = 0.3334 sinj = 0.3163 l = d sinj =2.00×0.3163×103 nm = 632.

11、6 nm6、51.1° 3分 7、遵守通常的折射 1分 ；不遵守通常的折射 2分三、1解：據 , 2分得 變化前 ， 變化后 2分絕熱過程 即 3分題設 ， 則 即 3分2解：旋轉矢量如圖所示 圖3分由振動方程可得 ， 1分 s 1分3解：(1) x = l /4處 , 2分 y1，y2反相 合振動振幅 , 且合振動的初相f 和y2的初相一樣為 4分合振動方程 1分 (2) x = l /4處質點的速度 3分4解：原來， d = r2r1= 0 2分覆蓋玻璃后， d( r2 + n2d d)(r1 + n1dd)5l 3分 (n2n1)d5l 2分 = 8.0×10-6 m

12、 1分5解：據 1分得 1分 1分將m，v代入德布羅意公式得 2分6答：(1) 據 pV=(M / Mmol)RT，得 ， 2分(2) 相等因為氣體分子的平均平動動能只決定于溫度 1分 (3) 據 E = (M / Mmol) ( i / 2)RT ， 得 (3 / 5) (2 / 40) 2分7解：(1) x = 0點 ； 1分 x = 2點 ； 1分 x =3點 ； 1分 (2) 如圖所示 2分試卷編號： ( 1 )卷南昌大學 2005年1月 大學物理(下) 期末考試卷 適用班級： 出卷學院： 理學院 考試形式： 閉卷 班級： 學號： 姓名： 題號一二三四五六七八九十總分累分人 簽名題分3

13、62440 100得分四、 選擇題(每題 3 分，共 36 分) 得分評閱人 1、一平面簡諧波表達式為y=0.05sin（t2x）（SI）則該波的頻率（HZ）波速u（m/s）及波線上各點振動的振幅A（m）依次為（A）1/2 1/2 0.05 （B）1/2 1 0.05（C）1/2 1/2 0.05 （D）2 2 0.05 2、一彈簧振子作簡諧振動，當其偏離平衡位置的位移的大小為振幅的1/4時，其動能為振動總能量的（A）7/16 （B）9/16（C）11/16 （D）13/16 （E）15/16 3、理想氣體卡諾循環過程的兩條絕熱線下的面積大小（圖中陰影部分）分別為S1和S2，則二者的大小關系是

14、：（A）S1S2 （B）S1S2（C）S1S2（D）無法確定 4、在恒定不變的壓強下，氣體分子的平均碰撞頻率Z與氣體的熱力學溫度T的關系為（A）Z與T無關。 （B）Z與 成正比。（C）Z與成反比。 （D）Z與T成正比。 5、一簡諧振動曲線如圖所示，則振動周期是（A）2.62s （B）2.40s（C）2.20s （D）2.00s 6、兩偏振片堆疊在一起，一束自然光垂直入射其上時沒有光線通過，當其中一偏振片慢慢轉動180°時透射光強度發生的變化為：（A）光強單調增加。（B）光強先增加，后又減小至零。（C）光強先增加，后減小，再增加。（D）光強先增加，然后減小，再增加，再減小至零. 7、一

15、束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片。若以此入射光束為軸旋轉偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的4倍，那么入射光束中自然光占總光強的（A）2/3 （B）2/5 （C）1/3 （D）3/5 8、一質點作簡諧振動，其振動周期T，則其振動動能變化的周期是（A）T/4。 （B）（1/2）T。（C）T （D）2T。 （E）4T。 9、有兩瓶氣體：一瓶是氦氣，另一瓶是氮氣，它們的壓強相同，溫度也相同，但體積不同，則：（A）它們單位體積內的氣體的質量相等。（B）它們單位體積內的原子數相等。（C）它們單位體積內的氣體分子數相等。（D）它們單位體積內的氣體的內能相等。 10、一平面簡諧波在彈性

16、媒質中傳播時，在傳播方向上媒質中某質元在負在最大位移處，則它的能量是：（A）動能為零，勢能最大 （B）動能為零，勢能為零（C）動能最大，勢能最大 （D）動能最大，勢能為零 11、在駐波中，兩個相鄰波節間各質點的振動（A）振幅相同，位相相同。 （B）振幅不同，位相相同。（B）振幅相同，位相不同。 （D）振幅不同，位相不同。 12、一束波長為的單色光從空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，要使反射光線得到增加，薄膜的最小厚度應為：（A）/4 （B）/4n（C）/2 （D）/2n 五、 填空題(每空 3 分，共 24 分)得分評閱人 1、 一定質量的理想氣體，先經過等容過程使其熱力學溫度升高一倍，再

17、經過等溫過程使其體積膨脹為原來的兩倍，則分子的平均自由程變為原來的_倍。 2、兩個同方向同頻率的簡諧振動，其振動表達式分別為： x1=6x102cos（5t + ½）（SI） x2=2x102sin（5t）（SI）它們的合振動的振幅為_，初位相為_。3、頻率為100HZ的波，其波速為250m/s，在同一條波線上，相距為0.5m的兩點的位相差為_。4、已知一平面簡諧波的波動方程為y=Acos（atbx），（a、b均為正值常數），則波沿X軸傳播的速度為_。5、用半波帶法討論單縫衍射暗條紋中心的條件時，與中央明條紋旁第二個暗條紋中心相對應的半波帶的數目是_。 6、用波長為的平行單色光垂直照

18、射折射率為n的劈尖薄膜，形成等厚干涉條紋，若測得相鄰兩明條紋的間距為l ，則劈尖角=_。7、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播，已知X=1m處質點的振動方程為y=Acos（t+f），若波速為u，則此波的波動方程為_。六、 計算題(共 40分)得分評閱人 1、一定量的某種理想氣體，從初態A出發經歷一循環過程ABCDA，最后返回初態A點，如圖所示，設TA=300K，CV=3R/2（1）求循環過程中系統從外界吸收的凈熱。（2）求此循環的效率。（本題 15 分）2、如圖所示為一平面簡諧波在t=0時刻的波形圖，設此簡諧波的頻率為250Hz，且此時質點P的運動方向向下，求（1）該波的波動方程；（2）在距原點O為100m處質點的振動方程與振動速度表達式。 （本題 15 分）3、一束平行光垂直入射到某個光柵上，該光束有兩種波長的光，l1=4400Å，l2=6600Å。實驗發現，兩種波長的譜線（不計中央明紋）第二次重合于衍射角f=60°的方向上，求此光柵的光柵常數d。（本題 10 分）期終試卷解答 05年1月一、 1、C 2、E 3、B 4、C 5、B 6、B 7、B 8、B 9 、C 10、B 11、B 12、B二、1、2倍 2、 3、 4、5