大学物理复习题1.doc

大学物理复习题 09级用 2009年12月第10章复习题1、一平面简谐波的波动方程为时的波形曲线如题10.1.图所示，则 （ ） （）点的振幅为。 （）波长为。（）两点间位相差为 （）波速为。2、横波以波速沿轴负方向传播。时刻波形曲线如题10.2图所示，则该时刻 （ ）（）点振动速度大于零。 （）点静止不动。题10.1图-0.10.1题10.2图（）点向下运动。 （）点振动速度小于零。 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 （ ）（）动能为零，势能最大。 （）动能为零，势能为零。（）动能最大，势能最大。 （）动能最大，势能为零。4、已知驻波的波动方程为，则此驻波波节的位置坐标为（其中的） （ ）（）。 （）。（）。 （）。5、在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 （ ） （） 振幅相同，相位相同。 （） 振幅不同，相位相同。 （） 振幅相同，相位不同。 （） 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的频率是（设空气中声速为340 m/s） （ ）（）810 Hz。 （）699 Hz。 （）805 Hz。 （）695 Hz。 7、一横波沿绳子传播时, 波的表达式为 (m)，则 （ ） () 其波长为0.5 m () 波速为5 m/s () 波速为25 m/s () 频率为2 Hz 8、机械波的表达式为 (m) ，则 （ ） () 其振幅为3 m () 其周期为 () 其波速为10 m/s () 波沿x轴正向传播 2O1y(m)x(m)t=0Au图18.29、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p/3，则此两点相距 （ ）（）2m（）2.19m（）0.5 m（）28.6 m10、频率为100 Hz，传播速度为300 m/s的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为，则此两点相距 （ ） () 2.86 m () 2.19 m () 0.5 m () 0.25 m 11、一辆汽车以55ms-1的速度远离一静止的正在呜笛的机车，机车汽笛的频率为600Hz，汽车中的乘客听到机车呜笛声音的频率是(已知空气中的声速为330 ms-1) _。答案：500Hz. 12、一平面简谐波的表达式为 (m)，波长l = _。答案：17.0 m 13、一平面简谐波沿Ox轴传播，波动表达式为 ，则x1 = L处介质质点振动的初相是_。答案： 14、已知一平面简谐波的波长l = 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 = _(m)。答案： 15、一平面简谐波（机械波）沿x轴正方向传播，波动表达式为 (SI)，则x = -3 m处媒质质点的振动方程为_。 答案：16、一辆机车以的速度行驶，机车汽箱的频率为，在机车前的声波波长为 。（空气中声速为）答案：17、已知波源的振动周期为4.0010-2 s，波的传播速度为300 m/s，波沿x轴正方向传播，则位于x1 = 10.0 m 和x2 = 16.0 m的两质点振动相位差为_。 答案：18、一平面简谐波沿Ox轴正向传播，波动表达式为 ， x2 = -L2处质点的振动和x1 = L1处质点的振动的相位差为f2 - f1 =_。答案： 19、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为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是_。答案：5J20、已知一平面简谐波的波长l = 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 = _ (m)。答案： 答案：1-5CDCDB 6-10BABCC第12章 气体动理论一、 填空题：1、一打足气的自行车内胎，若在7时轮胎中空气压强为4.0.则在温度变为37，轮胎内空气的压强是 。（设内胎容积不变）2、在湖面下50.0m深处（温度为4.0），有一个体积为的空气泡升到水面上来，若湖面的温度为17.0，则气泡到达湖面的体积是 。（取大气压强为）3、一容器内储有氧气，其压强为，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）4、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 。5、在压强为下，氮气分子的平均自由程为，当温度不变时，压强为 ，则其平均自由程为1.0mm。6、若氖气分子的有效直径为，则在温度为600k，压强为时，氖分子1s内的平均碰撞次数为 。vf(v)O图12-1(1)(2)7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的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 . 8、试说明下列各量的物理物理意义：（1） ， （2） ， （3） ， （4） ， （5） ， （6） 。参考答案：1、 2、3、4、5、 6、 7、（2） ，（2）8、略二、选择题： 教材习题12-1，12-2，12-3，12-4. （见课本p207208）参考答案：12-112-4 C, C, B, B. 第十三章热力学基础一、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 （ ）（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： （ ）（A） （1），（3） （B） （2），（3） （C） （3）（D） （3），（4） 3、摩尔数相等的三种理想气体He、N2和CO2，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）He （B）N2 （C）CO2 （D）三种气体的体积增量相同 PBCDA0 V1 V2 V4、如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，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： （ ） （A） AB过程 （B）AC过程 （C） AD过程 （D）不能确定 P abbd cT1T2cV 5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda增大为abcda ，那么循环abcda与abcda所作的净功和热机效率的变化情况是： （ ） (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、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是： （ ） (A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；(B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功；(C) 气体能够自由膨胀，但不能自由压缩；(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量。7、 理想气体向真空作绝热膨胀 （ ） (A) 膨胀后，温度不变，压强减小 (B) 膨胀后，温度降低，压强减小 (C) 膨胀后，温度升高，压强减小 (D) 膨胀后，温度不变，压强不变 8、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： （ ）(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. 9、 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 （ ） (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 10、 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) 温度不变，熵增加 (B) 温度升高，熵增加 (C) 温度降低，熵增加 (D) 温度不变，熵不变 二、 填充题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。 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 。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。4、一定量理想气体沿abc变化时作功=615J，气体在b、c两状态的内能差。那么气体循环一周，所作净功 ，向外界放热为 ，等温过程中气体作功 。5、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，则=_ _,=_。6、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）7、一卡诺热机低温热源的温度为27C,效率为40% ,高温热源的温度T1 = .8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35C,冰箱内的温度为0C,这台电冰箱的理想制冷系数为e= .abcoVT9、一循环过程如图所示，该气体在循环过程中吸热和放热的情况是ab过程 ，bc过程 ，ca过程 。10、将1kg温度为的水置于的恒温热源内，最后水的温度与热源的温度相同，则水的熵变为 ，热源的熵变为 。（水的比热容为）参考答案：一、1、C 2、C 3、A 4、A 5、D 6、C 7、A 8、B 9、D 10、A二、1、作功，传热，始末状态，过程 2、理想气体的内能，对外作功 3、绝热，等温， 4、， 5、， 6、功，负 7、 8、7.8 9、吸热，放热，吸热 10、第11章 波动光学 一、选择题： 课后练习11-111-7 参考答案：B，B,C，B，D，C，B。补充练习：1、在真空中波长为的单色光，在折射率为的透明介质中从沿某路径传播到，若，两点位相差为，则此路径的光程为 （ ）（） （） （） （）2、如题11-1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 （ ）（）向右平移。 （）向中心收缩。 （）向外扩张。单色光空气题11-1图（）静止不动。 （）向左平移。3、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为的透明薄膜上，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 （ ）（）。 （）。 （）。 （）。平玻璃空气劈尖工件题11-2图4、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，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题11-2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分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 （ ） （）凸起，且高度为。 （）凸起，且高度为。（）凹陷，且深度为。 （）凹陷，且深度为。 5、 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是（ ）(A) 使屏靠近双缝. (B) 把两个缝的宽度稍微调窄.(C) 使两缝的间距变小。 (D) 改用波长较小的单色光源题11-3图反射光2反射光1入射光6、单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如题11-3图所示，若薄膜的厚度为，且，为入射光在中 的波长，则两束反射光的光程差为 （ ） （） （） （） （）7、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为的透明薄膜上，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 （ ）（）。 （）。 （）。 （）。 8、在如题11-3图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝稍稍变宽，同时使单缝沿轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将 （ ）（）变窄，同时向上移。 （）变窄，同时向下移。 （）变窄，不移动。 （）变宽，同时向上移。 （）变宽，不移动。题11-3图9、一束光强为的自然光，相继通过3个偏振片后，出射光的光强为。已知和的偏振化方向互相垂直，若以入射光线为轴，旋转，要使出射光的光强为零，最少要转过的角度是 （ ）（） （） （） （）10、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 （ ）（） （） （） （）答案：1、A 2、B 3、B 4、C 5、C 6、C 7、B 8、C 9、 B 10、A 题11-4图二、填空题1、波长为的平行单色光垂直照射到如题11-4图所示的透明薄膜上，膜厚为，折射率为，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 。2、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为。若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为 。（设水的折射率为）。3、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角，在波长的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距，此透明材料的折射率 。4、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第级暗环半径为。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的折射率），第级暗环的半径变为，由此可知该液体的折射率为 。5、若在麦克尔逊干涉仪的可动反射镜移动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 。6、光强均为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 。7、获得相干光的具体方法有 、 两种。8、某单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长中不变的是 。9、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 级 纹。10、可见光的波长范围是400760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第 级光谱。11、在题11-5图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光。为两种介质的折射率，图中入射角。试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。题11-5图ii 答案：1、 2、0.753、 1.40 4、 5、5391 6、 7、分波面法，分振幅法8、频率 9、4； 第一； 暗。10、1 参考解：设的第三级光谱线的衍射角为，的第二级光谱线的衍射角为。光栅常数为d ，则 可见光第二级光谱的末端与其第三级光谱的前端部分地重叠。只有第一级光谱是完整的。 11、如题11-5解图所示。 题11-5解图ii 第14章 狭义相对论一、选择题课本习题：14-114-4 参考答案：C， C， B， C。补充练习：有一直尺固定在系中，它与Ox/ 轴的夹角= 44，如果系以速度u沿Ox方向相对于系运动，系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角为（ ）（A）大于44 （B）小于44 （C）等于44 （D）当系沿Ox正方向运动时大于44，而当系沿Ox负方向运动时小于44一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根据相对论力学，动能为0.25 MeV的电子，其运动速度约等于 ( c表示真空中光速, 电子的静止能)（A）； （B）； （C）； （D）。 一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c表示真空中光速) (A) (B) (C) (D) 在惯性参考系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子静止质量M0的值为 (c表示真空中光速)(A) 2 m0 (B) 2m0 (C) (D) 某核电站年发电量为100亿度,它等于36J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）12kg； （D）kg。7.把一静止质量为的粒子，由静止加速到V=0.6c（c为真空中光速）需作的功等于(A)(B)（C）（D）二、填空题1.狭义相对论的两条基本原理是：(1) ；(2) 。2.狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律都是相同的，即 3一列高速火车以速度u驶过车站时，停在站台上的观察者观察到固定在站台上相距1m的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为 。4已知一粒子的静质量为 m0，其固有寿命是实验室测得寿命的 ，则此粒子的动能。5 观察者甲以0.8c的速度（c以为真空中光速）相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为L、截面积为S，质量为m 的棒，这根棒安放在运动方向上，则（1） 甲测得此棒的密度为 （2） 乙测得此棒的密度为 6.有一速度为的宇宙飞船沿X轴正方向飞行，飞