大学物理2试卷三

大学物理大学物理 2 试卷三试卷三 一 一 选择题 共选择题 共 12 分 分 1 本题 本题 3 分 分 两容器内分别盛有氢气和氦气 若它们的温度和质量分别相等 则 A 两种气体分子的平均平动动能相等 B 两种气体分子的平均动能相等 C 两种气体分子的平均速率相等 D 两种气体的内能相等 2 本题 本题 3 分 分 一辆机车以 30 m s 的速度驶近一位静止的观察者 如果机车的汽笛的频率为 550 Hz 此观察 者听到的声音频率是 空气中声速为 330 m s A 605 Hz B 600 Hz C 504 Hz D 500 Hz 3 本题 本题 3 分 分 三个偏振片 P1 P2与 P3堆叠在一起 P1与 P3的偏振化方向相互垂直 P2与 P1的偏振化方向 间的夹角为 30 强度为 I0的自然光垂直入射于偏振片 P1 并依次透过偏振片 P1 P2与 P3 则通 过三个偏振片后的光强为 A I0 4 B 3 I0 8 C 3I0 32 D I0 16 4 本题 本题 3 分 分 已知一单色光照射在钠表面上 测得光电子的最大动能是 1 2 eV 而钠的红限波长是 5400 那么入射光的波长是 A 5350 B 5000 C 4350 D 3550 二 二 填空题 共填空题 共 20 分 分 5 本题 本题 4 分 分 图示曲线为处于同一温度 T 时氦 原子量 4 氖 原子量 20 和氩 原子量 40 三种气体分子的速率分布曲线 其中 曲线 a 是 气分子的速率分布曲线 曲线 c 是 气分子的速率分布曲线 6 本题 本题 3 分 分 一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动 其表达分 别为 SI 6 1 2cos 104 2 1 tx 6 5 2cos 103 2 2 tx 则合振动的表达式为 7 本题 本题 4 分 分 a b c v f v 一弦上的驻波表达式为 SI 形成该驻波的两个反向传播的行波的 90cos cos 1 0txy 波长为 频率为 8 本题 本题 3 分 分 在真空中沿着 x 轴负方向传播的平面电磁波 其电场强度的波的表达式为 SI 2cos800cxtEy 则磁场强度波的表达式是 真空介电常量 0 8 85 10 12 F m 真空磁导率 0 4 10 7 H m 9 本题 本题 3 分 分 一束波长为 600 nm 1 nm 10 9 m 的平行单色光垂直入射到折射率为 n 1 33 的透明薄膜上 该薄膜是放在空气中的 要使反射光得到最大限度的加强 薄膜最小厚度应为 nm 10 本题 本题 3 分 分 一束自然光从空气投射到玻璃表面上 空气折射率为 1 当折射角为 30 时 反射光是完全偏振光 则此玻璃板的折射率等于 三 计算题 共三 计算题 共 68 分 分 11 本题 本题 10 分 分 0 02 kg 的氦气 视为理想气体 温度由 17 升为 27 若在升温过程中 1 体积保持不变 2 压强保持不变 3 不与外界交换热量 试分别求出气体内能的改变 吸收的热量 外界对气 体所作的功 普适气体常量 R 8 31 11K molJ 12 本题 本题 10 分 分 一弹簧振子沿 x 轴作简谐振动 平衡位置在原点 弹簧的劲度系数 k 25 N m 1 振动物体的 质量 m 0 25 kg 1 求振动的周期 T 和角频率 2 如果振幅 A 15 cm t 0 时物体位于 x 7 5 cm 处 且物体沿 x 轴反向运动 求初速 v0及 初相 3 写出振动表达式 13 本题 本题 12 分 分 图示一平面余弦波在 t 0 时刻与 t 2 s 时刻的波形图 已知波 速为 u 求 1 坐标原点处介质质点的振动表达式 2 该波的波动表达式 14 本题 本题 8 分 分 在双缝干涉实验中 用波长 546 1nm 1 nm 10 9 m 的单色光照射 双缝与屏的距离 D 300 mm 测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为 12 2 mm 求双缝间的距离 x m O A y m 80 20 t 0 t 2 s 15 本题 本题 8 分 分 用波长 500 nm 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 16 本题 本题 10 分 分 在单缝的夫琅禾费衍射中 缝宽 a 0 100 mm 平行光垂直入射在单缝上 波长 500 nm 会 聚透镜的焦距 f 1 00 m 求中央明纹的角宽度 线宽度和第一级明纹的宽度 x 1 nm 10 9 m 17 本题 本题 10 分 分 波长 600nm 1nm 10 9m 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 求在衍射角 范围内可能观察到的全部主极 2 1 2 1 大的级次 2004 级大学物理级大学物理 2 A 卷卷 参考答案参考答案 一 选择题 共一 选择题 共 12 分 分 1 本题 本题 3 分 分 5055 A 2 本题 本题 3 分 分 3321 A 3 本题 本题 3 分 分 3369 C 4 本题 本题 3 分 分 4185 D 二 填空题 共二 填空题 共 20 分 分 5 本题 本题 4 分 分 4032 氩 2 分 氦 2 分 6 本题 本题 3 分 分 3838 x 1 10 2 cos 2t 6 m 3 分 7 本题 本题 4 分 分 3317 2 m 2 分 45 Hz 2 分 8 本题 本题 3 分 分 3465 SI 3 分 2cos12 2 cxtHz 9 本题 本题 3 分 分 3702 113 3 分 10 本题 本题 3 分 分 3233 3 分3 三 三 计算题 共计算题 共 68 分 分 11 本题 本题 10 分 分 4111 解 氦气为单原子分子理想气体 3 i 1 等体过程 V 常量 W 0 据 Q E W 可知 623 J 3 分 12 TTC M M EQ V mol 2 定压过程 p 常量 1 04 103 J 12 TTC M M Q p mol E 与 1 相同 W Q E 417 J 4 分 3 Q 0 E 与 1 同 W E 623 J 负号表示外界作功 3 分 12 本题 本题 10 分 分 3828 解 1 2 分 1 s10 mk s 1 分63 0 2 T 2 A 15 cm 在 t 0 时 x0 7 5 cm v 0 0 3 1 3 SI 2 分 3 1 10cos 1015 2 tx 13 本题 本题 12 分 分 3142 解 1 比较 t 0 时刻波形图与 t 2 s 时刻波形图 可知此波向左传播 在 t 0 时刻 O 处 质点 cos0A sin0 0 A v 故 3 分 2 1 又 t 2 s O 处质点位移为 2 1 4cos 2 AA 所以 1 16 Hz 8s 1 3 分 2 1 4 4 1 振动表式为 SI 2 分 2 1 8 cos 0 tAy 2 波速 u 20 2 m s 10 m s 1 分 波动表达式 分3 SI 2 1 10 8 cos x tAy 14 本题 本题 8 分 分 3503 解 由题给数据可得相邻明条纹之间的距离为 x 12 2 2 5 mm 1 22 mm 4 分 由公式 x D d 得 d D x 0 134 mm 4 分 15 本题 本题 8 分 分 3625 解 明纹 2ne k k 1 2 4 分 2 1 第五条 k 5 8 46 10 4 mm 4 分 n e 2 2 1 5 16 本题 本题 10 分 分 5654 解 单缝衍射第一级暗纹条件 a sin 1 1很小 2 分 rad105 1000 1 1000 5 sin 3 4 7 11 a 得 中央明纹的角宽度为 2 1 0 01rad 2 分 中央明纹的线宽度为 3 分 mm10m01 0 1000 500 12 2 3 0 afx 单缝衍射中央明纹旁第一个明纹的宽度 aafxxx 2 121 f a 1 00 5 00 10 7 1 00 10 4 m 5 00 mm 3 分 或 mm510 2 1 2 1 01 xx 17 本题 本题 10 分 分 3220 解 1 由光栅衍射主极大公式得 a b 2 4 10 4 cm 3 分 sin k 2 若第三级不缺级 则由光栅公式得 3sin ba 由于第三