西安交大大学物理期末考试题

1、(1)(2)(3)(4)这些说法中正确的是（A） （1）、（2）、（4）（C）、（3）、（4）2.（本题 3 分）（4276）(B) (1)、(2)、(3)(D) (1)、(3)、(4)做布朗运动的微粒系统可看作是在浮力衡态的巨分子系统。设 m为粒子的质量，漂浮的流体的密度，并令z=0处的势能为n为mgP0/ P和重力场的作用下达到平P为粒子的密度， *0为粒子在其中0,则在z为任意值处的粒子数密度大学物理试卷（期末）学院考试日期 2006 年 1月 9 日班级姓名学号一选择题（共30分）1.（本题 3 分）（4012）关于温度的意义，有下列几种说法:气体的温度是分子平均平动动能的量度.气体的

2、温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.(A)mgz (. P0 ?n0 exp-1 ->I kT I PJJn0exp(B)二 mgz P.kTno expmgz %(C) kT(D)工mgz %n0 exp -0 kT :（expa即门3 .（本题 3分）（4903）如图所示，工彳血质进行alblla程alb中,它从外界净吸收的热量为可逆循环过程，已知在过Q,而它放出的热量总和的绝对值为面积为A。Q2过程bII a为绝热过程；循环闭合曲线所包围的该循环的效率为A(A)-(B) Q(C) QQ Q2(D)4 .（本题 3 分）（34

3、79）在平面简谐波传播过程中, 必定沿波的传播方向相距为入/ 2的两点的振动速度从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度(A)大小相等，而方向相反。(C)大小不同，而方向相同。(B)大小和方向均相同。(D)大小不同，方向相反。反射光1反射光2(D) 2e /25.(本题 3 分)(3163)单色平行儿垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束 光发生干涉。如图所示，若薄膜的厚度为 e,且n1父n2 > % , 入为入射光的波长，则两束反射光的光程差为 2n2e2n2e/2(A) (B)(C)2n2e6 .(本题 3 分)(3248)一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P、巳、

4、?后，出射的光强为I =I0/8 。已知P和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转 P , 使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是(A) 300(B) 450(C) 600(D) 9007 .(本题 3 分)(4166)一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.8m。则此米尺的速度为(真空中的光速为3M108m/s)(A) 1.2 108m/s(B) 1.8 108m/s(C) 2.4 108m/s(D) 3 108 m/s8 .(本题 3分)(4376)M 0的值为在惯T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， 碰后合在一起成为

5、一个粒子， 则合成粒子静质量C表示真空中光速)(A)2mb2m0(B)(C)9.m022 y1 - v/c(本题3分)(4387)光电效应中发射的光电子最大初动能随入射光频率 线如图所示.由图中的(A)10.(D)v的变化关系曲OQ(B)OP(C)可以直接求出普朗克常数op / OQ (D) QS / os (本题3分)(5613)在电子衍射实验中，电子在晶体表面被散射，这个实验:2m0，1 - (v / c f(A)证实了电子具有波动性；(C)决定了普朗克常数；(B)帮助决定了原子的尺度；(D)确定了光电效应的真实性二填空题（共30分）1 .（本题 3 分）（0580）A、B、C三个容器中储

6、存有同一种理想气y其,今子鲜尹之比为 nA : nB : nC =4:2：1,而分子的方均根速率之比为JvA 3VB : Vvc =1:2:4那么，它们的温度之比 Ta ：Tb ：Tc =,压强之比pA : pB : pC =o2 .（本题 3 分）（0209）摩尔数相同、温度相同的氢气（H2）与氨气（He）中，分子的平均动能较小的为气，而内能较大的为气。3 .（本题 5分）（3949）如图所示，用平行单色光垂直照射单缝AB,若其两端A、B处的光线到屏上 P点的光程差为6=25儿，则 可把单缝AB分成个半波带；P点处的衍射条纹为（明、 暗）条纹。4 .（本题 3分）（1790）如图所示，一非偏

7、振光垂直投射在由方解石晶 体（ve >Vo ）切割出来的晶片上，光轴在图面内 用虚线表示。请用惠更斯作图法， 在附图中画出晶 体中。光、e光的传播方向，并标明其振动（电矢 量）方向。5 .（本题 3分）（4353）已知惯性系S'相对于惯性系S以0.5c的速度沿x轴的负方向运动，若从S系 的坐标原点0 '沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为。6 .（本题 5 分）（4166）维无限深势阱中的粒子处于基态时的定态波函数为 中式x） = J2"asin（水/a），则在x处找到粒子的概率密度为；在x = a / 3之间找到粒子的概率为。7 .（本题

8、 3分）（4782）电子的自旋磁量子数 ms只能取和两个值。8 .（本题 5分）（4718）与绝缘体相比较纯净半导体能带的禁带是较的，在常温下有少量由满带激发到中，从而形成由参与导电的本征导电性。三计算题（共40分）1 .（本题 10 分）（4118）一定量的理想气体经历如图所示的循环过程，A >程，BT C和D T A是绝热过程。:炉知.J TC0300 K 此循环的效率。（绝热过程方程为 P T =吊里）B和CT D是等压过 ,TB =400K。试求2 .（本题 10 分）（3109）t X、y1 = Acos2 M）设入射波的表达式为T 九，在x = 0处发生反射，反射点为一固定端

9、。设反射时无能量损失，求：（1）反射波的表达式；（2）合成的驻波的表达式；（3）波腹和波节的位置。固定端人射茂3 .（本题 10 分）（3687）双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离 D = 120 cm ,两缝间的距离d = 0.50 mm ,用波长 九=500nm的单色光垂直照射双缝。（1）求原点O上方的第五级明条纹的坐标x；(2)如果用厚度为1 =1.0父10- mm ,折射率为n =1.58的透明薄膜覆盖在图中的S缝后面，求零级明条纹的坐标x。4 .(本题 10 分)(0470)用每毫米300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有属于红和蓝的两种单色成分的光谱。已知红谱线波长'R

10、在0.630.76然川范围内，蓝谱线波长bb在0.43 -0.49 ”范围内，当光垂直入射到光栅时，发现在衍射角为24.46口处，红蓝两谱线同时出现。(1)求红光波长'R和蓝光波长”B。(2)在什么角度下红蓝两谱线还会同时出现？( sin 24.465 = 0.414 )大学物理期末考试参考答案(2006.1.9)、选择题：1.B 2.A3.C4.A5.B6.B7.B8.D9.C10.二、填空题：1.1:4:16；1:2:4；2.氯气；氢气；3. 5个；明；4. 略；5 . c ；6. 2/asin(7x/a)；1/3-。3/4 t=0.195 ；7. 1/2 ；-1/2 .8.窄；电

11、子；导带；电子一空穴三、计算题，1. btc 和 dta绝热过程 pBV=pC" pA%f=pD%两式相比，并注意到 Pa =pB, pc = pD,得Ta/Tb =Td/TcAt B过程吸收热量：Qi mcpS TA”C t D过程放出热量：Q2 =vCp(TC -TD)3. (1)求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五 :级明条纹的坐标 X;xd .二=k .D kD'x =d5 1200 500 10-6 八八=6.0 mm0.50循环的效率为1 01、CP(Tc=d)一Qi 一.Cp(TB -Ta)1 Tc(1 - Td/Tc) 1 Tc 厅/二 1 一二 1 一

12、二 25%(2 )用透明薄膜覆盖在 S1缝后面时，光程差的改 变为:. xd0 = D-(n -1)1Tb(1 -Ta/Tb)Tb2. (1)反射点是固定端，所以反射有相位突变 反射波的表达式；A x ty2 = Acos2 tt(7 + ) + 冗,T (2)合成的驻波的表达式y =Y1 y2x冗t九= 2Acos(2Tt十一)cos(2 方一一)2 2T2 71对零级明条纹：xs1)D(1.58 -1) 1200 0.010.504. (1)光栅常数： 光栅方程：d sin ：300=k '=13.9 mm10mm = Lim3 任sin 24.46300c X 工 冗一2冗丁十一

13、一n冗(3)波腹位置：2 2，1、x -(n -)-2 2 n = -1,-2,=1 ,不合题意=2 ,即为红光波长二3波节位置：1x 二 n '22 u- +- =(2n +1)- 22,即为蓝光波长,不合题意(2)对于红光:九 R = 0.69 11 m 品=0.46林m_3r 300 0.69 10= 4.8因此，红光的第 4级与蓝光的第6级两谱线还会 再次同时出现，k -sin = k R = 4 0.69 0.3 = 0.828 d*55.9 口西安交通大学考试题课程大学物理学院考试日期2007年1 月26 日专业班号姓名学号期中期末一选择题(每题3分，共30分)1. 一定量

14、的理想气体经历历acbda过程时，吸热为(A)-1200J(B)-700J(C)-400Jacb过程时吸热 500J ,且(D)800J2.设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线;(VP)H2分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A)图中(Vp)02 /(Vp)H2(B)图中(Vp)02 /(Vp)H2a表示氧气分子的速率分布曲线；=4Oa表示氧气分子的速率分布曲线；-1/4O(VP)O2 和(C)图中b表示氧气分子的速率分布曲线;(D)图中b表示氧气分子的速率分布曲线;(Vp)02/(Vp)H2 =1/4(v P)O2 /(V p)h2 = 4o3.理想气体卡诺循环过

15、程的两条绝热线下的§和S2 ,则二者的大小关系是(A)SiS2(B)(C)Si ： S2Si =S2(D)无法确定面积大小(图中阴影部分)分别为O4 .两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同。第一个质点的振动方程为X =Ac0s3t+co。当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第二 个质点正在最大正位移处。则第二个质点的振动方程为X2(A)i ,1=Acos( t : 一 2A ，1、x2 = Acos(H +a -)(B)X2(C)A ， 33=Acos( t : 2(D)x2 = Acost+ 昉 5 .在长为L ,两端固定的细绳上形成驻波，则此驻波的

16、基频波(波长最长的波)的波长为(A) 2L (B) 3L (C) 4L(D) 5L6 .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)使两缝的间距变小(C)把两个缝的宽度稍微调窄。(D)改用波长较小的单色光源7 .光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和巳。若P和巳的偏振化方向的夹角 a= 300 ,则透射偏振光的强度 I是(A) I0/4(B)向0/4(C) I0/8)3I0/88 .普朗克量子假说是为了解释(A)光电效应实验规律而提出的。(8) X射线散射实验规律而提出的。(C)黑体辐射的实验规律而提出的。(D)原子光谱的规律而提出的。9 .波长

17、儿=500nm的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量九二.向,则利用不确定关系式pxAX'h可得光子的X坐标的不确定量至少为(1nm=10-9m)(A)25cm(B) 50cm(D) 500cm(C) 250cm10 .根据玻尔理论，氢原子中的电子在 n = 4的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的 动能之比为(A) 1/4(B) 1/8(C) 1/16(D) 1/32二填空题(共30分)1 .(本题3分)已知1mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)。在等压过程中温度上升1K ,内能增加了20.78J ,则气体对外作功为，气体吸收热量为.（普适气体常量11R = 8.31 J

18、 mol1 K 1）2 .（本题5分）已知f ”）为N个质量为m（ N很大）的理想气体分子组成的系统的速 率分布函数，则速率小于v1的分子数为；速率在v1 v2区间内所有分子的平动动能之和为。3 .（本题3分）一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为x1 =0.05cos侬t * "4） （SI）a2 =0.05cos3t *314） （SI）其合成运动方程的振幅为， 角频率为，初相为。4 .（本题5分）如图所示，假设有两个同相的相干点光源°和 其、%< S2，发出波长为九的光。A是它们连线的中垂线上的一点。 若在§与A 之间插入厚度为e、

19、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的 i-光在A点的相位差中=;若已知九=500nm, n = 1.5 , A点i恰为第四级明纹中心，则 e=nm。的5 .（本题5分）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点处将是级纹。6 .（本题3分）可见光的波长范围是 400nm-760nm。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。7 .（本题3分）太阳能电池中，本征半导体错的禁带宽度是0.67eV ,它能吸收的辐射的最34-19 .大波长是。（普朗克常量

20、卜=6.63父10 Js, 1eV=1.60M10 J,真空中光速为 3M108m s）8 .（本题3分）根据量子力学理论，氢原子中电子的角动量在外磁场方向上的投影为 Lz=m/，当副量子数l=3时，Lz的可能取值为.。三计算题（共40分）1.（本题10分）1mol单原子理想气体的循环过程的 V -T图如图所示，已知Vc =2Va, a 点的温度为Ta。（1） 试画出此循环的 pV图，说明此循环是热机循环还是制冷循环？（2） 试以Ta、普适气体常量 R表示a-b、b-c、c-a过程中吸收的热量。（3） 求此循环效率。2 .（本题5分）如图所示，振源 S位置固定，反射面以速度 v=°.

21、2m/s朝观察者R运动,R听到拍频为v=4Hz ,求振源频率（已知空气中声速为340m/s）3 .（本题10分）白光垂直照射在空气中的厚度为0.4师的玻璃片上，玻璃片的折射率为 5试求在可见光范围内 （九=400-760nm）,哪些波长的光在反射中加强？哪些波长的光在 透射中加强?4 .（本题10分）波长九=600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级明条纹的衍射0角为30 ,第三级缺级，求：（1） 光栅常数a+b为多少？（2） 透光缝的最小宽度 a为多少？（3） 在选定了 a+b与a后，屏幕上可能呈现的明条纹最高级次为多少?135.（本题5分）如果质子的德布罗意波长为九二1 10 m，试求（1）质子的速度是多少？34（2）应通过多大的电压使