大学物理Ⅱ下2012015期末考试复习

1、2015(1)大学物理n(下)期末考试知识点复习一、振动和波部分第九章振动描述谐振动的基本物理量(振幅、周期、频率、相位)典型例题:1、劲度系数分别为k1和k2的两个轻弹簧串联在一起，下面挂着质量为子，则该系统的振动周期为2.旋转矢量法:考点：主要用于确定6(要求会熟用)，及相位(t)t1、两个同周期简谐振动曲线如图所示.x1的相位比x2的相位(C)落后.(D)超前.2、一质点作简谐振动.其运动速度与时间的曲线如图所示.若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为(A)/6.(B)5/6.(C)-5/6.(D)-/6.(E)-213.(A)T2m(kk2)2klk2.(k1k2)(D)T2m.

2、 .k k1k k2维谐振动的运动方程；旋转矢量法、图像表示法和解析法及其之间的关系;振动的规律。1、简谐振动.一d2xc考点：1)动力学万程：-x或adt22)运动方程：xAcos(t)dx速度：vAsin(t)dt,、d2x2,、加速度：a2Acos(t)dt3)描述简谐运动的物理量：一一一一一一2TT1.振幅A;周期T；频率；彳T2冗弹簧振子：vk/m；单摆：而；复;振动的能量；两个同方向、同频率谐振动合成(t)t;初相位m mglJ2014m的物体，构成一个竖挂的弹簧振(A)落后/2.(B)超前3、简谐运动的能量AA2,加强。1(2k1)u,AAA2,减弱例题：两个同方向简谐振动的振动

3、方程分别为要求：i)理解，记住各量关系及标准方程,ii)由方程求某时的波形方程或某点的振动方程及其曲线图。补充例题：如图所示一平面简谐波在t=0时刻的波形图，求机械波的表达式为y=0.03cos6(t+0.01x)(SI),则Ek1mv2k2EEkEp1m21-m2222Asin(t_12122Ep-kx-kAcos(t)p224、简谐运动的合成212AkA2(重点)x1A1cos(t1),X2A2cos(2)合振动：xAcos(t),其中,.A；A22AA2cosx15x2693102cos(10t-)421102cos(10t-)(SI),(SI)求合振动方程.第十章机械波简谐波的各物理量

4、意义及各量间的关系；平面简谐波的波函数的建立及物理意义；相干波叠加的强弱条件；驻波的概念及波腹、波节的位置、相位关系。勒效应不作要求)(波动能量、惠更斯原理、多普1)波函数：已知点xX0处，质点振动方程yAcostyAcos则波函数：xx0tm0utxx0Acos2 氏一mTAcos，2,、tm(xx)(1)该波的频率、波长和原点处的初相;(2)该波的波动方程;(3) P处质点的振动方程;(4) xi=15m和X2=25m处二质点振动的相位差。(A)其振幅为3m.(C)其波速为10m/s.一，1(B)其周期为一s.3(D)波沿x轴正向传播.2）波的能量及能流（不要求）：3）波的干涉相干条件：波

5、频率相同，振动方向相同，位相差恒定（理解）干涉加强减弱的条件：212J211当2k出寸，AmaxAA2；当2k1/时，AminAA舟一2冗2冗右2i,波程差。口，则：ri上4）驻波：理解驻波的形成及特征（波腹，波节及其相位关系）x_x设yiAcos2Mt1）,y2Acos2Xt2）相邻两波节间各点振动位相相同，波节两侧各点振动位相相反。半波损失：波从波疏介质垂直入射到波密介质。例题：关于驻波特点的陈述，下面那些话是正确的：（）（A）驻波上各点的振幅都相同；（B）驻波上各点的相位都相同；（C）驻波上各点的振幅、周期都相同；（D）驻波中的能量不向外传递。5）多普勒效应U（不要求）uVs复习讲过的例

6、题、习题，熟练演算练习册上的题。第十五章（99页）：一、2、3、4、6、7、8、二、1、3、6、8、三、2、3、4、7第十六章（105页）：一、1、3、4、5、6、7、8、二、1、2、4、7、三、1、2、4、6、光程、半波损失的概念以及光程差和位相差的关系，光程差和明暗纹关系；杨氏双缝干涉、薄膜干涉、劈尖干涉、牛顿环干涉(不要求半径求解)中干涉条纹的分布规律。(迈克耳孙干涉不要求)1)光程：,nidi；相位差2k,明(2k1)-,暗22)杨氏双缝干涉d会分析条件变化对条纹的影响。干光至原中央明纹O处的光程差为2、用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖

7、另一条缝,则相邻条纹间距：b2n会分析：上板平移，转动条纹的动态变化，判断表面平整度，测量微小尺寸。例题：1、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(A)凸起，且高度为/4.(C)凹陷，且深度为/2.4)牛顿环明环半径r.(k；)R(B)凸起，且高度为/2.(D)凹陷，且深度为/4.(k1,2,3),(不要求)二、光学部分(第1、光的干涉章)光程差:例如：在真空中波长为差为3,则此路径(A)1.5.(C)1.5n.的单色光，在折射率为nAB的光程为(

8、B)1.5n.(D)3.的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位例题：1、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向移动；覆盖云母片后，两束相(A)干涉条纹的宽度将发生改变.(C)干涉条纹的亮度将发生改变.3)薄膜干涉：2nd一,2增透膜，增反膜原理(B)2nd产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.不产生干涉条纹.4)劈尖干涉：相邻条纹厚度差:di1din2n2中央亮纹角宽度:各级条纹角宽度:2k2k，暗线宽度:2-fb线宽度：l例题：1、波长为F480nm的平行光垂直照射到宽度为b=0.40mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60cm,当

9、单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为透镜焦点O的距离等于;单缝处波阵面可分成的半波带数目为2、设夫朗和费单缝衍射装置的缝宽为a,透镜焦距为f,入射光波波长为则衍射图样光强分布图中，O、P两点间的距离为:2f3f；(C)；2a/c、5f(D)02a3、在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为缩小一半，原来第三级暗纹处将是纹.2）光栅（bb）sink（k0,1,2,）例：一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 5个半波带，若将缝宽暗环半径rJRT（k0,1,2,）（不要求）例题：1、在牛顿环装置的透镜与平玻璃板间充满某种

10、折射率大于透镜而小于玻璃板的液体时，从入射光方向将观察到环心为：（）（A）暗斑；（B）亮斑；（C）半明半暗的斑；（D）干涉圆环消失。2、用=600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环和第8个暗环各自所对应的空气膜厚度之差为m。若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹（A）中心暗斑变成亮斑.（B）变疏.（C）变密.（D）间距不变.3、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.5）迈克

11、尔孙干涉仪：理解光路及其与劈尖干涉的关系（不要求）反射镜位移：dN-22、光的衍射菲涅耳半波带法分析法及单缝夫琅和费衍射条纹强度分布规律 （只要求垂直入射， 半波带数目及对应的明暗条纹级数、 中央明纹宽度） ；光栅衍射公式（光栅方程）（只要求垂直入射,最高级次，白光光谱的线宽度、角宽度）。（斜入射、圆孔衍射、缺级不作要求）。0,中央明纹1)单缝衍射：bsin(2k1)万,明(k=1,2,3,)175P15为图中数字为各处的折射1.5221163兀时，P点离O(A)紫光.(B)绿光.(C)黄光.(D)红光.例：1、每厘米5000条刻痕的平面衍射光栅的第四级光谱线可测量到的最长波长是多少?2、用每

12、一毫米内刻有500条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱(在589nm),设透镜焦距f=1.00m,问：(1)光线垂直入射时，最多能看到第几级光谱、共有多少条谱线？(2)若用白光垂直照射光栅，求第一级光谱的角宽度(白光波长范围400760nm)。(10分)3、某元素的特征光谱中含有波长分别为1=450nm和2=750nm(1nm=109m)的光谱线.在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是(A)2,3,4,5(B)2,5,8,11(C)2,4,6,8(D)3,6,9,123、光的偏振马吕斯定律和布儒斯特定律21)马吕斯7E律：I2I1COS2)布儒斯特定律：tani0空n1例

13、题：1、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，那么人射光束中自然光与线偏振光的光强的比值为()(A)1/2;(B)1/3;(C)1/4;(D)1/5。2、两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动180时透射光强度发生的变化为：()(A)光强单调增加(B)光强先增加，后又减小至零(C)光强先增加，后减小，再增加(D)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零3、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.

14、一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振状态来说则反射光为,反射光E矢量的振动方向,透射光为.第十七章(112页)：一、2、3、4、5、7、11、12、13、14、15、二、1、3、4、6、8、10、11、12、三、1、2、3、第十八章(119页)：一、2、3、4、6、7、10、12、二、2、3、4、5、6、7、8、9、11、13、三、1、2、4(1)问、第十九章(124页)：一、2、3、4、5、6、二、1、2、3、三、1、热学部分第十二章气体动理论理想气体压强公式和温度公式；麦氏速率分布函数和速率分布曲线的物理意义；三种速率的物理意义及计算方法；能量按自由度均分原理和理想气体的内能；

15、平均碰撞频率和平均自由程。CV-R,CPCVR2例题：1、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？3、有一瓶质量为M的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为4）速率分布函数：dNf（v）dvdS（深刻理解其意义！）N区分在相同m、不同T时的两条曲线；区分在相同T、不同m时的两条曲线。例如：1、现有两条气体分子速率分布曲线（1）和（2）,如图所示.若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布，则曲线表示气体的温度较高.2、若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线(A)(B)(C)(D)氧分子的质量比氢分子大,氧分子的质量比氢分子大,氧分子的质量比氧分子

16、的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强.所以氧气的密度一定大于氢气的密度.氢分子大，所以氢分子的速率定比氧分子的速率大.所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大.2、温度、温度、压强相同的氮气和氧气，它们分子的平均动能(A)(C)和k都相等.k相等，而一不相等.(B)(D)相等，而一和平均平动动能；不相等.k有如下关系:和k都不相等.画有阴影的小长条面积表示分布曲线下所包围的面积表示7榨173岩1）理想气体物态方程pVRT2）压强公式：pmRT,MpnkT,pR12mv,2k12mv23-kT2、一dN统计假设n”dVVxxyz0；2Vz3）温度的统计意义:一一1一一k-m

17、v23._-kT,源于:2k,pnkT能量均分定理:理想气体内能:i-RT2CVTipV2要求：典型分子的自由度及内能与mol热量:自由度：单：i=3,刚双i=5,刚三i=6;,氢分子的平均动能为,该瓶氢气的内能为T,则氢分子的平均平动动能为k2vy2VxVyVzf(v)例题:1、两容器内分别盛有氢气和氯气，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.V2122、若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则一mv2Nf(v)dv的物理意义是vi2(A)速率

18、为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之差.(B)速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之和.(C)速率处在速率间隔viv2之内的分子的平均平动动能.(D)速率处在速率间隔v1v2之内的分子平动动能之和.3、在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为试说明下列各式的物理意义：f(v)、分子质量为m、最概然速率为vp,(2)fvdv表示p12rmvfvdv表小25)Z72ud2vn；v1kT=2pnkT2Z,2dn-2dp例题:1、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程变化情况是:(A)Z减小而

19、不变.(B)Z减小而增大.(C)Z增大而减小.(D)Z不变而增大.2、一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程一的变化情况是：(A)Z减小，但不变.(B)Z不变，但减小.(C)Z和都减小.(D)Z和都不变.第十三章热力学热力学第一定律对于理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量及内能增量的计算;理想气体的定压、定体摩尔热容和内能的计算方法；一般循环过程热效率的计算方法及卡诺循环的热效率计算(不要求制冷机)；热力学第二定律的物理意义。1)热力学第一定律QEW,V2傕静态过程：WpdV,EE(T)CVTV1RTpV22CV；R,CPCVRRTMRT掌握4

20、个等值过程a等体过程：特征V常量过程方程PT1常量E丁2Ti)iW0QQTi)i摩尔热容CC Cv,m2Rb等压过程特征p常量过程方程VT1常量E丁2Ti)iWp(V2Vi)R(T2Ti)QCp,m(T2Ti)摩尔热容CCp,m-R，4Cv,mc等温过程特征T常量过程方程pV常量E0WRTInV2RTInVip2QRTInV2RTIn立Vip2摩尔热容Cd绝热过程特征dQ0过程方程ViT常量；pV常量piT常量E叫TJ或piVip2V2iWCV,m(T2TJ或piVip2V2iQ0摩尔热容C0例题：1、如图所示，一定量理想气体从体积Vi,膨胀到体积V2分别经历的过程是:A-B等压过程，A-C等

21、温过程；A-D绝热过程，其中吸热量最多的过程(A)是A-B.(B)是A-C.(C)是A-D.(D)既是A-B也是A-C,两过程吸热一样多。2、一定质量的理想气体的内能E随体积V的变化关系为一直线(其延长线过EV图的原点)，则此直线表示的过程为：O(A)等温过程.(B)等压过程.(C)等体过程.(D)绝热过程.V-T曲线表示如图.在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是(A) AfB.(C)C-A.3)循环过程E0(B) B-C.(D)B-C和B-C.致冷机：eQ2Q2卡诺致冷机:WQiQ2Q2T2QiQ2TiT2例题：i、一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程.已知气体在状态A的温度为TA=

22、300K,求(i)气体在状态B、C的温度；(2)各过程中气体对外所作的功；(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和).(4)求效率2、imol氮气作如图所示的可逆循环过程，其中ab和cd是绝热过程,bc和da为等体过程,已知Vi=i6.4L,V2=32.8L,pa=iatm,pb=3.i8atm,(i)在各态氮气的温度.(2)在态氮气的内能.(3)在一循环过程中氮气所作的净功.(iatm=i.0i3xi05Pa)(普适气体常量R=8.3iJmoli-Ki)pc=4atm,pcp=(atm6atmatm，试求:某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：I(abcda)

23、和n(abcda),且两个循环曲线所围面积相等.设循环I的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q,循环n的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q,则(A),QQ.(C),QQ.4)热力学第二定律：(理解)开尔文表述：不可能制造出这样一种循环工作的热机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他物体，或者说不使外界发生任何变化。克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化。热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。例题：i、甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于i.”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于i00%的热机不可

24、能制造成功.”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于i(T2/TJ丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于i(T2/TI对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A)甲、乙、丙、丁全对.(B)甲、乙、丙、丁全错.(C)甲、乙、丁对，丙错.(D)乙、丁对，甲、丙错.i03、一定量理想气体经历的循环过程用WQiQ9Q9热机：Q1Q21Q2卡诺热机:QiQiQiT2T1第七章（31页）：第八章（37页）：1、2、5、6、9、11、12、13、14、15、二、3、5、6、7、三、2、3、4、6、7、8、9、10、二、2、3、三、1、2、3、11四、近代物

25、理部分1 .狭义相对论爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理；同时的相对性；长度收缩和时间膨胀的简单计算;相对论动量、相对论动能、质速关系、质能的关系、能量动量关系等的简单计算。1）两条基本原理：相对性原理和光速不变原理（理解）2）相对论时空观洛仑兹变换（不要求）xvt1v2/c2yztvx/c2221v/cxvt1yzt一22v/c2vx/c1v2/c2i）同时的相对性:.1v2/c2ii）时钟延缓:to,2.2v/ct0-固有时间,iii）长度收缩：llo1v2/c2,l0固有长度。一宇航员要到离地球为对于地球的速度应是：5光年的星球去旅行.如果宇航员希望把这路程缩短为（c表示真空中光速）3光年

26、，则他所乘的火箭相3)(A)v=(1/2)c.(C)v=(4/5)c.相对论质量、动量、(B)(D)能量v=(3/5)c.v=(9/10)c.mo1v2/c2Ek2mc,2E2mc2c2nc,EEO,E2Eo24mcc时,n，pmtv，EK12mv2例题：一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a,宽为b,质量为mo.由此可算出其面积密度为mo/ab.假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为2m。,1(v/c)(A)-ab(B)m。ab1(v/c)2m。(C)rab1(v/c)(D)m0ab1(v/c)23/2当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动

27、速度为粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的(A)2倍.(B)3倍.(C)4倍.3倍时，其动能为静止能量的(D)5倍.122 .量子物理爱因斯坦光电方程；康普顿效应公式；德布罗意关系；波函数及其统计意义；不确定关系;给定一维情况粒子归一化波函数，能计算在某区间出现的概率。(玻尔半经典理论不作要求)5)德布罗意波(物质波)的概念及德布罗意公式:如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的(A)动量相同.(B)能量相同.(C)速度相同.(D)动能相同.132)光电效应：光电效应方程:12Wh0；eU0mv,I2已知一单色光照射在钠表面上，光的波长是12hWmvh0eU0，2ts测