大学物理期末试卷(含答案)

大学物理期末试卷(A)

(2023年6月29日9:00-11:30)

专业组学号姓名成绩(闭卷)

一、选择题(40%)

对室温下定体摩尔热容C=2.5R抱负气体，在等压膨胀状况下，系统对外所做

Vjn

功及系统从外界吸取热量之比W/Q等于：[D]

(A)1/3；(B)l/4；(C)2/5；(D)2/7。

2.如下图，肯定量抱负气体从体积V影胀到体积V允别经受过程是：ATB等压过

程；AfC等温过程；ATD绝热过程.其中吸热最多过程[A)

(A)是AfB.

(B)是ATC.

(C)是A->D.

(D)既是AfB,也是ATC,两者一样多.

题2.图

3.用公式△八式中。为定容摩尔热容量，I，为气体摩尔数浒算抱负气体内能

增量时，此式：【B】

(A)只适用于准静态等容过程.

(B)只适用于一切等容过程.

(C)只适用于一切准静态过程.

(D)适用于一切始末态为平衡态过程.

4气缸中有肯定量氮气(视为抱负气体),经过绝热压缩，体积变为原来一半，问气体分子

平均速率变为原来几倍？[B]

(A)22/5(B)21/5(021/3(D)22/3

/10

5.依据热力学其次定律可知:[D]

(A)功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。

(B)热可以由高温物体传到低温物体，但不能由低温物体传到高温物体。

(C)不行逆过程就是不能向相反方向进展过程。

(D)一切自发过程都是不行逆。

6.如下图，用波长入=600nm单色光做杨氏双缝试验，在光屏尸处产生第五级明纹

极大，现将折射率〃=1,5薄透亮玻璃片盖在其中一条缝上，此时P处变成中心

明纹极大位置，则此玻璃片厚度为：[:B]

(A)5.0X10-4cm

(B)6.0X10-4Cm

(C)7.0X10-4cm

(D)8.0X104Cm

7.以下论述瞳是：[D]

(A)当波从波疏媒质(p〃较小)向波密媒质较大)传播，在界面上反射时，反射波中

产生半波损失，其实质是位相突变心

(B)机械波相干加强及减弱条件是：加强A(P=2k兀；A(p=(2k+1)兀。

(C)惠更斯原理：任何时刻波面上每一点都可作为次波波源，各自发出球面次波；在

以后任何时刻，全部这些次波面包络面形成整个波在该时刻波面

(D)真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5介质中从A点传播到B点时，相位转

变了5冗，则光从A点传到B点经过实际路程为1250nm。

8.在照相机镜头玻璃片上均匀镀有一层折射率〃小于玻璃介质薄膜，以增加某一波长

X透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜最小厚度应为：【D】

(A)九/〃(B)X,/2n(C)A,/3/?(D)A,/4/z

9.在单缝夫琅和费衍射试验中，波长为九单色光垂直入射在宽度为。=4入单缝上，

对应于衍射角为30,方向，单缝处波阵面可分成半波带数目为[B]

(A)2个；(B)4个；(C)6个；(D)8个；

/10

10.在单缝夫琅和费衍射试验中，假设增大缝宽，其它条件不变，则中心明条纹[A]

(A)宽度变小；(B)宽度变大；(C)宽度不变，且中心强度也不变；

(D)宽度不变，但中心强度增大；

11.在一个容积不变容器中，储有肯定量抱负气体，温度为T。，气体分子平均速率为

分子平均碰撞次数为「，平均自由程丁。当气体温度上升为4T时，气体分

0Uo

子平均速率;7、分子平均碰撞次数7、平均自由程「分别为：[B]

vz

(A)=4l0,Z=4Z(A=4X0；(B)I，=2L/o，Z=22。,入=入。；

r

(OT=2F0，Z=2Z0,7=4roJ(D)r=4F0,Z=2Z0,r=^0o

12.肯定量抱负气体储存于某一容器内，温度为T,气体分子质量为m,依据抱负气

体分子模型和统计假设，分子速度在X方向重量平方平均值为[D]

(A)；(B)；(C)；(D)o

13.在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为队/2,8为波长)两点振动速度必：

[A]

(A)大小一样，而方向相反；(B)大小和方向均一样；

(0大小不同，方向一样；(D)大小不同，而方向相反。

14.一束白光垂直照熠在一光栅上，在形成同一级光栅光谱中，偏离中心明纹最远是：

[D]

(A)紫光(B)绿光(C)黄光(D)红光

15.如下图，一光学平板玻璃A及待测工件B之间形成空气劈尖，用波长九二600nm单

色光垂直入射。看到反射光干预条纹如下图。有些条纹弯曲局部顶点恰好及其右边

条纹直线局部相切。则工件上外表缺陷是：[B1

(A)不平处为凸起纹，最大高度为600nm；

(B)不平处为凸起纹，最大高度为300nm;

(C)不平处为凹槽，最大深度为600nm；

(D)不平处为凹槽，最大深度为350nm

16.使一光强为/平面偏振光先后通过两个偏振片P和p题巾常q偏振化方向及原

0/2,12

入射光光矢振动方向夹角分别是«ami9(),则通过这两个偏振片后光强I是:

/10

20.有一绝热容器被隔板分成两半，一半为真空，一半为抱负气体，抽出隔板气体自

由膨胀到达平衡后：[A]

A）温度不变，燃增加；B）温度上升，燧增加；

C）温度降低，隔增加；D）温度不变，嫡不变。

二、填空（9%）

1.设入射波表达式为y=Acos2冗（2+1）,在广0发生反射，反射点为一固定端，则

IT九

X71

驻波表达式y=24SM2TIcos（2nvt+）

、/0

2.一个观测者在铁路边，看到一列火车从远处开来，他测得远处传来火车汽笛声频

率为650Hz,当列车从身旁驶过而远离他时，他测得汽笛声频率降低为540Hz,则

v=30.5m/s

火车行驶速度__,V_________________o

3.一频率为v入射光子及起始静止自由电子发生碰撞和散射.假设散射光子频率为

v"，反冲电子动量为P,则在及入射光子平行方向上动量守恒定律重量形式

为。hv/c=cos。h5pcos0

/10

匕鳖产暗环直径以及平凸透射奎璃用於懒闻矗瞬窿:

暗坏直径um

,就可以依据上式算出球面曲率半径Ro由于平板玻璃和平凸透镜接触

/10

点受力会产生形变，而且接触点处也可能存在尘埃或缺陷等，故牛顿环中心可能不是

/10

暗点而使级数不易确定。加之牛顿环干预条纹并不锐细，在测量直径时基线对准条纹

/10

时定位误差约为条纹间距1/10,因此在实际操作中常常承受如下公式:

(R=

m

/10

Dz)/4(m-n)入)，式中。和。分

别为第m级和第n级暗环直径。nmn

5.分光计主要由平行光管、望远镜、载物台和读数装置四局部组成。平行光管作用是

放射平行光。

隹「卡滤龄股可逐财粼瞬潮也切睨，俄期麻辘媚持某燃温期相温廉源温

度增加AT=200C。C。

/10

三.一驻波波函数为y=O.Olcos20x-cos750t(m)求:

(1)形成此驻波两行波振幅和波速各为多少？

(2)相邻波节间距离多大

(3)写出质点振动速度方程

(4)争论该驻波相位传播和能量传播状况(10%)

四.一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为Q=2xl0-3cm,在光栅

后放一焦距f=lm凸透镜，现以入=600〃m单色平行光垂直照耀光栅，求：

(1)光栅常数

(2)透光缝a单缝衍射中心明条纹角宽度

(3)透光缝a单缝衍射中心明条纹宽度为多少？

(4)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？(10%)

解：单缝衍射中心明条纹角宽度:，A0=6x104

orad

中心明条纹宽度：，Ax=6x10-2m

o

光栅常数：，d=5x10-5m

单缝衍射第一级暗纹位置：asin(p=k"X,asin(p1=A

在该方向上光栅衍射主极大级数：dsin%=k>

/10

两式相比：，将a=2x10-5m和d=5x10-5m带入：k=2.5

即单缝衍射中心明条纹宽度内有5个光栅衍射主极大：+2,+1,0,-1,-2

五.一球形鱼缸半径为20cm,水中一条金鱼停在鱼缸水平半径中点处,从外面看金鱼

像在何处?是实像还是虚像?画出光路图。(10%)

六.3mol氧气在压强为两个大气压时体积为40升，先将它绝热压缩到一半体积，接

着再等温膨胀到原体积。

(1)求这一过程最大压强和最高温度；

(2)求这一过程中氧吸取热量，对外做功以及内能变化；

(3)在P-V图上画出整个过程曲线。(12%)

/10

七.一粒子在一维势场

中运动，求粒子能级和对应波函数。(9%)

解：u(M与/无关，是定态问题。其定态s一方程

-+U(x)\|/(x)=

2mdx2

在各区域具体形式为

Tc-2dZ

I…<0-甲(x)+U(xW(x)=EV(x)①

2zv(1x2111

力212

nTT：o<x<Z?--------\\f(x)=EV(x)②

2/〃dx222

Eh2d2

n：X>a--------v(x)+(J(X)V(x)=E\\f(x)③

dx2333

由于(1)、(3)方程中，由于U(x)=8,要等式成立，必需

v(x)=0

W(x)=0