大学物理下题库答案
一、选择题:(每题3分)1、把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度q,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时.若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为(A)p.(B)p/2.(C)0.(D)q.[C2、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x1=Acos(wt+a).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(A).(B).(C).(D).[B]3、一个弹簧振子和一个单摆(只考虑小幅度摆动),在地面上的固有振动周期分别为T1和T2.将它们拿到月球上去,相应的周期分别为和.则有(A)且.(B)且.(C)且.(D)且.[D]4、一弹簧振子,重物的质量为m,弹簧的劲度系数为k,该振子作振幅为A的简谐振动.当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时,开始计时.则其振动方程为:(A)(B)(C)(D)(E)[B]5、一物体作简谐振动,振动方程为.在t=T/4(T为周期)时刻,物体的加速度为(A).(B).(C).(D).[B]6、一质点作简谐振动,振动方程为,当时间t=T/2(T为周期)时,质点的速度为(A).(B).(C).(D).[B]7、一质点作简谐振动,周期为T.当它由平衡位置向x轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A)T/12.(B)T/8.(C)T/6.(D)T/4.[C]\ntx8、两个同周期简谐振动曲线如图所示.x1的相位比x2的相位Ox1x2(A)落后p/2.(B)超前p/2.(C)落后p.(D)超前p.[B]9、一质点作简谐振动,已知振动频率为f,则振动动能的变化频率是(A)4f.(B)2f.(C)f.(D).(E)f/4[B]10、一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的(A)1/4.(B)1/2.(C).(D)3/4.(E).[D]11、一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的(A)7/16.(B)9/16.(C)11/16.(D)13/16.(E)15/16.[E]12一质点作简谐振动,已知振动周期为T,则其振动动能变化的周期是(A)T/4.(B).(C)T.(D)2T.(E)4T.[B]13、当质点以频率n作简谐振动时,它的动能的变化频率为(A)4n.(B)2n.(C)n.(D).[B]xtOA/2-Ax1x214、图中所画的是两个简谐振动的振动曲线.若这两个简谐振动可叠加,则合成的余弦振动的初相为(A).(B).(C).(D)0.[B]15、若一平面简谐波的表达式为,式中A、B、C为正值常量,则(A)波速为C.(B)周期为1/B.(C)波长为2p/C.(D)角频率为2p/B.[C]16、下列函数f(x,t)可表示弹性介质中的一维波动,式中A、a和b是正的常量.其中哪个函数表示沿x轴负向传播的行波?(A).(B).(C).(D).[A]17、频率为100Hz,传播速度为300m/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(A)2.86m.(B)2.19m.\n(C)0.5m.(D)0.25m.[C]18、已知一平面简谐波的表达式为(a、b为正值常量),则(A)波的频率为a.(B)波的传播速度为b/a.(C)波长为p/b.(D)波的周期为2p/a.[D]19、一平面简谐波的表达式为(SI),t=0时的波形曲线如图所示,则(A)O点的振幅为-0.1m.(B)波长为3m.(C)a、b两点间相位差为.(D)波速为9m/s.[C]20、机械波的表达式为y=0.03cos6p(t+0.01x)(SI),则(A)其振幅为3m.(B)其周期为.(C)其波速为10m/s.(D)波沿x轴正向传播.[B]21、图为沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=0时刻的波形.若波的表达式以余弦函数表示,则O点处质点振动的初相为(A)0.(B).(C)p.(D).[D]22、一横波沿x轴负方向传播,若t时刻波形曲线如图所示,则在t+T/4时刻x轴上的1、2、3三点的振动位移分别是(A)A,0,-A.(B)-A,0,A.(C)0,A,0.(D)0,-A,0.[B]23一平面简谐波表达式为(SI),则该波的频率n(Hz),波速u(m/s)及波线上各点振动的振幅A(m)依次为(A),,-0.05.(B),1,-0.05.(C),,0.05.(D)2,2,0.05.[C]24、在下面几种说法中,正确的说法是:(A)波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的.(B)波源振动的速度与波速相同.(C)在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于p计).(D)在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前.(按差值不大于p计)[C]25、在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为(l为波长)的两点的振动速度必定\n(A)大小相同,而方向相反.(B)大小和方向均相同.(C)大小不同,方向相同.(D)大小不同,而方向相反.[A]26、一平面简谐波沿x轴负方向传播.已知x=x0处质点的振动方程为.若波速为u,则此波的表达式为(A).(B).(C).(D).[A]27、一平面简谐波,其振幅为A,频率为n.波沿x轴正方向传播.设t=t0时刻波形如图所示.则x=0处质点的振动方程为(A).(B).(C).(D).[B]28、一平面简谐波的表达式为.在t=1/n时刻,x1=3l/4与x2=l/4二点处质元速度之比是(A)-1.(B).(C)1.(D)3[A]29、在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4,则两列波的振幅之比是(A)A1/A2=16.(B)A1/A2=4.(C)A1/A2=2.(D)A1/A2=1/4.[C]30、如图所示,两列波长为l的相干波在P点相遇.波在S1点振动的初相是f1,S1到P点的距离是r1;波在S2点的初相是f2,S2到P点的距离是r2,以k代表零或正、负整数,则P点是干涉极大的条件为:(A).(B).(C).(D).[D]31、沿着相反方向传播的两列相干波,其表达式为和.叠加后形成的驻波中,波节的位置坐标为(A).(B).(C).(D).\n其中的k=0,1,2,3,….[D]32、有两列沿相反方向传播的相干波,其表达式为和.叠加后形成驻波,其波腹位置的坐标为:(A)x=±kl.(B).(C).(D).其中的k=0,1,2,3,….[C]33某时刻驻波波形曲线如图所示,则a、b两点振动的相位差是(A)0(B)(C)p.(D)5p/4.[C]34、沿着相反方向传播的两列相干波,其表达式为和.在叠加后形成的驻波中,各处简谐振动的振幅是(A)A.(B)2A.(C).(D).[D]35、在波长为l的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为(A)l/4.(B)l/2.(C)3l/4.(D)l.[B]36、在波长为l的驻波中两个相邻波节之间的距离为(A)l.(B)3l/4.(C)l/2.(D)l/4.[C]37在真空中沿着x轴正方向传播的平面电磁波,其电场强度波的表达式是,则磁场强度波的表达式是:(A).(B).(C).(D).[C]38、在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波,其磁场强度波的表达式为,则电场强度波的表达式为:(A).(B).(C).\n(D).[C]39、电磁波的电场强度、磁场强度和传播速度的关系是:(A)三者互相垂直,而和位相相差.(B)三者互相垂直,而且、、构成右旋直角坐标系.(C)三者中和是同方向的,但都与垂直.(D)三者中和可以是任意方向的,但都必须与垂直.[B]40、电磁波在自由空间传播时,电场强度和磁场强度(A)在垂直于传播方向的同一条直线上.(B)朝互相垂直的两个方向传播.(C)互相垂直,且都垂直于传播方向.(D)有相位差.[C]1、在真空中波长为l的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3p,则此路径AB的光程为(A)1.5l.(B)1.5l/n.(C)1.5nl.(D)3l.[A]2、在相同的时间内,一束波长为l的单色光在空气中和在玻璃中(A)传播的路程相等,走过的光程相等.(B)传播的路程相等,走过的光程不相等.(C)传播的路程不相等,走过的光程相等.(D)传播的路程不相等,走过的光程不相等.[C]3、如图,S1、S2是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1和r2.路径S1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径S2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于(A)(B)(C)(D)[B]4、真空中波长为的单色光,在折射率为n的均匀透明媒质中,从A点沿某一路径传播到B点,路径的长度为l.A、B两点光振动相位差记为Df,则(A)l=3l/2,Df=3p.(B)l=3l/(2n),Df=3np.(C)l=3l/(2n),Df=3p.(D)l=3nl/2,Df=3np.[C]\n5、如图所示,波长为l的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e,而且n1>n2>n3,则两束反射光在相遇点的相位差为(A)4pn2e/l.(B)2pn2e/l.(C)(4pn2e/l)+p.(D)(2pn2e/l)-p.[A]6、如图所示,折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3,已知n1<n2<n3.若用波长为l的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是(A)2n2e.(B)2n2e-l/2.(C)2n2e-l.(D)2n2e-l/(2n2).[A]7、如图所示,折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3,已知n1
n3.若用波长为l的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是(A)2n2e.(B)2n2e-l/2.(C)2n2e-l.(D)2n2e-l/(2n2).[B]8在双缝干涉实验中,两缝间距为d,双缝与屏幕的距离为D(D>>d),单色光波长为,屏幕上相邻明条纹之间的距离为(A)lD/d.(B)ld/D.(C)lD/(2d).(D)ld/(2D).[A]9、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.[B]10、在双缝干涉实验中,光的波长为600nm(1nm=10-9m),双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm.在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为(A)0.45mm.(B)0.9mm.(C)1.2mm(D)3.1mm.[B]11、在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处.现将光源S向下移动到示意图中的S¢位置,则(A)中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变.(B)中央明条纹向上移动,且条纹间距不变.(C)中央明条纹向下移动,且条纹间距增大.(D)中央明条纹向上移动,且条纹间距增大.[B]B\n12、在双缝干涉实验中,设缝是水平的.若双缝所在的平板稍微向上平移,其它条件不变,则屏上的干涉条纹(A)向下平移,且间距不变.(B)向上平移,且间距不变.(C)不移动,但间距改变.(D)向上平移,且间距改变.[B]13、在双缝干涉实验中,两缝间距离为d,双缝与屏幕之间的距离为D(D>>d).波长为l的平行单色光垂直照射到双缝上.屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是(A)2lD/d.(B)ld/D.(C)dD/l.(D)lD/d.[D]14把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为D(D>>d),所用单色光在真空中的波长为l,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是(A)lD/(nd)(B)nlD/d.(C)ld/(nD).(D)lD/(2nd).[A]15、一束波长为l的单色光由空气垂直入射到折射率为n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(A)l/4.(B)l/(4n).(C)l/2.(D)l/(2n).[B]16、在牛顿环实验装置中,曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触,它们之间充满折射率为n的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为l,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为(A)rk=.(B)rk=.(C)rk=.(D)rk=.[B]17、在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A)2(n-1)d.(B)2nd.(C)2(n-1)d+l/2.(D)nd.(E)(n-1)d.[A]18、在迈克耳孙干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长l,则薄膜的厚度是(A)l/2.(B)l/(2n).(C)l/n.(D).[D]19、在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为l的单色光垂直入射在宽度为a=4l的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A)2个.(B)4个.(C)6个.(D)8个.[B]\n20、一束波长为l的平行单色光垂直入射到一单缝AB上,装置如图.在屏幕D上形成衍射图样,如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置,则的长度为(A)l/2.(B)l.(C)3l/2.(D)2l.B[B]21、根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S,则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的(A)振动振幅之和.(B)光强之和.(C)振动振幅之和的平方.(D)振动的相干叠加.[D]22、波长为l的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为q=±p/6,则缝宽的大小为(A)l/2.(B)l.(C)2l.(D)3l.[C]23、在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹(A)对应的衍射角变小.(B)对应的衍射角变大.(C)对应的衍射角也不变.(D)光强也不变.[B]24、如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为j=30°的方位上.所用单色光波长为l=500nm,则单缝宽度为(A)2.5×10-5m.(B)1.0×10-5m.(C)1.0×10-6m.(D)2.5×10-7.[C]25、一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm的单缝上,在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜.已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0mm,则入射光波长约为(1nm=10−9m)(A)100nm(B)400nm(C)500nm(D)600nm[C]26、在单缝夫琅禾费衍射实验中,若增大缝宽,其他条件不变,则中央明条纹(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.[A]27、在单缝夫琅禾费衍射实验中,若减小缝宽,其他条件不变,则中央明条纹(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,但中心强度变小.[B]28、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为l的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为30°的方向上,若单缝处波面可分成3个半波带,则缝宽度a等于(A)l.(B)1.5l.\n(C)2l.(D)3l.[D]29、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明纹的衍射角范围很小.若使单缝宽度a变为原来的,同时使入射的单色光的波长l变为原来的3/4,则屏幕C上单缝衍射条纹中央明纹的宽度Dx将变为原来的(A)3/4倍.(B)2/3倍.(C)9/8倍.(D)1/2倍.(E)2倍.[D]30、测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确?(A)双缝干涉.(B)牛顿环.(C)单缝衍射.(D)光栅衍射.[D]31、一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度),k=3、6、9等级次的主极大均不出现?(A)a+b=2a.(B)a+b=3a.(C)a+b=4a.(A)a+b=6a.[B]32、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(A)紫光.(B)绿光.(C)黄光.(D)红光.[D]33、对某一定波长的垂直入射光,衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该(A)换一个光栅常数较小的光栅.(B)换一个光栅常数较大的光栅.(C)将光栅向靠近屏幕的方向移动.(D)将光栅向远离屏幕的方向移动.[B]34、若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长,在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好?(A)5.0×10-1mm.(B)1.0×10-1mm.D(C)1.0×10-2mm.(D)1.0×10-3mm.[D]35、在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为(A)a=b.(B)a=b.(C)a=2b.(D)a=3b.[B]36、在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片,则(A)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强.\n(B)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱.(C)干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.(D)无干涉条纹.[B]37、如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为(A)I0/8.(B)I0/4.(C)3I0/8.(D)3I0/4.[A]38、一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成45°角,则穿过两个偏振片后的光强I为(A).(B)I0/4.(C)I0/2.(D)I0/2.[B]39、如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为(A)I0/8.(B)I0/4.(C)3I0/8.(D)3I0/4.[A]40、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是(A)在入射面内振动的完全线偏振光.(B)平行于入射面的振动占优势的部分偏振光.(C)垂直于入射面振动的完全线偏振光.(D)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光.[C]一、选择题:(每题3分)1、在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态.A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p为(A)3p1.(B)4p1.(C)5p1.(D)6p1.[D]2、若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻尔兹曼常量,R为普适气体常量,则该理想气体的分子数为:(A)pV/m.(B)pV/(kT).(C)pV/(RT).(D)pV/(mT).[B]3、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1kg某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为:(A)(1/16)kg.(B)0.8kg.(C)1.6kg.(D)3.2kg.[C]4、在标准状态下,任何理想气体在1m3中含有的分子数都等于(A)6.02×1023.(B)6.02×1021.(C)2.69×1025.(D)2.69×1023.\n(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1)[C]5、一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度(A)将升高.(B)将降低.(C)不变.(D)升高还是降低,不能确定.[B]6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2,则两者的大小关系是:(A)p1>p2.(B)p1T2,则(A)vp1>vp2,f(vp1)>f(vp2).(B)vp1>vp2,f(vp1)f(vp2).(D)vp10,Q>0,W<0.(B)ΔE>0,Q>0,W>0.(C)ΔE>0,Q<0,W<0.(D)ΔE<0,Q<0,W<0.[B]48、一物质系统从外界吸收一定的热量,则(A)系统的内能一定增加.(B)系统的内能一定减少.(C)系统的内能一定保持不变.(D)系统的内能可能增加,也可能减少或保持不变.[D]49、一物质系统从外界吸收一定的热量,则(A)系统的温度一定升高.(B)系统的温度一定降低.(C)系统的温度一定保持不变.(D)系统的温度可能升高,也可能降低或保持不变.[D]50、热力学第一定律表明:(A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量.(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量.(C)不可能存在这样的循环过程,在此循环过程中,外界对系统作的功不等于系统传给外界的热量.(D)热机的效率不可能等于1.[C]51、一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定:(1)该理想气体系统在此过程中吸了热.(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.以上正确的断言是:(A)(1)、(3).(B)(2)、(3).(C)(3).(D)(3)、(4).(E)(4).[C]\n52、如图所示,一定量的理想气体,沿着图中直线从状态a(压强p1=4atm,体积V1=2L)变到状态b(压强p2=2atm,体积V2=4L).则在此过程中:(A)气体对外作正功,向外界放出热量.(B)气体对外作正功,从外界吸热.(C)气体对外作负功,向外界放出热量.(D)气体对外作正功,内能减少.[B]53、用公式(式中为定体摩尔热容量,视为常量,n为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时,此式(A)只适用于准静态的等体过程.(B)只适用于一切等体过程.(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的过程.[D]54、一定量的某种理想气体起始温度为T,体积为V,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程:(1)绝热膨胀到体积为2V,(2)等体变化使温度恢复为T,(3)等温压缩到原来体积V,则此整个循环过程中(A)气体向外界放热(B)气体对外界作正功(C)气体内能增加(D)气体内能减少[A]55、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.[A]56、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功.”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的?(A)不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律.(B)不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律.(C)不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律.(D)违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律.[C]57、热力学第二定律表明:(A)不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功.(B)在一个可逆过程中,工作物质净吸热等于对外作的功.(C)摩擦生热的过程是不可逆的.(D)热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体. [C]58、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V1增至V2,在此过程中气体的(A)内能不变,熵增加.(B)内能不变,熵减少.(C)内能不变,熵不变.(D)内能增加,熵增加.[A]\n59、某理想气体状态变化时,内能随体积的变化关系如图中AB直线所示.A→B表示的过程是(A)等压过程.(B)等体过程.(C)等温过程.(D)绝热过程.[A]60、如图,一定量的理想气体,由平衡状态A变到平衡状态B(pA=pB),则无论经过的是什么过程,系统必然(A)对外作正功.(B)内能增加.(C)从外界吸热.(D)向外界放热.[B]1、有下列几种说法:(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的.(2)在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3)在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.若问其中哪些说法是正确的,答案是(A)只有(1)、(2)是正确的.(B)只有(1)、(3)是正确的.(C)只有(2)、(3)是正确的.(D)三种说法都是正确的.[D]2、宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过Dt(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为(c表示真空中光速)(A)c·Dt(B)v·Dt(C)(D)[A]3、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v1,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v2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).[B]4、(1)对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件,对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说,它们是否同时发生?(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发生?关于上述两个问题的正确答案是:(A)(1)同时,(2)不同时.(B)(1)不同时,(2)同时.(C)(1)同时,(2)同时.\n(D)(1)不同时,(2)不同时.[A]5、有一直尺固定在K′系中,它与Ox′轴的夹角q′=45°,如果K′系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动,K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角(A)大于45°.(B)小于45°.(C)等于45°.(D)当K′系沿Ox正方向运动时大于45°,而当K′系沿Ox负方向运动时小于45°.[A]6、边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的Oxy平面内,且两边分别与x,y轴平行.今有惯性系K'以0.8c(c为真空中光速)的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动,则从K'系测得薄板的面积为(A)0.6a2.(B)0.8a2.(C)a2.(D)a2/0.6.[A]7、一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为a,宽为b,质量为m0.由此可算出其面积密度为m0/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(A)(B)(C)(D)[C]8、两个惯性系S和S′,沿x(x′)轴方向作匀速相对运动.设在S′系中某点先后发生两个事件,用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为t0,而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为t.又在S′系x′轴上放置一静止于是该系.长度为l0的细杆,从S系测得此杆的长度为l,则(A)tl0.(C)t>t0;l>l0.(D)t>t0;lEK2,那么(A)n1一定大于n2.(B)n1一定小于n2.(C)n1一定等于n2.(D)n1可能大于也可能小于n2.[D]34、若a粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动,则a粒子的德布罗意波长是\n(A).(B).(C).(D).[A]35、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.[A]36、不确定关系式表示在x方向上(A)粒子位置不能准确确定.(B)粒子动量不能准确确定.(C)粒子位置和动量都不能准确确定.(D)粒子位置和动量不能同时准确确定.[D]37、已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:,(-a≤x≤a)那么粒子在x=5a/6处出现的概率密度为(A)1/(2a).(B)1/a.(C).(D).[A]38、关于不确定关系(),有以下几种理解:(1)粒子的动量不可能确定.(2)粒子的坐标不可能确定.(3)粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定.(4)不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其它粒子.其中正确的是:(A)(1),(2).(B)(2),(4).(C)(3),(4).(D)(4),(1).[C]39、将波函数在空间各点的振幅同时增大D倍,则粒子在空间的分布概率将(A)增大D2倍.(B)增大2D倍.(C)增大D倍..(D)不变.[D]40、直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是(A)康普顿实验.(B)卢瑟福实验.(C)戴维孙-革末实验.(D)斯特恩-革拉赫实验.[D]41、一弹簧振子作简谐振动,振幅为A,周期为T,其运动方程用余弦函数表示.若t=0时,(1)振子在负的最大位移处,则初相为_____;(2)振子在平衡位置向正方向运动,则初相为_____;___________;(3)振子在位移为A/2处,且向负方向运动,则初相为__;____.42、三个简谐振动方程分别为,和画出它们的旋转矢量图,并在同一坐标上画出它们的振动曲线.\n43、一物体作余弦振动,振幅为15×10-2m,角频率为6ps-1,初相为0.5p,则振动方程为x=____________44、一质点沿x轴作简谐振动,振动范围的中心点为x轴的原点.已知周期为T,振幅为A.(1)若t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动,则振动方程为x=_____(1)________________________.(2)若t=0时质点处于处且向x轴负方向运动,则振动方程为x=______,(2);_______________________.45、一弹簧振子,弹簧的劲度系数为k,重物的质量为m,则此系统的固有振动周期为______;________________.46、在两个相同的弹簧下各悬一物体,两物体的质量比为4∶1,则二者作简谐振动的周期之比为_______________________.47、一简谐振动的表达式为,已知t=0时的初位移为0.04m,初速度为0.09m/s,则振幅A=_____________,初相f=_____;___________.48、一质点作简谐振动,速度最大值vm=5cm/s,振幅A=2cm.若令速度具有正最大值的那一时刻为t=0,则振动表达式为_________________________.x1tox1x2-AA49、两个简谐振动曲线如图所示,则两个简谐振动的频率之比n1∶n2=_______.___________,加速度最大值之比a1m∶a2m=__________________________,初始速率之比v10∶v20=____________________.\n50、有简谐振动方程为x=1×10-2cos(pt+f)(SI),初相分别为f1=p/2,f2=p,f3=-p/2的三个振动.试在同一个坐标上画出上述三个振动曲线.51、一简谐振动曲线如图所示,则由图可确定在t=2s时刻质点的位移为_____0_______________,速度为________3m/s__________.2-21x2x1x(cm)ot(s)1-12352、已知两个简谐振动的振动曲线如图所示.两4简谐振动的最大速率之比为_________________.53、一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示.当振子处在位移为零、速度为-wA、加速度为零和弹性力为零的状态时,应对应于曲线上的________点.当振子处在位移的绝对值为A、速度为零、加速度为-w2A和弹性力为-kA的状态时,应对应于曲线上的____________点.b.f.a.e54、一简谐振动用余弦函数表示,其振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为A=_____________;w=________________;f=_______________.Oxx1tx255、已知两个简谐振动曲线如图所示.x1的相位比x2的相位超前_______.56、两个简谐振动方程分别为\n,在同一坐标上画出两者的x—t曲线.57、已知一简谐振动曲线如图所示,由图确定振子:(1)在(1)_____________s时速度为零.(2)在_(2)___________s时动能最大.(1)在____________s时加速度取正的最大值.58、已知三个简谐振动曲线如图所示,则振动方程分别为:x1=______________________,x2=_____________________,x3=_______________________.59、图中用旋转矢量法表示了一个简谐振动.旋转矢量的长度为0.04m,旋转角速度w=4prad/s.此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x=__________________________(SI).60、一质点作简谐振动的角频率为w、振幅为A.当t=0时质点位于处,且向x正方向运动.试画出此振动的旋转矢量图.\n61、两个同方向的简谐振动曲线如图所示.合振动的振幅为_______________________________,合振动的振动方程为________________________________.62、一平面简谐波.波速为6.0m/s,振动周期为0.1s,则波长为___________.在波的传播方向上,有两质点(其间距离小于波长)的振动相位差为5p/6,则此两质点相距___________.63、一个余弦横波以速度u沿x轴正向传播,t时刻波形曲线如图所示.试分别指出图中A,B,C各质点在该时刻的运动方向.A______向下_______;B_____向上________;C______________.64、一横波的表达式是其中x和y的单位是厘米、t的单位是秒,此波的波长是_________cm,波速是__30___________m/s.65、已知平面简谐波的表达式为式中A、B、C为正值常量,此波的波长是_________,波速是_____________.在波传播方向上相距为d的两点的振动相位差是____________________.66、一声波在空气中的波长是0.25m,传播速度是340m/s,当它进入另一介质时,波长变成了0.37m,它在该介质中传播速度为______________.67、已知波源的振动周期为4.00×10-2s,波的传播速度为300m/s,波沿x轴正方向传播,则位于x1=10.0m和x2=16.0m的两质点振动相位差为__________.68、一平面简谐波沿x轴正方向传播,波速u=100m/s,t=0时刻的波形曲线如图所示.可知波长l=____________;振幅A=__________;频率n=____________.69、频率为500Hz的波,其波速为350m/s,相位差为2p/3的两点间距离为________________________.70、一平面简谐波沿x轴正方向传播.已知x=0处的振动方程为,波速为u.坐标为x1和x2的两点的振动初相位分别记为f1和f2,则相位差f1-f2=_________________.\n71、已知一平面简谐波的波长l=1m,振幅A=0.1m,周期T=0.5s.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=_____________________________________(SI).72、一横波的表达式是(SI),则振幅是________,波长是_________,频率是__________,波的传播速度是______________.77、已知一平面简谐波的表达式为,(a、b均为正值常量),则波沿x轴传播的速度为___________________.74、一简谐波的频率为5×104Hz,波速为1.5×103m/s.在传播路径上相距5×10-3m的两点之间的振动相位差为_______________.75、一简谐波沿方向传播,它在B点引起的振动方程为.另一简谐波沿方向传播,它在C点引起的振动方程为.P点与B点相距0.40m,与C点相距0.5m(如图).波速均为u=0.20m/s.则两波在P点的相位差为_____0_________________.76、已知一平面简谐波的表达式为,式中A、D、E为正值常量,则在传播方向上相距为a的两点的相位差为______________.77、在简谐波的一条射线上,相距0.2m两点的振动相位差为p/6.又知振动周期为0.4s,则波长为_________________,波速为________________.78、一声纳装置向海水中发出超声波,其波的表达式为(SI)则此波的频率n=_________________,波长l=__________________,海水中声速u=__________________.79、已知14℃时的空气中声速为340m/s.人可以听到频率为20Hz至20000Hz范围内的声波.可以引起听觉的声波在空气中波长的范围约为\n______________________________.80、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=-3m处媒质质点的振动加速度a的表达式为________________________________________.81、在同一媒质中两列频率相同的平面简谐波的强度之比I1/I2=16,则这两列波的振幅之比是A1/A2=____4________________.82、两相干波源S1和S2的振动方程分别是和.S1距P点3个波长,S2距P点4.5个波长.设波传播过程中振幅不变,则两波同时传到P点时的合振幅是__0______________.83、两相干波源S1和S2的振动方程分别是和.S1距P点3个波长,S2距P点21/4个波长.两波在P点引起的两个振动的相位差是_0___________.84、两个相干点波源S1和S2,它们的振动方程分别是和.波从S1传到P点经过的路程等于2个波长,波从S2传到P点的路程等于7/2个波长.设两波波速相同,在传播过程中振幅不衰减,则两波传到P点的振动的合振幅为_____2A_____________________.85、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波长为_2m_______________,频率为_____45Hz_____________.86、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波速为__________________.87、在弦线上有一驻波,其表达式为,两个相邻波节之间的距离是_______________.88、频率为n=5×107Hz的电磁波在真空中波长为____6__________m,在折射率为n=1.5的媒质中波长为___4___________m.89、在电磁波传播的空间(或各向同性介质)中,任一点的和的方向及波\n传播方向之间的关系是:_________________________________________________________________________________________________________.90、在真空中沿着x轴正方向传播的平面电磁波,其电场强度波的表达式为(SI),则磁场强度波的表达式是______________________________________________________.(真空介电常量e0=8.85×10-12F/m,真空磁导率m0=4p×10-7H/m)91、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),则磁场强度波的表达式是________________________________________________________.(真空介电常量e0=8.85×10-12F/m,真空磁导率m0=4p×10-7H/m)92、在真空中沿着z轴正方向传播的平面电磁波的磁场强度波的表达式为(SI),则它的电场强度波的表达式为____________________________________________________.(真空介电常量e0=8.85×10-12F/m,真空磁导率m0=4p×10-7H/m)93、在真空中沿着负z方向传播的平面电磁波的磁场强度为(SI),则它的电场强度为Ey=____________________.(真空介电常量e0=8.85×10-12F/m,真空磁导率m0=4p×10-7H/m)94真空中一简谐平面电磁波的电场强度振幅为Em=1.20×10-2V/m该电磁波的强度为_________________________.(真空介电常量e0=8.85×10-12F/m,真空磁导率m0=4p×10-7H/m)95、在真空中沿着z轴的正方向传播的平面电磁波,O点处电场强度为,则O点处磁场强度为___________________________.(真空介电常量e0=8.85×10-12F/m,真空磁导率m0=4p×10-7H/m)96、在地球上测得来自太阳的辐射的强度1.4kW/m2.太阳到地球的距离约为1.50×1011m.由此估算,太阳每秒钟辐射的总能量为__________________.\n97、在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波,O点处电场强度为(SI),则O点处磁场强度为_____________________________________.在图上表示出电场强度,磁场强度和传播速度之间的相互关系.98、电磁波在真空中的传播速度是_________________(m/s)(写三位有效数字).99、电磁波在媒质中传播速度的大小是由媒质的____________________决定的.100、电磁波的矢量与矢量的方向互相___垂直_________,相位____相同______.41、若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖,此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差d=_____________________________.42、波长为l的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜.膜厚度为e,两束反射光的光程差d=__________________________.43、用波长为l的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e折射率为1.5的透明薄膜,两束反射光的光程差d=___3.0e+λ/23.0e-λ/2_____________________.44、波长为l的平行单色光垂直照射到如图所示的透明薄膜上,膜厚为e,折射率为n,透明薄膜放在折射率为n1的媒质中,n1<n,则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的相位差Df=__________________.\n45、单色平行光垂直入射到双缝上.观察屏上P点到两缝的距离分别为r1和r2.设双缝和屏之间充满折射率为n的媒质,则P点处二相干光线的光程差为________________.46、在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e.波长为l的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差Df=.47、如图所示,波长为l的平行单色光斜入射到距离为d的双缝上,入射角为q.在图中的屏中央O处(),两束相干光的相位差为;.48、用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,欲使屏上的干涉条纹间距变大,可采用的方法是:(1)____1)使两缝间距变小,____________________________________.(2)___使屏与两缝间距变大;____________________________________.49、一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm.若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为____________________mm.(设水的折射率为4/3)50、在双缝干涉实验中,所用单色光波长为l=562.5nm(1nm=10-9m),双缝与观察屏的距离D=1.2m,若测得屏上相邻明条纹间距为Dx=1.5mm,则双缝的间距d=__________________________.51、在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距___变小________;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距___变小______________.52、把双缝干涉实验装置放在折射率为n的媒质中,双缝到观察屏的距离为D,两缝之间的距离为d(d<>d),测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x,则入射光的波长为_________________.\n54、在双缝干涉实验中,若两缝的间距为所用光波波长的N倍,观察屏到双缝的距离为D,则屏上相邻明纹的间距为_______________.55、用l=600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时,从中央向外数第4个(不计中央暗斑)暗环对应的空气膜厚度为_______________________mm.(1nm=10-9m)56、在空气中有一劈形透明膜,其劈尖角q=1.0×10-4rad,在波长l=700nm的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉明条纹间距l=0.25cm,由此可知此透明材料的折射率n=______________________.(1nm=10-9m)57、用波长为l的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n1<n2<n3.观察反射光的干涉条纹,从劈形膜顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e=____________________.58、用波长为l的单色光垂直照射如图所示的、折射率为n2的劈形膜(n1>n2,n3>n2),观察反射光干涉.从劈形膜顶开始,第2条明条纹对应的膜厚度e=___________________.59、用波长为l的单色光垂直照射折射率为n的劈形膜形成等厚干涉条纹,若测得相邻明条纹的间距为l,则劈尖角q=.60、用波长为l的单色光垂直照射如图示的劈形膜(n1>n2>n3),观察反射光干涉.从劈形膜尖顶开始算起,第2条明条纹中心所对应的膜厚度e=___________________________.61、已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为l的单色光.在干涉仪的可动反射镜移动距离d的过程中,干涉条纹将移动________________条.62、在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,插入一块折射率为n,厚度为d的透明薄\n片.插入这块薄片使这条光路的光程改变了.63、在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动了距离d的过程中,若观察到干涉条纹移动了N条,则所用光波的波长l=______________.64、波长为600nm的单色平行光,垂直入射到缝宽为a=0.60mm的单缝上,缝后有一焦距=60cm的透镜,在透镜焦平面上观察衍射图样.则:中央明纹的宽度为__________,两个第三级暗纹之间的距离为____________.(1nm=10﹣9m)65、He-Ne激光器发出l=632.8nm(1nm=10-9m)的平行光束,垂直照射到一单缝上,在距单缝3m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样,测得两个第二级暗纹间的距离是10cm,则单缝的宽度a=________.66、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_6____________个半波带,若将缝宽缩小一半,原来第三级暗纹处将是_____________第一级明纹;__________________纹.67、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____4_______个半波带.若将单缝宽度缩小一半,P点处将是第一,______________级_____暗;_____________纹.68、波长为l的单色光垂直入射在缝宽a=4l的单缝上.对应于衍射角j=30°,单缝处的波面可划分为_____4_________个半波带.69、惠更斯引入____子波,______________的概念提出了惠更斯原理,菲涅耳再用__子波相干叠加;____________的思想补充了惠更斯原理,发展成了惠更斯-菲涅耳原理.70、惠更斯-菲涅耳原理的基本内容是:波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P的相干叠加_________________,决定了P点的合振动及光强.71、如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上,所用单色光波长l=500nm(1nm=10-9m),则单缝宽度为_____________________m.72、在单缝夫琅禾费衍射实验中,如果缝宽等于单色入射光波长的2倍,则中央明条纹边缘对应的衍射角j=______________________.73、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为l的单色光垂直入射在宽度为a=2l的单缝上,对应于衍射角为30°方向,单缝处的波面可分成的半波带数目为___2_____个.\n74、如图所示在单缝的夫琅禾费衍射中波长为l的单色光垂直入射在单缝上.若对应于会聚在P点的衍射光线在缝宽a处的波阵面恰好分成3个半波带,图中,则光线1和2在P点的相位差为____;__________.75、在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为l的单色光垂直入射在宽度a=5l的单缝上.对应于衍射角j的方向上若单缝处波面恰好可分成5个半波带,则衍射角j=____________;__________________.76、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置示意图中,用波长为l的单色光垂直入射在单缝上,若P点是衍射条纹中的中央明纹旁第二个暗条纹的中心,则由单缝边缘的A、B两点分别到达P点的衍射光线光程差是__________.77、测量未知单缝宽度a的一种方法是:用已知波长l的平行光垂直入射在单缝上,在距单缝的距离为D处测出衍射花样的中央亮纹宽度为l(实验上应保证D≈103a,或D为几米),则由单缝衍射的原理可标出a与l,D,l的关系为a=______________________.78、某单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上,如果第一级谱线的衍射角为30°,则入射光的波长应为_________________.79、在光学各向异性晶体内部有一确定的方向,沿这一方向寻常光和非常光的__传播速度__________相等,这一方向称为晶体的光轴.只具有一个光轴方向的晶体称为___单轴___________晶体.80、光的干涉和衍射现象反映了光的__波动______性质.光的偏振现像说明光波是__横波。________波.61、理想气体微观模型(分子模型)的主要内容是:(1)____气体分子的大小与气体分子之间的距离比较,可以忽略不计.除了分子碰撞的一瞬间外,分子之间的相互作用力可以忽略.分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。__________________________________________________;(2)______________________________________________________;\n(3)______________________________________________________.62、在容积为10-2m3的容器中,装有质量100g的气体,若气体分子的方均根速率为200m•s-1,则气体的压强为__;______________.63、质量一定的某种理想气体,(1)对等压过程来说,气体的密度随温度的增加而__成反比地减小____________,并绘出曲线.(2)对等温过程来说,气体的密度随压强的增加而_成正比地增加;_____________,并绘出曲线.64、下面给出理想气体的几种状态变化的关系,指出它们各表示什么过程.(1)pdV=(M/Mmol)RdT表示_____等压,_______________过程.(2)Vdp=(M/Mmol)RdT表示______等体,______________过程.(3)pdV+Vdp=0表示_________等温;___________过程.65、对一定质量的理想气体进行等温压缩.若初始时每立方米体积内气体分子数为1.96×1024,则当压强升高到初始值的两倍时,每立方米体积内气体分子数应为_;____________.66、在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是(1)__(1)沿空间各方向运动的分子数目相等,____________________________________________________;(2)______(2);________________________________________________.67、解释下列分子动理论与热力学名词:状态参量:__(1)描述物体状态的物理量,称为状态参量(如热运动状态的参量为p、V、\nT);微观量:___(2)表征个别分子状况的物理量(如分子的大小、质量、速度等)称为微观量;:(3)表征大量分子集体特性的物理量(如p、V、T、Cv等)称为宏观量。68、气体分子间的平均距离与压强p、温度T的关系为______________,在压强为1atm、温度为0℃的情况下,气体分子间的平均距离=________________m.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1)69、某理想气体在温度为27℃和压强为1.0×10-2atm情况下,密度为11.3g/m3,则这气体的摩尔质量Mmol=____________.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)70、三个容器内分别贮有1mol氦(He)、1mol氢(H2)和1mol氨(NH3)(均视为刚性分子的理想气体).若它们的温度都升高1K,则三种气体的内能的增加值分别为:(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)氦:△E=___________________;氢:△E=___________________;氨:△E=____________________.71、1mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为27℃,这瓶氧气的内能为________________J;分子的平均平动动能为____________J;分子的平均总动能为_____________________J.(摩尔气体常量R=8.31J·mol-1·K-1玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1)72、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T,则氢分子的平均平动动能为____________,氢分子的平均动能为______________,该瓶氢气的内能为____________________.\n73、一能量为1012eV的宇宙射线粒子,射入一氖管中,氖管内充有0.1mol的氖气,若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收,则氖气温度升高了_______________K.(1eV=1.60×10-19J,普适气体常量R=8.31J/(mol·K))74、一铁球由10m高处落到地面,回升到0.5m高处.假定铁球与地面碰撞时损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能,则铁球的温度将升高__________.(已知铁的比热c=501.6J·kg-1·K-1)75、容器中储有1mol的氮气,压强为1.33Pa,温度为7℃,则(1)1m3中氮气的分子数为_____________;(2)容器中的氮气的密度为_________________;(3)1m3中氮分子的总平动动能为__;_________.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1,N2气的摩尔质量Mmol=28×10-3kg·mol-1,普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)76、2g氢气与2g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内,温度也相同.(氢气分子视为刚性双原子分子)(1)氢气分子与氦气分子的平均平动动能之比=__1________.(2)氢气与氦气压强之比=________2______________.(3)氢气与氦气内能之比=______;________________.77、理想气体分子的平均平动动能与热力学温度T的关系式是____________,此式所揭示的气体温度的统计意义是_____气体的温度是分子平均平动动能的量度_______________________________.78、若气体分子的平均平动动能等于1.06×10-19J,则该气体的温度T=__;________________K.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1)79、对于单原子分子理想气体,下面各式分别代表什么物理意义?(1)RT:_1摩尔理想气体的内能,_______________________________,(2)R:____________气体的定体摩尔热容_______________________,\n(3)R:____气体的定压摩尔热容;(式中R为普适气体常量,T为气体的温度)80、若某容器内温度为300K的二氧化碳气体(视为刚性分子理想气体)的内能为3.74×103J,则该容器内气体分子总数为_____个;______________.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1,阿伏伽德罗常量NA=6.022×1023mol-1)81、一定量H2气(视为刚性分子的理想气体),若温度每升高1K,其内能增加41.6J,则该H2气的质量为__;______________.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)82、1mol的单原子分子理想气体,在1atm的恒定压强下,从0℃加热到100℃,则气体的内能改变了__.;_____________J.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)83、1大气压、27℃时,一立方米体积中理想气体的分子数n=个____________,分子热运动的平均平动动能=___;_____________.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1)84、根据能量按自由度均分原理,设气体分子为刚性分子,分子自由度数为i,则当温度为T时,(1)一个分子的平均动能为________.(2)一摩尔氧气分子的转动动能总和为___RT;_____.85、1mol氮气,由状态A(p1,V)变到状态B(p2,V),气体内能的增量为_;_________.86、有两瓶气体,一瓶是氦气,另一瓶是氢气(均视为刚性分子理想气体),若它们的压强、体积、温度均相同,则氢气的内能是氦气的__;______倍.87、在温度为127℃时,1mol氧气(其分子可视为刚性分子)的内能为________J,其中分子转动的总动能为______________J.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)\n88、对于处在平衡态下温度为T的理想气体,的物理意义是__每个气体分子热运动的平均平动动能;______________________________________.(k为玻尔兹曼常量)89、对于处在平衡态下温度为T的理想气体,的物理意义是_____________气体分子热运动的每个自由度的平均能量;.(k为玻尔兹曼常量)90、分子热运动自由度为i的一定量刚性分子理想气体,当其体积为V、压强为p时,其内能E=______________________.91、若i是气体刚性分子的运动自由度数,则ikT所表示的是_;____在温度为T的平衡态下,每个气体分子的热运动平均能量(或平均动能)__________92、分子质量为m、温度为T的气体,其分子数密度按高度h分布的规律是______(exp{a}即ea);____________________________________.(已知h=0时,分子数密度为n0)93、在无外力场作用的条件下,处于平衡态的气体分子按速度分布的规律,可用__麦克斯韦,__________分布律来描述.如果气体处于外力场中,气体分子在空间的分布规律,可用_波耳兹曼;_________分布律来描述.94、由玻尔兹曼分布律可知,在温度为T的平衡态中,分布在某一状态区间的分子数dN与该区间粒子的能量e有关,其关系为dN∝;.95、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.氩气分子的速率分布曲线;曲线(c)是氦;气分子的速率分布曲线;\n96、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__2___表示气体的温度较高.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__1___表示的是氧气的速率分布.97、一个容器内有摩尔质量分别为Mmol1和Mmol2的两种不同的理想气体1和2,当此混合气体处于平衡状态时,1和2两种气体分子的方均根速率之比是;.98、在相同温度下,氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为1.方均根速率的比值为______4____.99、设气体分子服从麦克斯韦速率分布律,代表平均速率,为一固定的速率区间,则速率在到+范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而降低;增加、降低或保持不变).100、氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108s-1,分子平均自由程为6×10-6cm,若温度不变,气压降为0.1atm,则分子的平均碰撞频率变为__,_____________;平均自由程变为_______________.101、(1)分子的有效直径的数量级是________________.(2)在常温下,气体分子的平均速率的数量级是.(1)在标准状态下气体分子的碰撞频率的数量级是108~109s-1;102、一定量的理想气体,经等压过程从体积V0膨胀到2V0,则描述分子运动的下列各量与原来的量值之比是(1)平均自由程=__2________.(2)平均速率=__________.(3)平均动能=____2______.\n103、一定质量的理想气体,先经过等体过程使其热力学温度升高一倍,再经过等温过程使其体积膨胀为原来的两倍,则分子的平均自由程变为原来的_2______倍。104、在p-V图上(1)系统的某一平衡态用一个点来表示;(2)系统的某一平衡过程用___一条曲线_____________来表示;(3)系统的某一平衡循环过程用一条封闭曲线;__________________来表示;105、一定量的理想气体处于热动平衡状态时,此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是体积、温度和压强,而随时间不断变化的微观量是__________分子的运动速度(或分子运动速度,或分子的动量,或分子的动能)_______________________________________________.106、p─V图上的一点代表____系统的一个平衡态,系统经历的一个准静态过程;系统的一个平衡态,p─V图上任意一条曲线表示___,系统经历的一个准静态过程;___________________________.107、如图所示,已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和S2,那么(1)如果气体的膨胀过程为a─1─b,则气体对外做功W=________;(2)如果气体进行a─2─b─1─a的循环过程,则它对外做功W=____;___________.108、设在某一过程中,系统由状态A变为状态B,如果__________________________________能使系统进行逆向变化,从状态B回复到初态A,而且系统回复到状态A时,周围一切也都回复原状________________________________________________________________________________________,则该过程称为可逆过程;如果_____________系统不能回复到状态A,或当系统回复到状态A时,周围并不能回复原状\n________________________________________________________则该过程称为不可逆过程.109、处于平衡态A的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B,将从外界吸收热量416J,若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C,将从外界吸收热量582J,所以,从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中气体对外界所作的功为____________________.110、不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体,液体温度在升高,若将液体看作系统,则:(1)外界传给系统的热量等于零;(2)外界对系统作的功___大于_______零;(3)系统的内能的增量大于___________零;(填大于、等于、小于)111、要使一热力学系统的内能增加,可以通过__外界对系统做功,______________________或向系统传递热量,______________________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___始末两个状态,____________,而与_所经历的过程______________________无关.112、某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|,则整个过程中气体(1)从外界吸收的热量Q=(2)内能增加了DE=\n113、如图所示,一定量的理想气体经历a→b→c过程,在此过程中气体从外界吸收热量Q,系统内能变化DE,请在以下空格内填上>0或<0或=0:Q___,__________,DE__;_____114、同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定体摩尔热容CV,其原因是在等压升温过程中,气体要膨胀而对外做功,所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量_______________________________________________________.115、一定量的理想气体,从状态A出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2,试示意地画出这三种过程的p-V图曲线.在上述三种过程中:(1)气体的内能增加的是等压,过程;(1)气体的内能减少的是等温;过程117、在大气中有一绝热气缸,其中装有一定量的理想气体,然后用电炉徐徐供热(如图所示),使活塞(无摩擦地)缓慢上升.在此过程中,以下物理量将如何变化?(选用“变大”、“变小”、“不变”填空)(1)气体压强____不变,__________;(1)气体分子平均动能变大;(3)气体内能_变大;_____________.118、一定量理想气体,从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1,分别经历以下\n三种过程:(1)等压过程;(2)等温过程;(3)绝热过程.其中:等压,过程气体对外作功最多;____等压,________过程气体内能增加最多;_,等压;_________过程气体吸收的热量最多.119、将热量Q传给一定量的理想气体,(1)若气体的体积不变,则热量用于____气体内能的增加____________________.(2)若气体的温度不变,则热量用于______气体对外做功__________________.若气体的压强不变,则热量用于___气体内能增加和对外做功.(3)_____________________.120、已知一定量的理想气体经历p-T图上所示的循环过程,图中各过程的吸热、放热情况为:(1)过程1-2中,气体____吸热,______.(2)过程2-3中,气体放热,.(4)过程3-1中,气体)放热.121、3mol的理想气体开始时处在压强p1=6atm、温度T1=500K的平衡态.经过一个等温过程,压强变为p2=3atm.该气体在此等温过程中吸收的热量为Q=___;_________________J.(普适气体常量)122、压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体),它们的质量之比为m1∶m2=___,_______,它们的内能之比为E1∶E2=__________,如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为W1∶W2=__________.(各量下角标1表示氢气,2表示氦气)42、已知惯性系S'相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动,若从S'系的坐标原点O'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_________C___________________________.43、以速度v相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子,其相对于地球的速度的大小为___C___.\n44、有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作,处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为_____C_______;处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为_____C_______.45、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0.5m.则此米尺以速度v=__________________________m·s-1接近观察者.46、狭义相对论确认,时间和空间的测量值都是__相对的,____________,它们与观察者的相对运动密切相关.47、静止时边长为50cm的立方体,当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度2.4×108m·s-1运动时,在地面上测得它的体积是.48、牛郎星距离地球约16光年,宇宙飞船若以________________的匀速度飞行,将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星.49、p+介子是不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8s,如果它相对于实验室以0.8c(c为真空中光速)的速率运动,那么实验室坐标系中测得的p+介子的寿命是______________________s.51、m子是一种基本粒子,在相对于m子静止的坐标系中测得其寿命为t0=2×10-6s.如果m子相对于地球的速度为0.988c(c为真空中光速),则在地球坐标系中测出的m子的寿命t=;.52、设电子静止质量为me,将一个电子从静止加速到速率为0.6c(c为真空中光速),需作功;.53、(1)在速度__,__________情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍.(2)在速度____________情况下粒子的动能等于它的静止能量.54、狭义相对论中,一质点的质量m与速度v的关系式为______________;其动能的表达式为______________.\n55、质子在加速器中被加速,当其动能为静止能量的3倍时,其质量为静止质量的___4_____倍.56、a粒子在加速器中被加速,当其质量为静止质量的5倍时,其动能为静止能量的____4____倍.57、观察者甲以0.8c的速度(c为真空中光速)相对于静止的观察者乙运动,若甲携带一质量为1kg的物体,则(1)甲测得此物体的总能量为____________;(2)乙测得此物体的总能量为____________.58、某加速器将电子加速到能量E=2×106eV时,该电子的动能EK=_____________________eV.(电子的静止质量me=9.11×10-31kg,1eV=1.60×10-19J)59、当粒子的动能等于它的静止能量时,它的运动速度为______________.60、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg,则电子的总能量是__________J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________.61、匀质细棒静止时的质量为m0,长度为l0,当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时,测得它的长为l,那么,该棒的运动速度v=__________________,该棒所具有的动能EK=______________.62、某光电管阴极,对于l=4910Å的入射光,其发射光电子的遏止电压为0.71V.当入射光的波长为__________________Å时,其遏止电压变为1.43V.(e=1.60×10-19C,h=6.63×10-34J·s)63、光子波长为l,则其能量=____________;动量的大小=___\n__________;质量=_________________.64、已知钾的逸出功为2.0eV,如果用波长为3.60×10-7m的光照射在钾上,则光电效应的遏止电压的绝对值|Ua|=___________________.从钾表面发射出电子的最大速度vmax=_______________________.(h=6.63×10-34J·s,1eV=1.60×10-19J,me=9.11×10-31kg)65、以波长为l=0.207mm的紫外光照射金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频率n0=1.21×1015赫兹,则其遏止电压|Ua|=_______________________V.(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,基本电荷e=1.60×10-19C)66、在光电效应实验中,测得某金属的遏止电压|Ua|与入射光频率n的关系曲线如图所示,由此可知该金属的红限频率n0=_66.5×1014__________Hz;逸出功A=________2____eV.67、已知某金属的逸出功为A,用频率为n1的光照射该金属能产生光电效应,则该金属的红限频率n0=_____,________________________,n1>n0,且遏止电势差|Ua|=_________,_____________________.68、当波长为300nm(1nm=10-9m)的光照射在某金属表面时,光电子的动能范围为0~4.0×10-19J.此时遏止电压为|Ua|=__________________V;红限频率n0=_______________________Hz.(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,基本电荷e=1.60×10-19C)69、钨的红限波长是230nm(1nm=10-9m),用波长为180nm的紫外光照射时,从表面逸出的电子的最大动能为________;___________eV.(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,基本电荷e=1.60×10-19C)70、频率为100MHz的一个光子的能量是_______________________,动量的大小是______________________.(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)71、分别以频率为n1和n2的单色光照射某一光电管.若n1>n2(均大于红限频率n0),则当两种频率的入射光的光强相同时,所产生的光电子的最大初动能E1____E2;所产生的饱和光电流Is1____Is2.(用>或=或<填入)\n73、康普顿散射中,当散射光子与入射光子方向成夹角f=,时,散射光子的频率小得最多;当f=____0__________时,散射光子的频率与入射光子相同.74、在玻尔氢原子理论中势能为负值,而且数值比动能大,所以总能量为负值,并且只能取离散;7值.75、玻尔的氢原子理论中提出的关于______定态概念,____________________________和____频率条件(定态跃迁________________________________的假设在现代的量子力学理论中仍然是两个重要的基本概念.80、氢原子的部分能级跃迁示意如图.在这些能级跃迁中,(1)从n=__4____的能级跃迁到n=___1__的能级时所发射的光子的波长最短;(2)从n=____4__的能级跃迁到n=__1____的能级时所发射的光子的频率最小.80、若中子的德布罗意波长为2Å,则它的动能为________________.(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,中子质量m=1.67×10-27kg)101、一质点按如下规律沿x轴作简谐振动:(SI).求此振动的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值.101、解:周期s,振幅A=0.1m,初相f=2p/3,vmax=wA=0.8pm/s(=2.5m/s),amax=w2A=6.4p2m/s2(=63m/s2).102、一质量为0.20kg的质点作简谐振动,其振动方程为(SI).求:(1)质点的初速度;(2)质点在正向最大位移一半处所受的力.102、解:(1)(SI)t0=0,v0=3.0m/s.\n(2)时,F=-1.5N103、有一轻弹簧,当下端挂一个质量m1=10g的物体而平衡时,伸长量为4.9cm.用这个弹簧和质量m2=16g的物体组成一弹簧振子.取平衡位置为原点,向上为x轴的正方向.将m2从平衡位置向下拉2cm后,给予向上的初速度v0=5cm/s并开始计时,试求m2的振动周期和振动的数值表达式.103、解:设弹簧的原长为l,悬挂m1后伸长Dl,则kDl=m1g,k=m1g/Dl=2N/m取下m1上m2后,rad/s=0.56st=0时,解得m180°+12.6°=3.36rad也可取f=-2.92rad振动表达式为x=2.05×10-2cos(11.2t-2.92)(SI)或x=2.05×10-2cos(11.2t+3.36)(SI)104、有一单摆,摆长为l=100cm,开始观察时(t=0),摆球正好过x0=-6cm处,并以v0=20cm/s的速度沿x轴正向运动,若单摆运动近似看成简谐振动.试求(1)振动频率;(2)振幅和初相.104、解:(1)rad/s,Hz(2)t=0时,x0=-6cm=Acosf,v0=20cm/s=-Awsinf由上二式解得A=8.8cm,f=180°+46.8°=226.8°=3.96rad,(或-2.33rad)105、质量m=10g的小球与轻弹簧组成的振动系统,按的规律作自由振动,式中t以秒作单位,x以厘米为单位,求(1)振动的角频率、周期、振幅和初相;(2)振动的速度、加速度的数值表达式;(3)振动的能量E;(4)平均动能和平均势能.105、解:(1)A=0.5cm;w=8ps-1;T=2p/w=(1/4)s;f=p/3(2)(SI)\n(SI)(3)=7.90×10-5J(4)平均动能=3.95×10-5J=同理=3.95×10-5J106、一质量m=0.25kg的物体,在弹簧的力作用下沿x轴运动,平衡位置在原点.弹簧的劲度系数k=25N·m-1.(1)求振动的周期T和角频率w.(2)如果振幅A=15cm,t=0时物体位于x=7.5cm处,且物体沿x轴反向运动,求初速v0及初相f.(3)写出振动的数值表达式.106、解:(1),s(2)A=15cm,在t=0时,x0=7.5cm,v0<0由得m/s或4p/3∵x0>0,∴(3)(SI)107、一质量为10g的物体作简谐振动,其振幅为2cm,频率为4Hz,t=0时位移为-2cm,初速度为零.求(1)振动表达式;(2)t=(1/4)s时物体所受的作用力.107、解:(1)t=0时,x0=-2cm=-A,故初相f=p,w=2pn=8ps-1(SI)\n(2)t=(1/4)s时,物体所受的作用力N108、两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动.在振动过程中,每当第一个物体经过位移为的位置向平衡位置运动时,第二个物体也经过此位置,但向远离平衡位置的方向运动.试利用旋转矢量法求它们的相位差.108、解:依题意画出旋转矢量图。由图可知两简谐振动的位相差为.109、一物体质量为0.25kg,在弹性力作用下作简谐振动,弹簧的劲度系数k=25N·m-1,如果起始振动时具有势能0.06J和动能0.02J,求(1)振幅;(2)动能恰等于势能时的位移;(3)经过平衡位置时物体的速度.109、解:(1)=0.08m(2),m(3)过平衡点时,x=0,此时动能等于总能量,m/s110、在一竖直轻弹簧下端悬挂质量m=5g的小球,弹簧伸长Dl=1cm而平衡.经推动后,该小球在竖直方向作振幅为A=4cm的振动,求(1)小球的振动周期;(2)振动能量.110、解:(1)=0.201s(2)=3.92×10-3J111、一物体质量m=2kg,受到的作用力为F=-8x(SI).若该物体偏离坐标原点O的最大位移为A=0.10m,则物体动能的最大值为多少?111、解:由物体受力F=-8x可知物体作简谐振动,且和F=\n-kx比较,知k=8N/m,则(rad/s)2简谐振动动能最大值为=0.04J.112、一横波沿绳子传播,其波的表达式为(SI)(1)求此波的振幅、波速、频率和波长.(2)求绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度.(3)求x1=0.2m处和x2=0.7m处二质点振动的相位差.112、解:(1)已知波的表达式为,与标准形式比较得A=0.05m,n=50Hz,l=1.0m,u=ln=50m/s(2)m/sm/s2(3),二振动反相113、一振幅为10cm,波长为200cm的简谐横波,沿着一条很长的水平的绷紧弦从左向右行进,波速为100cm/s.取弦上一点为坐标原点,x轴指向右方,在t=0时原点处质点从平衡位置开始向位移负方向运动.求以SI单位表示的波动表达式(用余弦函数)及弦上任一点的最大振动速度.113、解:Hz,=ps-1,x=0处的初相,角波数m-1,波动表达式为(A=0.1m),,速度最大值为:vmax=0.314m/s114、一振幅为10cm,波长为200cm的一维余弦波.沿x轴正向传播,波速为100cm/s,在t=0时原点处质点在平衡位置向正位移方向运动.求(1)原点处质点的振动方程.(2)在x=150cm处质点的振动方程.114、解:(1)振动方程:A=10cm,w=2pn=ps-1,n=u/l=0.5Hz初始条件:y(0,0)=0,,得故得原点振动方程:(SI)\n(2)x=150cm处相位比原点落后,所以(SI)也可写成(SI)115、一简谐波沿x轴负方向传播,波速为1m/s,在x轴上某质点的振动频率为1Hz、振幅为0.01m.t=0时该质点恰好在正向最大位移处.若以该质点的平衡位置为x轴的原点.求此一维简谐波的表达式.115、解:A=0.01m,l=u/n=1m,T=1s,x=0处,f0=0波表达式为(SI)116、已知一平面简谐波的表达式为(SI)(1)分别求x1=10m,x2=25m两点处质点的振动方程;(2)求x1,x2两点间的振动相位差;(3)求x1点在t=4s时的振动位移.116、解:(1)x1=10m的振动方程为(SI)x2=25m的振动方程为(SI)(2)x2与x1两点间相位差Df=f2-f1=-5.55rad(3)x1点在t=4s时的振动位移y=0.25cos(125×4-3.7)m=0.249m117、一横波方程为,式中A=0.01m,l=0.2m,u=25m/s,求t=0.1s时在x=2m处质点振动的位移、速度、加速度.117、解:=-0.01m=6.17×103m/s2118、如图,一平面简谐波沿Ox轴传播,波动表达式为(SI),求(1)P处质点的振动方程;(2)该质点的速度表达式与加速度表达式.118、解:(1)振动方程\n(2)速度表达式加速度表达式119、一平面简谐波,频率为300Hz,波速为340m/s,在截面面积为3.00×10-2m2的管内空气中传播,若在10s内通过截面的能量为2.70×10-2J,求(1)通过截面的平均能流;(2)波的平均能流密度;(3)波的平均能量密度.119、解:(1)2.70×10-3J/s(2)9.00×10-2J/(s·m2)(3)2.65×10-4J/m3120、一驻波中相邻两波节的距离为d=5.00cm,质元的振动频率为n=1.00×103Hz,求形成该驻波的两个相干行波的传播速度u和波长l.120、解:波长l=2d=0.10m波速u=nl=100m/s81、在双缝干涉实验中,所用单色光的波长为600nm,双缝间距为1.2mm双缝与屏相距500mm,求相邻干涉明条纹的间距.81、解:相邻明条纹间距为,代入a=1.2mm,l=6.0×10-4mm,D=500mm可得Dx=0.25mm。82、在双缝干涉实验中,双缝与屏间的距离D=1.2m,双缝间距d=0.45mm,若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5mm,求光源发出的单色光的波长l.82、解:根据公式x=klD/d相邻条纹间距Dx=Dl/d则l=dDx/D=562.5nm83、用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1)求此空气劈形膜的劈尖角q;(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A处是明条纹还是暗条纹?\n(3)在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹?几条暗纹?83、解:(1)棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e2=l处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗纹中心处,即A处膜厚度e4=∴=4.8×10-5rad;由上问可知A处膜厚为e4=3×500/2nm=750nm(2)对于l'=600nm的光,连同附加光程差,在A处两反射光的光程差为,它与波长之比为;所以A处是明纹;(3)棱边处仍是暗纹,A处是第三条明纹,所以共有三条明纹,三条暗纹。84、图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R=400cm.用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30cm.(1)求入射光的波长.(2)设图中OA=1.00cm,求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目.84、解:(1)明环半径,=5×10-5cm(或500nm);(2)(2k-1)=2r2/(Rl),对于r=1.00cm,k=r2/(Rl)+0.5=50.5,故在OA范围内可观察到的明环数目为50个。85、用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50mm的玻璃片.玻璃片的折射率为1.50.在可见光范围内(400nm~760nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强?(1nm=10-9m)5、解:加强,2ne+l=kl,nmk=1,l1=3000nm,k=2,l2=1000nm,k=3,l3=600nm,\nk=4,l4=428.6nm,k=5,l5=333.3nm。∴在可见光范围内,干涉加强的光的波长是l=600nm和l=428.6nm.86、两块长度10cm的平玻璃片,一端互相接触,另一端用厚度为0.004mm的纸片隔开,形成空气劈形膜.以波长为500nm的平行光垂直照射,观察反射光的等厚干涉条纹,在全部10cm的长度内呈现多少条明纹?(1nm=10-9m)86、解:设空气膜最大厚度为e,2e+=kl,=16.5,∴明纹数为16。87、一平面衍射光栅宽2cm,共有8000条缝,用钠黄光(589.3nm)垂直入射,试求出可能出现的各个主极大对应的衍射角.(1nm=109m)87、解:由光栅公式(a+b)sinj=kl,sinj=kl/(a+b)=0.2357kk=0,j=0k=±1,j1=±sin-10.2357=±13.6°k=±2,j2=±sin-10.4714=±28.1°k=±3,j3=±sin-10.7071=±45.0°k=±4,j4=±sin-10.9428=±70.5°。88、如图,P1、P2为偏振化方向相互平行的两个偏振片.光强为I0的平行自然光垂直入射在P1上.(1)求通过P2后的光强I.(2)如果在P1、P2之间插入第三个偏振片P3,(如图中虚线所示)并测得最后光强I=I0/32,求:P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角a(设a为锐角).88、解:(1)经P1后,光强I1=I0,I1为线偏振光;通过P2.由马吕斯定律有I=I1cos2q∵P1与P2偏振化方向平行.∴q=0.故I=I1cos20°=I1=I0;(2)加入第三个偏振片后,设第三个偏振片的偏振化方向与第一个偏振化方向间的夹角为a.则透过P2的光强\n,由已知条件有∴cos4a=1/16,得cosa=1/2,即a=6089、三个偏振片P1、P2、P3顺序叠在一起,P1、P3的偏振化方向保持相互垂直,P1与P2的偏振化方向的夹角为a,P2可以入射光线为轴转动.今以强度为I0的单色自然光垂直入射在偏振片上.不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收.(1)求穿过三个偏振片后的透射光强度I与a角的函数关系式;(2)试定性画出在P2转动一周的过程中透射光强I随a角变化的函数曲线.89、解:(1)连续穿过三个偏振片之后的光强为I=0.5I0cos2acos2(0.5p-a)=I0sin2(2a)/8;(2)画出曲线90、两个偏振片P1、P2叠在一起,一束单色线偏振光垂直入射到P1上,其光矢量振动方向与P1的偏振化方向之间的夹角固定为30°.当连续穿过P1、P2后的出射光强为最大出射光强的1/4时,P1、P2的偏振化方向夹角a是多大?90、解:设I0为入射光强,I为连续穿过P1、P2后的透射光强.I=I0cos230°cos2a显然,a=0时为最大透射光强,即Imax=I0cos230°=3I0/4由I0cos230°cos2a=Imax/4可得cos2a=1/4,a=60°91、将两个偏振片叠放在一起,此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为,一束光强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上,该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成30°角.(1)求透过每个偏振片后的光束强度;(2)若将原入射光束换为强度相同的自然光,求透过每个偏振片后的光束强度.91、解:(1)透过第一个偏振片的光强I1,,透过第二个偏振片后的光强I2,;\n(2)原入射光束换为自然光,则I1=I0/2,I2=I1cos260°=I0/8。92、将三个偏振片叠放在一起,第二个与第三个的偏振化方向分别与第一个的偏振化方向成45°和90°角.(1)强度为I0的自然光垂直入射到这一堆偏振片上,试求经每一偏振片后的光强和偏振状态.(2)如果将第二个偏振片抽走,情况又如何?92、解:(1)自然光通过第一偏振片后,其强度I1=I0/2通过第2偏振片后,I2=I1cos245°=I1/4,通过第3偏振片后,I3=I2cos245°=I0/8,通过每一偏振片后的光皆为线偏振光,其光振动方向与刚通过的偏振片的偏振化方向平行;(2)若抽去第2片,因为第3片与第1片的偏振化方向相互垂直,所以此时I3=0,I1仍不变。93、如图所示,媒质Ⅰ为空气(n1=1.00),Ⅱ为玻璃(n2=1.60),两个交界面相互平行.一束自然光由媒质Ⅰ中以i角入射.若使Ⅰ、Ⅱ交界面上的反射光为线偏振光,(1)入射角i是多大?(2)图中玻璃上表面处折射角是多大?(3)在图中玻璃板下表面处的反射光是否也是线偏振光?93、解:(1)由布儒斯特定律,tgi=n2/n1=1.60/1.00i=58.0°;(2);(3)因二界面平行,所以下表面处入射角等于r,tgr=ctgi=n1/n2,满足布儒斯特定律,所以图中玻璃板下表面处的反射光也是线偏振光。94、在水(折射率n1=1.33)和一种玻璃(折射率n2=1.56的交界面上,自然光从水中射向玻璃,求起偏角i0.若自然光从玻璃中射向水,再求此时的起偏角.94、解:光自水中入射到玻璃表面上时,tgi0=1.56/1.33i0=49.6°,光自玻璃中入射到水表面上时,tg=1.33/1.56,=40.4°,(或=90°-i0=40.4°)。\n95、一束自然光由空气入射到某种不透明介质的表面上.今测得此不透明介质的起偏角为56°,求这种介质的折射率.若把此种介质片放入水(折射率为1.33)中,使自然光束自水中入射到该介质片表面上,求此时的起偏角.95、解:设此不透明介质的折射率为n,空气的折射率为1。由布儒斯特定律可得n=tg56°=1.483,将此介质片放入水中后,由布儒斯特定律tgi0=n/1.33=1.112,i0=48.03°,(=)。此i0即为所求之起偏角。96、一束自然光以起偏角i0=48.09°自某透明液体入射到玻璃表面上,若玻璃的折射率为1.56,求:(1)该液体的折射率.(2)折射角.96、解:(1)设该液体的折射率为n,由布儒斯特定律tgi0=1.56/n,得n=1.56/tg48.09°=1.40;(2)折射角r=0.5p-48.09°=41.91°,(=)。97、一束自然光自空气入射到水(折射率为1.33)表面上,若反射光是线偏振光,(1)此入射光的入射角为多大?(2)折射角为多大?97、解:(1)由布儒斯特定律tgi0=1.33,得i0=53.1°,此ib即为所求的入射角;(2)若以r表示折射角,由布儒斯特定律可得r=0.5p-i0=36.9°。98、一束自然光自水(折射率为1.33)中入射到玻璃表面上(如图).当入射角为49.5°时,反射光为线偏振光,求玻璃的折射率.98、解:设n2为玻璃的折射率,由布儒斯特定律可得\nn2=1.33tg49.5°,=1.56。99、一束自然光自水中入射到空气界面上,若水的折射率为1.33,空气的折射率为1.00,求布儒斯特角.99、解:光从水(折射率为n1)入射到空气(折射率为n2)界面时的布儒斯特定律tgi0=n2/n1=1/1.33,i0=36.9°(=36°)。100、一束自然光自空气入射到水面上,若水相对空气的折射率为1.33,求布儒斯特角.100、解:由布儒斯特定律tgi0=1.33,得i0=53.1°。141、容积V=1m3的容器内混有N1=1.0×1025个氢气分子和N2=4.0×1025个氧气分子,混合气体的温度为400K,求:(1)气体分子的平动动能总和.(2)混合气体的压强.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)141.解:(1)JJ(2)p=nkT=2.76×105Pa142、许多星球的温度达到108K.在这温度下原子已经不存在了,而氢核(质子)是存在的.若把氢核视为理想气体,求:(1)氢核的方均根速率是多少?(2)氢核的平均平动动能是多少电子伏特?(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1,1eV=1.6×10-19J,玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1)142.解:(1)由而氢核Mmol=1×10-3kg·mol-1∴=1.58×106m·s-1\n(2)=1.29×104eV143、如图所示,一个四周用绝热材料制成的气缸,中间有一用导热材料制成的固定隔板C把气缸分成A、B两部分.D是一绝热的活塞.A中盛有1mol氦气,B中盛有1mol氮气(均视为刚性分子的理想气体).今外界缓慢地移动活塞D,压缩A部分的气体,对气体作功为W,试求在此过程中B部分气体内能的变化.143.解:取A、B两部分的气体为系统,依题意知,在外界压缩A部分的气体,作功为W的过程中,系统与外界交换的热量Q为零,根据热力学第一定律,有Q=△E+(-W)=0①设A、B部分气体的内能变化分别为△EA和△EB,则系统内能的变化为△E=△EA+△EB②因为C是导热的,故两部分气体的温度始终相同,设该过程中的温度变化为,则A、B两部分气体内能的变化分别为③④将②、③、④代入①式解得△T=W/(4R)将上式代入④式得144、如图所示,C是固定的绝热隔板,D是可动活塞,C、D将容器分成A、B两部分.开始时A、B两室中各装入同种类的理想气体,它们的温度T、体积V、压强p均相同,并与大气压强相平衡.现对A、B两部分气体缓慢地加热,当对A和B给予相等的热量Q以后,A室中气体的温度升高度数与B室中气体的温度升高度数之比为7:5.(1)求该气体的定体摩尔热容CV和定压摩尔热容Cp.(2)B室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功?(3)144.解:(4)(1)对A、B两部分气体缓慢地加热,皆可看作准静态过程,两室内是同种气体,而且开始时两部分气体的p、V、T均相等,所以两室内气体的摩尔数M/Mmol也相同。(5)A室气体经历的是等体过程,B室气体经历的是等压过程,所以A、B室(6)气体吸收的热量分别为QA=(M/Mmol)CV(TA-T)(7)QB=(M/Mmol)CP(TB-T)\n(1)已知QA=QB,由上两式可得Cp/CV=△TA/△TB=7/5(2)因为Cp=CV+R,代入上式得,(3)(2)B室气体作功为W=p·△V=(M/Mmol)R△TB(4)B室中气体吸收的热量用于作功的百分比为(5)145、将1mol理想气体等压加热,使其温度升高72K,传给它的热量等于1.60×103J,求:(1)气体所作的功W;(2)气体内能的增量;(3)比热容比g.(普适气体常量)145.解:(1)J;(2)J;(3)146、1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p-V图所示直线变化到状态B(p2,V2),试求:(1)气体的内能增量.(2)气体对外界所作的功.(3)气体吸收的热量.(4)此过程的摩尔热容.(摩尔热容C=,其中表示1mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量.)\n146.解:(1);(2),W为梯形面积,根据相似三角形有p1V2=p2V1,则(3)Q=ΔE+W=3(p2V2-p1V1)(4)以上计算对于A→B过程中任一微小状态变化均成立,故过程中ΔQ=3Δ(pV).由状态方程得Δ(pV)=RΔT,故ΔQ=3RΔT,摩尔热容C=ΔQ/ΔT=3R.147一定量的单原子分子理想气体,从A态出发经等压过程膨胀到B态,又经绝热过程膨胀到C态,如图所示.试求这全过程中气体对外所作的功,内能的增量以及吸收的热量.147.解:由图可看出pAVA=pCVC从状态方程pV=nRT可知TA=TC,因此全过程A→B→C的DE=0.B→C过程是绝热过程,有QBC=0.A→B过程是等压过程,有=14.9×105J.故全过程A→B→C的Q=QBC+QAB=14.9×105J.根据热一律Q=W+DE,得全过程A→B→C的W=Q-DE=14.9×105J.148、一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里.此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气).已知气体的初压强p1=1atm,体积V1=1L,现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍,然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍,最后作绝热膨胀,直到温度下降到初温为止,(1)在p-V图上将整个过程表示出来.(2)试求在整个过程中气体内能的改变.(3)试求在整个过程中气体所吸收的热量.(1atm=1.013×105Pa)\n(4)试求在整个过程中气体所作的功.148.解:(1)p-V图如右图(2)T4=T1DE=0(3) =5.6×102J(4)W=Q=5.6×102J149、汽缸内有2mol氦气,初始温度为27℃,体积为20L(升),先将氦气等压膨胀,直至体积加倍,然后绝热膨涨,直至回复初温为止.把氦气视为理想气体.试求:(1)在p―V图上大致画出气体的状态变化过程.(2)在这过程中氦气吸热多少?(3)氦气的内能变化多少?(4)氦气所作的总功是多少?(普适气体常量R=8.31)149.解:(1)p-V图如图.(2)T1=(273+27)K=300K据V1/T1=V2/T2,得T2=V2T1/V1=600KQ=nCp(T2-T1)=1.25×104J(3)DE=0(4)据Q=W+DE∴W=Q=1.25×104J150、0.02kg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)150.解:氦气为单原子分子理想气体,\n(1)等体过程,V=常量,W=0据Q=DE+W可知=623J(2)定压过程,p=常量,=1.04×103JDE与(1)相同.W=Q-DE=417J(3)Q=0,DE与(1)同W=-DE=-623J(负号表示外界做功)151、一定量的单原子分子理想气体,从初态A出发,沿图示直线过程变到另一状态B,又经过等容、等压两过程回到状态A.(1)求A→B,B→C,C→A各过程中系统对外所作的功W,内能的增量DE以及所吸收的热量Q.(2)整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和).151.解:(1)A→B:=200J.ΔE1=nCV(TB-TA)=3(pBVB-pAVA)/2=750JQ=W1+ΔE1=950J.B→C:W2=0ΔE2=nCV(TC-TB)=3(pCVC-pBVB)/2=-600J.Q2=W2+ΔE2=-600J.C→A:W3=pA(VA-VC)=-100J.J.Q3=W3+ΔE3=-250J(2)W=W1+W2+W3=100J.Q=Q1+Q2+Q3=100J\n152、一卡诺循环的热机,高温热源温度是400K.每一循环从此热源吸进100J热量并向一低温热源放出80J热量.求:(1)低温热源温度;(2)这循环的热机效率.152.解:(1)对卡诺循环有: T1/T2=Q1/Q2 ∴ T2=T1Q2/Q1=320K 即:低温热源的温度为320K.(2)热机效率:153、一卡诺热机(可逆的),当高温热源的温度为127℃、低温热源温度为27℃时,其每次循环对外作净功8000J.今维持低温热源的温度不变,提高高温热源温度,使其每次循环对外作净功10000J.若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间,试求:(1)第二个循环的热机效率;(2)第二个循环的高温热源的温度.153.解:(1)且∴Q2=T2Q1/T1即=24000J由于第二循环吸热(∵)29.4%(2)425K\n154、比热容比g=1.40的理想气体进行如图所示的循环.已知状态A的温度为300K.求:(1)状态B、C的温度;(2)每一过程中气体所吸收的净热量.(普适气体常量R=8.31)154.解:由图得pA=400Pa,pB=pC=100Pa,VA=VB=2m3,VC=6m3.(1)C→A为等体过程,据方程pA/TA=pC/TC得TC=TApC/pA=75KB→C为等压过程,据方程VB/TB=VCTC得TB=TCVB/VC=225K(2)根据理想气体状态方程求出气体的物质的量(即摩尔数)n为n=pAVA/RTA=0.321mol由g=1.4知该气体为双原子分子气体,,B→C等压过程吸热J.C→A等体过程吸热J.循环过程ΔE=0,整个循环过程净吸热J.∴A→B过程净吸热:Q1=Q-Q2-Q3=500J\n155、1mol氦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V1=16.4L,V2=32.8L,pa=1atm,pb=3.18atm,pc=4atm,pd=1.26atm,试求:(1)在各态氦气的温度.(2)在态氦气的内能.(3)在一循环过程中氦气所作的净功.(1atm=1.013×105Pa)(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)155.解:(1)Ta=paV2/R=400KTb=pbV1/R=636KTc=pcV1/R=800KTd=pdV2/R=504K(2)Ec=(i/2)RTc=9.97×103J(3)b-c等体吸热Q1=CV(Tc-Tb)=2.044×103Jd-a等体放热Q2=CV(Td-Ta)=1.296×103JW=Q1-Q2=0.748×103J156、如图所示,abcda为1mol单原子分子理想气体的循环过程,求:(1)气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收的热量;(2)气体循环一次对外做的净功;(3)证明在abcd四态,气体的温度有TaTc=TbTd.156.解:(1)过程ab与bc为吸热过程,吸热总和为Q1=CV(Tb-Ta)+Cp(Tc-Tb)=800J(2)循环过程对外所作总功为图中矩形面积W=pb(Vc-Vb)-pd(Vd-Va)=100J(3)Ta=paVa/R,Tc=pcVc/R,Tb=pbVb/R,Td=pdVd/R,TaTc=(paVapcVc)/R2=(12×104)/R2TbTd=(pbVbpdVd)/R2=(12×104)/R2\n∴TaTc=TbTd157、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=300K,求(1)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).157.解:由图,pA=300Pa,pB=pC=100Pa;VA=VC=1m3,VB=3m3.(1)C→A为等体过程,据方程pA/TA=pC/TC得TC=TApC/pA=100K.B→C为等压过程,据方程VB/TB=VC/TC得TB=TCVB/VC=300K.(2)各过程中气体所作的功分别为A→B:=400J.B→C:W2=pB(VC-VB)=-200J.C→A:W3=0(3)整个循环过程中气体所作总功为W=W1+W2+W3=200J.因为循环过程气体内能增量为ΔE=0,因此该循环中气体总吸热Q=W+ΔE=200J.158、1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环(可逆的),在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3,终止体积为V2=0.005m3,试求此气体在每一循环中(1)从高温热源吸收的热量Q1(2)气体所作的净功W(3)气体传给低温热源的热量Q2158.解:(1)J(2).J\n(3)J159、一定量的刚性双原子分子的理想气体,处于压强p1=10atm、温度T1=500K的平衡态.后经历一绝热过程达到压强p2=5atm、温度为T2的平衡态.求T2.159.解:根据绝热过程方程:p1-gTg常量,可得T2=T1(p1/p2)(1-g)/g刚性双原子分子g=1.4,代入上式并代入题给数据,得T2=410K160、一定量的氦气(理想气体),原来的压强为p1=1atm,温度为T1=300K,若经过一绝热过程,使其压强增加到p2=32atm.求:(1)末态时气体的温度T2.(2)末态时气体分子数密度n.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1,1atm=1.013×105Pa)160.解:(1)根据绝热过程方程有∴氦为单原子分子,5/3∴T2=1200K(2)m-3