大学物理 2 答案

发布 2023-05-19 04:50:28 阅读 7548

1、一平面简谐波在弹性媒质中传播时,某一时刻在传播方向上媒质中某质元在负的最大位移处,则它的能量是 【 b 】

a.动能为零,势能最大b.动能为零,势能为零;

c.动能最大,势能最大d.动能最大,势能为零。

mol刚性双原子分子理想气体,当温度为t时,其内能为c 】

式中r为摩尔气体常数,k为玻耳兹曼常数)。

3、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**明纹最远的是:【 d 】

a. 紫光; b. 绿光; c. 黄光; d. 红光。

4、频率为100hz,传播速度为300m/s的平面简谐波,波线上两点振动的相位差为2,则此两点相距: 【a 】

a. 1mb. 2.19mc) 0.5md) 28.6m。

5、自然光以600的入射角照射到某两介质交界面时,反射光恰为线偏振光,则折射光为:【 b 】

a.线偏振光且折射角是300; b.部分偏振光且折射角是300;

c.部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角;

d.部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为的介质时,折射角是300。

6、平衡状态下,可由麦克斯韦速率分布律导出气体的三种特征速率,这三种速率与温度及分子质量间的关系及它们之间的关系分别是b 】

a.这三种速率随着温度的升高而线性增加b.;

c. 这三种速率均与单个分子的质量成反比; d.。

7、两个卡诺热机的循环曲线如图所示。一个工作在温度为t1和t3的两个热源之间,另一个工作在温度为t2和t3的两个热源之间,已知这两个循环曲线所围的面积相等,由此可知:【 d 】

a.两热机的效率一定相等;

b.两热机从高温热源所吸收的热量一定相等;

c.两热机向低温热源所放出的热量一定相等;

d.两热机吸收的热量与放出的热量(绝对值) 的差值一定相等。

8、反映微观粒子运动的基本方程是c 】

a. 牛顿定律方程b.麦克斯韦电磁场方程;

c. 薛定谔方程d. 以上均不是。

9、不确定关系是微观粒子波粒二象性的表现,是量子力学的一条基本原理,它有多种表达形式,下面哪个表达式是错误的 【 c 】

a.; b. c. d.

10、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氧气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,则它们 【 a 】

a.温度,压强都相同; b.温度相同,但氦气压强大于氧气的压强;

c. 温度,压强均不相同; d. 温度相同,但氦气压强小于氧气的压强。

1、相干波满足的条件是:1)振动方向相同 ;2)频率相同 ;3)位相差恒定 。

2、一平面简谐波的波函数为 y=0.250cos(125t-0.370x) (si),其圆频率,波速, 波长。

3、一简谐振动用余弦函数表示,振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为:振幅a= 10 cm,圆频率0.523或rad/s,初相。

4、平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射,若屏上p点处为第2级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为 4 个半波带,若将单缝缩小一半,p点将为第 1 级暗纹。

5、频率为100mhz的一个光子的能量是(),动量的大小是。

6、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。

7、一个电子沿x轴方向运动,测得其速率v=500m·s-1,且速率的不确定度为0.01%,则测定电子坐标的不确定量为。

8、测量星球表面温度的方法之一是把星球看成绝对黑体,测量便可求得星球表面温度,现测得天狼星的=290nm,则=。

三、(8分)一双缝干涉实验中两缝间距为0.20 mm,在1.5 m远处测得第1级和第10级的暗纹之间的距离为36 mm,求所用单色光的波长。

解:依题意,则4分)

又根据3分)

得1分)四、(12分)波长为600 nm的单色平行光垂直入射到光栅面上,第一次缺级发生在第4级的谱线位置,且=0.40。求:

1)光栅狭缝的宽度和相邻两狭缝的间距;(2)光栅能呈现的谱线。

解:(1)由第一次缺级条件得。

nm3分)nm

或nm) (3分)

nm2分)2) 当时是光栅能呈现的谱线的最高级次,即 (2分)

由于第10级谱线正好出现在处,该谱线实际上不存在,因此,该光栅谱线的最高级次是第9级。再由缺级条件可知,第8级谱线也缺级。所以,该光栅实际能呈现的谱线是0,±1,±2,±3,±5,±6,±7,±9,共8级15条谱线2分)

五、(8分)在迎面驶来的汽车上,两盏前灯相距120 cm。试问汽车离人多远的地方眼睛恰能分辨这两盏前灯?设夜间人眼瞳孔直径为5 mm,入射光波的波长为=550 nm。

仅考虑人眼瞳孔的衍射效应。

解:当在空气中人眼的最小分辨角为;(4分)

设l为两灯间距,d为人与车之间的距离,对人眼为说,张角为为。当恰能分辨时,应有,故4分)

六、(12分)一定质量的双原子气体沿如图所示的abcd 发生准静态变化过程。已知ab为等压过程, bc为等温过程, cd为等体过程,求气体在abcd过程中所做的功,吸收的热量及内能的变化。

解:过程中做的功为各分过程做功的总和。

3×1.013×105×(2-1)×10-3+3×1.013×105×2×10-3×ln(3/2)

=5.52×102(j) (6分)

过程中内能的增量:

氧分子i =5)

5×(1.013×105×3×10-3-3×1.013×105×1.0×10-3)/2 =04分)

吸收的热量:

q=δe+a=0+5.52×102=5.52×102(j2分)

七、(8分)某种气体,在温度为273k,压强为标准大气压的条件下,其密度为。求:(1)该气体的方均根速率;(2)该气体的摩尔质量,(气体的普适常数)

解:(1)气体的方均根速率为4分)

2)已知,在标准大气压下,气体为22.4l/mol,由得气体的摩尔质量4分)

八、(12分)(1)一列波长为的平面简谐波沿x轴正方向传播。已知在处振动方程y=acost,试写出该平面简谐波的波函数;

2) 如果在上述波的波线上处放一和波线相垂直的波密介质反射面,如图,假设反射波的振幅为,试证明反射波的方程为:

证明:已知处振动方程:

原点处o点的振动方程:, 2分)

平面简谐波的波动方程2分)

反射面处入射波的振动方程2分)

反射面处反射波的振动方程:(波疏到波密介质反射波发生相变)

反射波在原点o的振动方程:(反射波沿x轴负方向传播,o点的振动位相滞后),反射波的方程6分)

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