大学物理2试卷三答案
1
2
一、选择题（共12分）
3
1．（本题3分）
4
(A)
5
2．（本题3分）
6
(A)
7
3．（本题3分）
8
(C)
9
4．（本题3分）
10
(D)
11
二、填空题（共20分）
12
5.（本题4分）
13
氩、
14
氦
6．（本题3分）
15
x =1×10-2 cos(2t + /6) m 16
7．（本题4分）
17
18
2 m
45 Hz 19 8．（本题3分）
20 )/(2cos 12.2c x t H z +π-=ν (SI)
21
9．（本题3分）
22 113
23 10．本题3分）
24 3
25 三、 计算题（共68分）
26 11．（本题10分）
27 解：氦气为单原子分子理想气体，3=i 28 (1) 等体过程，V ＝常量，W =0
29
据 Q ＝E +W 可知 )(12T T C M M
E Q V mol
-=
∆=＝623 J 30 (2) 定压过程，p = 常量，
31 )(12T T C M M
Q p mol
-=
=1.04×103 J 32 E 与(1) 相同．
33 W = Q
E ＝417 J
34 (3) Q =0，
E 与(1) 同
35
W = E=623 J (负号表示外界作功)
36 12．（本题10分）
37 解：(1) 1s 10/-==m k ω 38 63.0/2=π=ωT s
39 (2) A = 15 cm ，在 t = 0时，x 0 = 7.5 cm ，v 0 < 0
40 由 202
)/(ωv +=x A
41
得 3.12
20-=--=x A ωv m/s 42
π=-=-31
)/(tg 001x ωφv 或 4
/3
43
∵ x 0 > 0 ，∴ π=3
1
φ
44
(3) )3
1
10cos(10152π+⨯=-t x (SI)
45
13．（本题12分）
46 解：(1) 比较t = 0 时刻波形图与t = 2 s 时刻波形图，可知此波向左传播．在t 47 = 0时刻，O 处质点 φcos 0A =， φωsin 00A -=<v ，
48
故 π-=21
φ
49
又t = 2 s ，O 处质点位移为 )21
4cos(2/π-π=νA A
50
所以 π-π=π-2
1
441ν，
= 1/16 Hz = /8s -1
51
振动表式为 )2
1
8/cos(0π-π=t A y (SI)
52
(2) 波速 u = 20 /2 m/s = 10 m/s
53 波动表达式 1
cos[()] (SI) 8102
ππx y A t =+-
54 14．（本题8分）
55 解：由题给数据可得相邻明条纹之间的距离为 56
∆x ＝12.2 / (2×5)mm ＝1.22 mm
57
由公式 ∆x ＝D / d ，得d ＝D /∆x ＝0.134 mm
58 15．（本题8分）
59
解： 明纹， 2ne ＋λ2
1
＝k
(k ＝1，2，…)
60 第五条，k ＝5，
61 n
e 2215λ
⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-=＝8.46×10-4 mm
62
16．（本题10分）
63 解：单缝衍射第一级暗纹条件： 64 a sin
1
= 65 (∵
1
很小)
66 rad
1051000.11000.5/sin 3
4
711---⨯=⨯⨯==≈a λθθ得 67
中央明纹的角宽度为 2
1
= 0.01rad 68
中央明纹的线宽度为 mm 10m 01.01000.500.12/230==⨯⨯⨯==-a f x λ∆
69
单缝衍射中央明纹旁第一个明纹的宽度
70 ()a a f x x x //2121λλ-≈-=∆ 71 = f
/ a
72 =1.00×5.00×10-7
/ (1.00×10-4
) m
73 =5.00 mm 74 或
mm
5102
12101=⨯==x x ∆∆ 75
76 17．（本题10分）
77 解：(1) 由光栅衍射主极大公式得
78
a +
b =
ϕ
λ
sin k =2.4×10-4 cm 79 (2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得
80 ()λϕ3sin ='+b a
81 由于第三级缺级，则对应于最小可能的a ，方向应是单缝衍射第一级暗纹：
82 两式比较，得 λϕ='sin a
83 a = (a + b )/3=0.8×10-4 cm 84 (3)
()λϕk b a =+sin ，(主极大)
85
λϕk a '=sin ，(单缝衍射极小) (k ＇=1，2，3，......)
86
87
L
λ
θ2 θ1
C
x 2 x 1 ∆x
f
88
因此k=3，6，9，........缺级．
89
又因为k max=(a＋b) / 4, 所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4在 / 90
2处看不到．)
91。