热学1.将容器中理想气体的温度提高为原来的4倍,分子的平均速率将增大为原来的。
2.1mol氢气的定容热容与一定量氧气的定压热容相等,则氧气的摩尔数为___________。
3.1mol理想气体,已知它的状态参量同时满足p/T=A和V/T=B,则它的温度T=_________R(R为摩尔气体常数).4.某理想气体分子在温度T l和T2时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示,两温度下相应的分子平均速率分别为1υ和2υ,则( )A.T1>T2,1υ<2υB.T1>T2,1υ>2υC.T1<T2,1υ<2υD.T1<T2,1υ>2υ5.f(v)是麦克斯韦速率分布函数,v p是最概然速率.设v l<v2<v p<v3<v4,则可以断定( ) A.f(v l)>f(v2),f(v3)>f(v4) B.f(v l)>f(v2),f(v3)<f(v4)C.f(v l)<f(v2),f(v3)<f(v4) D.f(v l)<f(v2),f(v3)>f(v4)6.有一瓶质量为m,摩尔质量为M的氢气(视为刚性分子理想气体),温度为T,则该瓶氢气的热力学能为________。
(R为摩尔气体常数)7.气体经历如图所示的循环过程.在一次循环中,气体对外所作的净功是______。
8.2摩尔的氢气(视为刚性理想气体,分子自由度i=5)经历一个绝热膨胀过程,温度由320K降低为300K.试问:(1)气体的热力学能变化了多少?是增加还是减少?(2)气体所做的功是多少?气体做正功还是负功?(3)经历该绝热过程之后,气体的压强是增大还是减小?[摩尔气体常数R=8.31J/(mol·K)]9.有4mol空气(视为双原子理想气体,分子的自由度为5),开始时压强p1=1.0×105Pa,体积V1=0.10m3。
后来气体经历一个等压过程,体积膨胀到V2=0.20m3。
试问:(1)气体内能变化多少?(2)气体做功多少?(3)气体吸热多少?10.已知热机在一次循环中,工作物质向低温热源放热Q2是热机对外做功W的4倍,(1)经一次循环过程,工作物质从高温热源吸热Ql为W的多少倍?(2)求热机效率η?振动和波1.简谐振动的位移曲线x —t ,速度曲线V 一t ,加速度曲线a-t 在图中依次表示为( )A .曲线I 、II 、IIIB .曲线II 、I 、IIIC .曲线III 、II 、ID .曲线I 、III 、II2.两个同方向简谐振动的运动学方程分别为x 1=2×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛π+3t 10(SI) x 2=2×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛π-3t 10(SI)则合振动的运动学方程为( ) A .x=4×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛π+32t 10(SI)B .x=4×10-2cos10t(SI)C .x=2×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛π+32t 10(SI)D .x=2×10-2cos10t(SI)3.一质点作简谐振动的运动学方程为x=0.02cos(2πt+3π)(SI),则该质点从t=0时所在位置运动到x=-0.01m 处所需的最短时间为( )A .21sB .41sC .61s D .81s4.一驻波在某时刻的波形曲线如图所示,在图中a 、b 、c 三处质元振动的相位关系为( )A .a 与b 相位相同,b 与c 相位相同B .a 与b 相位相同,b 与c 相位相反C .a 与b 相位相反,b 与c 相位相同D .a 与b 相位相反,b 与c 相位相反5.一平面简谐波沿x 轴正向传播,在波线上有两质点,分别位于x l 和x 2,且x 2>x l ,x 2-x 1<λ(λ为波长);x 1处质点和x 2处质点的振动曲线分别由曲线I 和曲线II 表示,则x 2处质点比x 1处质点振动相位落后( )A .4πB.2π C .π43D .π236.如图,两相干波源S l 和S 2向右发出两列振幅都为A 0,波长均为λ的平面简谐波,两波源相距λ23,S l 的相位比S 2超前π.则在S l 、S 2连线上S 2右侧各点,其合成波振幅A 与A 0的比值A/A 0为( )A .0B .1C .2D .27.两辆汽车以相同速度v 同向行驶,后一辆车喇叭频率为f ,空气中的声速为u ,则前一辆车的司机听到后一辆车的喇叭声的频率为: 。
8.平面电磁波在真空中沿X 轴负方向传播,O 点电场强度只有y 分量,为:)2(0πω-=t COS E E y (SI ),则O 点的磁场强度为: 。
9.质点作简谐振动的运动学方程为x=Acos(ϕ+ωt ),则质点的速度为( ) A.A ωsin(ϕ+ωt ) B.-A ωsin(ϕ+ωt ) C.A ωcos(ϕ+ωt ) D.-A ωcos(ϕ+ωt )10.一质点沿x 轴作简谐振动,周期为T ,振幅为A.质点由x=A /2运动到x=A 所需的最短时间为( ) A.12TB.8T C.6T D.4T 11.一平面简谐波沿x 轴正方向传播,x 轴上有相距小于一个波长的A 、B 两点,B 点的振动比A 点延迟1/24s ,相位比A 点落后π/6,则此波的频率为( ) A.2Hz B.4Hz C.6Hz D.8Hz12.一平面简谐波沿x 轴正方向传播,t=0时刻波形曲线如图所示,则坐标原点O 处质点的振动速度v 与时间t 的关 系曲线为( )13.质点作简谐振动,振动方程x=0.06cos(3πt-2π)(SI)。
质点在t=2s 时的相位为( ) A .61π B .31π C .21π D .65π14.两列相干波的强度均为I 0,当两列波到达P 点相遇时,它们的相位差为3π,则P 点合成波的强度I=( )A .0B .I 0C .2I 0D .4I 015.一平面简谐波以波速v=25m/s 传播,已知平衡位置在原点处的质点按y=0.05cos πt(SI)的规律振动。
若该波沿x 轴正方向传播,其波动方程为y=_____________(SI);若该波沿x 轴负方向传播,其波动方程为y=__________________(SI)。
16.一弹簧振子作简谐振动,当振子运动到平衡位置时,动能为10J ,当振子运动到偏离平衡位置最远处时,弹簧振子系统的势能为( )17.一列平面简谐波沿x 轴负方向传播,波长为λ.平衡位置在 4x λ=处的质点的振动相位比原点处质点的振动相位( )A .超前4πB .超前4πC .落后4πD .落后4π18.振幅A=0.04m 的谐波在弦上传播,到达一自由端后产生反射,反射波与入射波叠加形成驻波.在自由端点,质点合振动的振幅为___________m .19.一弹簧振子沿X 轴作简谐振动,已知振子对平衡位置的最大位移为Xm=0.4m ,最大恢复力为Fm=0.8N ,最大速度为Vm=0.8πm/s 。
又知,t=0的初位移为X0=0.2m ,且初速度与X 轴正方向相同。
求:(1)弹簧的劲度系数和振子的能量; (2)振子的角频率和振动的初相; (3)写出振子的振动方程。
波 动 光 学1.一束单色平行光照射到缝间距为d l 的双缝上,在观察屏上P 点出现第四级明条纹,当双缝间距离变为d 2时,P 点出现第三级明条纹,则比值d 1/d 2为( )A.43 B.34 C.97 D.79 2.一束波长为λ的单色平行光垂直照射在光栅上,光栅常数d=20.8λ,则衍射光谱中衍射级k 的最大值为( )A.20B.21C.40D.41 3.用波长为λ的单色光作单缝衍射实验,若观察屏上的P 点对应于a sin ϕ=2λ,式中a 为缝宽,ϕ为P 点对应的衍射角,则P 点应为( ) A .第二级明纹中心位置 B .第四级明纹中心位置 C .第二级暗纹中心位置D .第四级暗纹中心位置4.一束混合光由光强为I 0的自然光和光强为I 的线偏振光组成,现将该混合光垂直通过一偏振片,并以入射光束为轴旋转偏振片一周,测得透射光强的最大值为最小值的5倍,则入射光中线偏振光与自然光的强度之比I /I 0为( )A .1B .2C .3D .55.两列波长为λ的相干波在x 轴上叠加形成驻波,原点处为一个波节,p 点的坐标为Xp=4λ,q点的坐标为Xq=2λ,应有( )A .p 点为波节,q 点为波节B .p 点为波腹,q 点为波腹C .p 点为波节,q 点为波腹D .p 点为波腹,q 点为波节6.用波长=λ1400nm 的单色平行光垂直照射在空气劈尖上,测得相邻明纹中心的间距l1=1.0mm .现在改用波长=λ2600nm 的单色平行光垂直照射在同一空气劈尖上,相邻明纹中心的间距l2为( )A .0.5mmB .1.0mmC .1.5mmD .2.0mm7.在双缝干涉实验中,测得二级明纹中心与中央明纹中心的距离为2.0mm ,则相邻明纹中心之间的距离为( )A .0.5mmB .1.0mmC .1.5mmD .2.0mm8.自然光照射到某透明介质的表面时,反射光是线偏振光.已知折射光的折射角为40°,则入射角为( ) A .40°B .50°C .60°D .70°9.水的折射率为1.33,玻璃的折射率为1.50,当光线由水中射向玻璃而反射时,布儒斯特角i 0满足tani 0=_____________(结果保留两位小数)。
10.如图,一束自然光以布儒斯特角i 0入射到两种介质的分界面上,则反射光是( )A.线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面B.线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面C.部分偏振光D.自然光11.在单缝夫琅禾费衍射实验中,用波长λ=600nmr 单色平行光垂直入射,测得第一级暗条纹中心对应的衍射角为5×10-3rad. 求: (1)单缝的宽度为多少?(2)第二级暗纹中心对应的衍射角是多少弧度?(3)若实验中使用的透镜的焦距为f=1.2m ,则中央明条纹的宽度是多少?12.一束具有两种波长1λ和2λ的平行光垂直照射到衍射光栅上,已矢1λ=450nm ,2λ=600mm ,在屏上将产生对应于上述波长的两组条纹。
(1)波长为1λ的第4级条纹与波长为2λ的第几级条纹重合? (2)若重合处相应的衍射角θ=60°,光栅常数d 为多少毫米?13.波长为630nm 的单色光垂直入射在一光栅上,第二级主极大出现在20.0sin 2=φ处,第三级缺级。
求:(1)光栅相邻两缝的间距是多少?(2)光栅上狭缝可能的最小宽度有多大?(3)按以上选定的a,b 值,计算观察屏上实际呈现的明纹的角位置(可以用正弦值表示)?一共有几级条纹?14.可以利用空气劈尖测量细丝的直径,如题33图所示,已知入射光波长λ=589nm,测得相邻明纹的间距为2mm,L=0.1m,求细丝的直径d 。