《大学物理(下)》模拟题
一.单项选择题
1.一平面简谐波,波速u=5m/s,t=3s时波形曲线如图,则x=0处质点的振动方程为().
A.(SI).
B.(SI).
C.(SI).
D.(SI).
答案:A2.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.
C.1.0×10-2mm.
D.1.0×10-3mm.
答案 3.两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的().
A.间隔变小,并向棱边方向平移
B.间隔变大,并向远离棱边方向平移
C.间隔不变,向棱边方向平移
D.间隔变小,并向远离棱边方向平移
答案:A4.一束波长λ为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.λ/4
B. λ/(4n)
C. λ/2
D. λ/(2n)
[答案]:B
5.S1和S2是波长均为λ的两个相干波的波源,相距3/4,S1的相位比S2超前.若两波单独传播时,在过S1和S2的直线上各点的强度相同,不随距离变化,且两波的强度都是I0,则在S1,S2连线上S1外侧和S2外侧各点,合成波的强度分别是().
A.4I0,4I0.
B.0,0.
C.0,4I0.
D.4I0,0.
答案6.在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时().
A.P点处仍为明条纹
B.P点处为暗条纹
C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
D.无干涉条纹
答案:B7.一定量的气体,从某一平衡态开始经过一个膨胀过程,体积增加为原来的两倍,这个过程可以是绝热,等温或等压过程.欲使气体对外界所作的功的绝对值最大,那么此过程是().
A.等压过程
B.绝热过程
C.等温过程
D.无法确定
答案:A8.下列说法正确的是().
A.物体的温度愈高,则热量愈多
B.物体的温度愈高,则内能愈大
C.物体的温度愈高,但内能不一定愈大
D.物体的温度愈高,则热量愈少
答案:B9.两种不同种类的理想气体,分子的算术平均速率相同.问分子的 ).
A.方均根速率相同
B.平均平动动能相同
C.最可几速率不同
D.无法确定
答案:A10.某种理想气体分子的平动自由度t=3,转动自由度r=2,振动自由度s=1.当气体的温度
为T时,一个分子的平均总能量等于(),一摩尔该种气体的内能等于().
A.
B.
C.
D.
答案:A
11.右图为某种气体的两条麦克斯韦速率分布曲线,则它们的最可几速率VP1()VP2,温度T1()T2.
A.VP1>VP2,T1>T2
B.VP1<VP2,T1>T2
C.VP1<VP2,T1<T2
D.VP1>VP2,T1<T2
答案:A12.若f(v)为气体分子速率分布函数,N为分子总数,m为分子质量,则的物理意义是().
A.速率为的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动动能之差
B.速率为的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动动能之和
C.速率处在速率间隔~之内的分子的平均平动动能
D.速率处在速率间隔~之内的分子平动动能之和
答案13.对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W/Q等于().
A.2/3
B.1/2
C.2/5
D.2/7
答案14.在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动().
A.振幅相同,相位相同
B.振幅不同,相位相同
C.振幅相同,相位不同
D.振幅不同,相位不同
答案:B15.一劲度系数为k的轻弹簧,下端挂一质量为m的物体,系统的振动周期为T1.若将此弹簧截去一半的长度,下端挂一质量为m/2的物体,则系统振动周期T2等于().
A.2T1
B.T1
C.
D.T1/2
E.T1/4
答案16.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量E2变为().
A.E1/4
B.E1/2
C.2E1
D.4E1
答案:D17.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.
答案:A18.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m.根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值().
A.
B.
C.
D.
答案:D19.容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体,其分子热运动的平均自由程为,平均碰撞频率为,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程和平均碰撞频率分别为().
A.,
B.,
C.,
D.,
答案:B20.如图所示,一定量理想气体从体积V1,膨胀到体积V2分别经历的过程是:A→B等压过程,A→C等温过程；A→D绝热过程,其中吸热量最多的过程().
A.是A→B
B.是A→C
C.是A→D
D.既是A→B也是A→C,两过程吸热一样多
答案:A21.有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是).
A.3J
B.5J
C.6J
D.2J
答案:C22.用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度～时间(v～t)关系曲线如图所示,则振动的初相位为().
A.π/6
B.π/3
C.π/2
D.2π/3
E.5π/6
答案:A23.两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹().
A.向棱边方向平移,条纹间隔变小
B.向棱边方向平移,条纹间隔变大
C.向棱边方向平移,条纹间隔不变
D.向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变
E.向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小
答案:C24.波长λ=550nm(1nm=10?9m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10-4cm的平面衍射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为().
A.2
B.3
C.4
D.5
答案:B25.一束光强为I0的自然光,相继通过三个偏振片P1,P2,P3后,出射光的光强为I＝I0/8.已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转P2,要使出射光的光强为零,P2最少要转过的角度是().
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
答案:B26.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i0,则在界面2的反射光().
A.是自然光
B.是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面
C.是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面
D.是部分偏振光
答案:C
二.填空题
1.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###.
答案:0.075m32.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A＝###;
(2)如果气体进行a-2-b-1-a的循环过程,则它对外做功A＝S1.
[答案]:S1+S2
3.水的定压比热为4.2J/g·K.有1kg的水放在有电热丝的开口桶内,如图所示.已知在通电使水从30℃升高到80℃的过程中,电流作功为4.2×105J,那么过程中系统从外界吸收的热量
Q=###.
答案:-2.1×105J4.可逆卡诺热机可以逆向运转.逆向循环时,从低温热源吸热,向高温热源放热,而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量.设高温热源的温度为T1=450K,低温热源的温度为T2=300K,卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q2=400J,则该卡诺热机逆向循环一次外界必须作功A＝###.
答案:200J5.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边真空.如果把隔板撤去,气体将进行自由膨胀过程,达到平衡后气体的温度不变,气体的熵###(增加、减小或不变).
[答案]:增加6.一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为
(SI),(SI),其合成运动的运动方程为x=###.
答案:(SI)[或(SI)］7.一列火车以20m/s的速度行驶,若机车汽笛的频率为600Hz,一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为637.5Hz和###(设空气中声速为340m/s).
[答案]:566.7Hz8.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###晶体.
答案:单轴9.光子波长为,则其能量=hc/λ;动量的大小=###;质量= h/(cλ).
答案:h/λ10.分别以频率为v1和v2的单色光照射某一光电管.若v1>v2(均大于红限频率v0),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)
[答案]:<11.图示的两条f(v)~v曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线.由此可得氢气分子的最概然速率为2000m·s-1;氧气分子的最概然速率为###.
[答案]:500m·s-113.可逆卡诺热机可以逆向运转.逆向循环时,从低温热源吸热,向高温热源放热,而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量.设高温热源的温度为T1=450K,低温热源的温度为T2=300K,卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q2=400J,则该卡诺热机逆向循环一次外界必须作功A＝###.
答案:200J三.计算题
1.右图为一循环过程的T-V图线.该循环的工作物质为vmol的理想气体,其中Cv·m和γ均为已知且为常量.已知点的温度为T1,体积为V1,点的体积为V2,ca为绝热过程.
求1)c点的温度；
(2)循环效率.
[答案]1)ca为绝热过程,
∴
(2)ab为等温过程,工质吸热为
bc为等容过程,工质放热为
循环过程的效率为2.在双缝干涉实验中,波长λ＝550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2×10-4m的双缝上,屏到双缝的距离D＝2m.求:
(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;
(2)用一厚度为e＝6.6×10-6m,折射率为n＝1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?(1nm=10-9m)
[答案]1)x＝20D/a＝0.11m
(2)覆盖云玻璃后,零级明纹应满足
(n－1)e＋r1＝r2
设不盖玻璃片时,此点为第k级明纹,则应有
r2－r1＝k
所以(n－1)e=k
k＝(n－1)e/λ＝6.96≈7
零级明纹移到原第7级明纹处3.用波长λ=632.8nm(1nm=10?9m)的平行光垂直照射单缝,缝宽a=0.15mm,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7mm,求此透镜的焦距.
[答案]:第二级与第三级暗纹之间的距离
?Δx=x3–x2≈f/a
∴f≈aΔx/λ=400mm
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发表于 2023-2-2 09:38:49