2011级大学物理(下)A

2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制2011级《大学物理(下)》A卷期终考试题及参考答案一、选择题(每题3分，共30分)[C]1.水蒸汽分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？(A)66.7％．(B)50％．(C)25％．(D)0．2.理想气体经历如图所示的abc平衡过程，则该系统对外作功W，从外界吸收的热量Q和内能的增量的正负情况如下:(A)E0，Q0，W0．(B)E0，Q0，W0．(C)E0，Q0，W0．(D)E0，Q0，W0．pOVabc[B]2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制3.在弦线上有一简谐波，其表达式是)(]3)2002.0(2cos[100.221SIxty为了在此弦线上形成驻波，并且在x=0处为一波节，此弦线上还应有一简谐波，其表达式为：(A)(SI)．(B)(SI)．(C)(SI)．(D)(SI)．]3)2002.0(2cos[100.222xty]32)2002.0(2cos[100.222xty]34)2002.0(2cos[100.222xty]3)2002.0(2cos[100.222xty[C]2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制4.如图所示，质量为m的物体由劲度系数为k1和k2的两个轻弹簧连接，在水平光滑导轨上作微小振动，则系统的振动频率为mkk212mkk2121212121kmkkk)(212121kkmkk(A)(B)(C)(D)mk1k2[B]2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制[D]5.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为：(A)kA2(B)(C)(D)0221kA241kA6.某元素的特征光谱中含有波长分别为1=450nm和2=750nm(1nm=10-9m)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是(A)2，3，4，5．．．．．．(B)2，5，8，11．．．．．．(C)2，4，6，8．．．．．．(D)3，6，9，12．．．．．．[D]2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制7.一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垂直于入射面.(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．［B］2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制8.一匀质矩形薄板，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)abcm20)/(1v20)/(1cabmv])/(1[20cabmv2/320])/(1[cabmv［C］2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制9.某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45º，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是(A)35.3º．(B)40.9º．(C)45º．(D)54.7º．(E)57.3º．10.一机车汽笛频率为750Hz，机车以时速90公里远离静止的观察者．观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340m/s）．(A)810Hz．(B)805Hz．(C)699Hz．(D)695Hz．［D］［C］机车速度25m/s2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制二、填空题(共30分)11.(本题3分)在振动方程中，如果t=0时，x=A，且v0，则=；如果t=0时，x=0，且v0，则=。)cos(tAx12.(本题3分)某一波动方程y=Acos(bt-dx)。其波的周期为，波速为，波长为。13.(本题3分)光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2．若P1和P2的偏振化方向的夹角＝30º，则透射偏振光的强度I是________。0-/2(或3/2)2/bb/d2/d3I0/82011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制14.(本题4分)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f=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)15.(本题3分)为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2J，必须传给气体_____J的热量。16.(本题3分)氢原子从基态(n=1)跃迁到第一激发态(n=2)将吸收_____eV的能量。1.2mm3.6mm7等压过程W=pV=(M/Mmol)RT;内能增量：WiTiRMMEmol221)(双原子分子i=5，所以JWiWEQ7)21(10.212011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制17.(本题5分)图示的两条曲线分别表示氦、氧两种气体在相同温度T时分子按速率的分布，其中(1)曲线I表示___气分子的速率分布曲线；曲线II表示___气分子的速率分布曲线；(2)画有阴影的小长条面积表示_______________________________________________；(3)分布曲线下所包围的面积表示________________________________________________。ⅠⅡvf(v)Ovv+v18.(本题3分)波长＝600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为_____nm。(1nm=10-9m)氧氦速率在vv+v范围内的分子数占总分子数的百分比速率在0整个速率区间内的分子数的百分率的总和900ek=/2·k2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制19.(本题3分)用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第二个暗条纹中心相对应的半波带的数目是____。三、计算题(共40分)20.(本题10分)在一轻弹簧下端悬挂m0=200g砝码时，弹簧伸长16cm．现在这根弹簧下端悬挂m=250g的物体，构成弹簧振子.将物体从平衡位置向下拉动4cm，并给以向上的28cm/s的初速度(令这时t=0).选x轴向下,求振动方程及任意时刻的加速度的表达式．Ox42011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制20.解：mNlgmk/25.1216.08.92.0011725.025.12ssmkcmxA24/22020v由于t=0时，x0=4cm，v0=-28cm/s以及A=4cm，依据旋转矢量法，可知24所以)()47cos(057.0SItx2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制21.(本题10分)波长为的单色平面光沿X轴正方向传播，若光在原点处的振动方程，若在D处(D0)与X轴垂直放置一折射率为n的玻璃板(如图所示)ctEE2cos0，已知反射光与透射光光振动矢量的振幅分别为ER0和ET0，试写出反射光和透射光的波动方程。XOD)()47cos(793.2SIta2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制21.解：电磁波方程)22cos(0xctEEx=D处的振动方程为)22cos(0DctEE因为反射波有半波损失)422cos(])(222cos[00DxctExDDctEERR2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制])(222cos[])(222cos[00DxnDctEDxDctEETnT透射波方程为22.(本题10分)如图所示为理想的Diesel内燃机循环过程，它由两绝热线AB和CD，等压线BC以及等体线DA组成，已知V1=12L，V2=2L，V3=4L，循环气体可看作双原子分子的理想气体。试求其循环效率。2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制22.解：由于该循环仅在DA过程中放热，BC过程中吸热，则热机效率为：BCADBCmPADmVBCDATTTTTTCMmTTCMmQQ11)()(11,,在绝热过程AB中，有：1211VTVTBA2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制121VVTTAB即在等压过程BC中，有：1311VTVTCD23VTVTBC即23VVTTBC利用绝热过程CD，得：解上述各式，可以得到]1)[(1112312123VVVVVV2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制双原子分子理想气体，=1.4，代入数据，得到%83.426124.111612114.04.1123.(本题10分)如图为一衍射光栅，若用600nm的光垂直入射，其三级明条纹的衍射角为60º，试求该光栅的光栅常数。若用波长为500nm的光以30º角入射，试确定可产生的各级衍射光的衍射角。30°解：设衍射角为方向，垂直入射时，由光栅方程kdsin2011级《大学物理(下)》A卷及参考答案杨德林制kd)sinsin(mnmkd6101.2236003sin非垂直时：30sin/sindkk=6,5,4,3,2,1,0，-1和-2对应的sin分别为：0.9386，0.6905，0.4524，0.2143，-0.0238，-0.2619，-0.50，-0.7381，-0.9762对应的分别为：68.21º，43.67º，26.90º，12.37º，-1.36º，-15.18º，-30º，-47.57º，-77.47º谢谢关注！